ТАРИРОВОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПОКРЫТИЙ, РАСЧЕТ ТЕНЗОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

А.О. Сорокин, Л.А. Казанцева

ТАРИРОВОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПОКРЫТИЙ, РАСЧЕТ ТЕНЗО-ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

В данной статье определяется тензочувствительность покрытий на основе карамели и канифоли на тарировочной консольной балки равного сопротивления, а также зависимость количества трещин от прогиба консольной балки.

Ключевые слова: покрытия, канифоль, тензочувствительность, консольная балка, прогиб, нагружение.

Основной характеристикой в методе хрупких покрытий является тензочувствительности [1]. Тензочувствительность с* хрупких покрытий определяют благодаря тарировочным испытаний на изгиб консольной балки прямоугольного поперечного сечения (рис. 1.).

I

Рис. 1. Устройства для тарировки хрупких покрытий: 1 - корпус; 2 - зажимной винт; 3 - хрупкое покрытие; 4 - образец; 5 - эксцентрик

Фиксированное значение прогиба f задается с помощью линейки Тензочувствительность определяется по формуле (1):

е* = 3^(1-а)/2-13, (1)

где a - расстояние от крайней трещины до заделки, ! - длина, h - высота балки.

Также, значение тензочувствительности можно определить приложением фиксированной нагрузки Р, формула (2):

е* = 6Ра/(ЕЬ^2), (2)

где Ь - ширина балки, Е - модуль упругости балки.

При проведении тарировочных испытаний в связи с неоднородностью покрытий происходит значительный разброс значений е*, поэтому для оценки точности и надежности данных эксперементы проводились 7 - 8 раз.

После того, как хрупкие покрытия готовы к работе, консольная баклка с покрытие подвергадась нагружению.В ходе эксперимента были произведены прогибы балки на 0,2 , 0,4 , 0,5 , 0,7 , 1 и 1,5 см.

Таким образом, количество испытаний на каждую величину прогиба балки составило 6, но с каждым изменением приложенной нагрузки расстояние от крайней трещины до точки приложения нагрузки изменялось [2]. После каждого нагружения была произведена регистрация трещин (рис. 2, рис. 3

© А.О. Сорокин, Л.А. Казанцева, 2023.

Научный руководитель: Пермяков Владимир Николаевич - доктор технических наук, профессор кафедры "Техносферная Безопасность", Тюменский индустриальный университет, Россия.

), в ходе которой осуществлялся подсчет общего количество трещин. Затем измерялось расстояние от крайней трещины до заделки.

Рис. 2. График зависимости количества трещин от величины прогиба консольной балки на канифоли

Щ1 В0.5 11

Рис. 3. График зависимости количества трещин от величины прогиба консольной балки на карамели

Трещины в хрупких покрытиях имеют V- образную форму, глубина их равна толщине покрытия, а ширина около 50 мкм (рис. 4)

Чтобы лучше наблюдать трещины и особенно их границы, исследуемую поверхность освещают сфокусированным наклонным пучком света, направление которого перпендикулярно к трещинам. Фотографирование рекомендуется производить в рассеянном свете с минимально возможной диафрагмой [5]. После проведения эксперимента был осуществлен расчет тензочувствительности хрупких покрытий.

Рис. 4. Трещины на консольной балке

Значение величины тензочувствительности покрытий на основе карамели и канифоли определялись при толщине покрытия 0,1 , 0,5 и 1 мм. В результате расчетов по формуле (2) были получены графики зависимости тензочувствительности от величины прогиба консольной балки (рис. 5 и рис. 6).

Рис. 5. График зависимости величины тензочувствительности покрытия канифоли от величины прогиба балки

0,1 ММ

0.5 мм

12 3 4 5

Рисунок 6 - График зависимости величины тензочувствительности покрытия карамели от

величины прогиба балки.

Вывод: в данной статье были определены зависимость тензочувстительности от величины прогиба консольной балки при нанесении на нее покрытий на основе карамели и канифоли, графики имеют формы гиперболы, наиболее оптимальной толщиной покрытия - 0,5, также были построены графики зависимости количества трещин от величины нагрузки, при воздействии больших нагрузках образуется большее количество трещин.

Библиографический список:

1.Буланова О.Д., Кучерюк В.И. Методы и средства экспериментальной механики: Учебное пособие. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2001. - 90 с.

2.Пригоровский Н.И., Панских В.К. Метод хрупких тензочувствительных покрытий. - М.: Наука, 1978. - 183

с.

3.Махутов Н. А., Пермяков В. Н. Механика деформирования и разрушения нефтегазохимических объектов.: Учебное пособие - Тюмень: ТюмГНГУ, НТЦ НГП, 2003. - 157 с

4.Махутов Н. А., Пермяков В. Н. Ресурс безопасной эксплуатации сосудов и трубопроводов. - Новосибирск: Наука, 2005. - 516 с.

5.Хрупкое покрытие на основе искусственных смол: пат. 2313551 РФ, МПК11 G 01B 11/16. / Пермяков В. Н., Махутов Н. А., Хайруллина Л. Б., Паршуков Н. Н.; заявитель и патентообладатель ТюмГНГУ; заявл. 27.09.2006; опубл. 27.12.2007. Бюл. № 36.

6.Махутов Н.А.,Пермяков В.Н., Ахметханов Р.С. и др. Анализ рисков и обеспечение защищенности критически важных объектов нефтегазохимического комплекса: учебное пособие. - Тюмень:ТюмГНГУ, 2013. - 560 с.

СОРОКИН АЛЕКСАНДР ОЛЕГОВИЧ - магистрант, Тюменский индустриальный университет,

Россия.

КАЗАНЦЕВА ЛЮДМИЛА АНА ТОЛЬЕВНА - кандидат геолого-минералогических наук, доцент кафедры "Техносферная Безопасность", Тюменский индустриальный университет, Россия.