1-Mavzu: Materiallarni sinash mashinalari

1-Mavzu: Materiallarni sinash mashinalari

Materiallarning texnologik va fizik xossalarini maxsus asboblar, mashinalar, modellar, mikroskop va stendlar yordamida aniqlash.

Mexanik, fizik, kimyoviy va strukturaviy (tuzilishijihatdan) sinashturlari mavjud.
Mexanik sinashda materiallar choʻzilishga, siqilishga, buralishga, kesish va qirqishga, charchashga, mustahkamlikka, zarbaga chidamlilik va boshqa xossalarga sinaladi, yaʼni barcha mexanik xossalari aniqlanadi.
Fizik sinashda materiallarning elektr oʻtkazuvchanligi, issikdik oʻtkazuvchanligi,magnit singdiruvchanligi va boshqa fizik xossalari aniqlanadi.
Kimyoviy sinashda materiallarning kimyoviy tarkibi, erish va qotish temperaturasi, korroziyabardoshligi (zanglashga chidamliligi, yaʼni zanglamasligi), reaksiyaga kirishuvchanligi, payvandlanuvchanligi va boshqa xossalari aniqlanadi.
Strukturaviy sinashda materiallarning makro- va mikrotuzilishlari, kristallik tuzilishi va boshqa aniqlanadi. Bunda rentgen nurlaridan ham foydalaniladi.
Materiallarni sinashning sinash obʼyektini buzib (yoki shikastlab) va buzmay sinash usullari mavjud. Birinchi usulda sinaladigan materiallar shikastlanadi, baʼzan butunlay yemiriladi, ikkinchi usulda materiallarga shikayet yetmaydi, ulardan yana foydalanish mumkin.
Materiallarni sinash ishlari nazariy bilimlarga asoslanib oʻtkaziladi.
Binolar, inshootlar, koʻpriklar, mashina va mexanizmlar, kosmik kema va raketalar, kiyim-kechaklar va boshqa jami narsalar Materiallarni sinash natijalariga asoslanib quriladi, yasaladi, tayyorlanadi va tikiladi.
O’rtacha zichlik doimiy emas, u materialning g’ovakliligiga qarab o’zgaradi. Sun’iy materiallarni kerakli o’rtacha zichlikda tayyorlash mumkin, masalan, g’ovakligini o’zgartirib o’rtacha zichligi 1800 – 2500 kg/m³ bo’lgan og’ir beton yoki o’rtacha zichligi 500 – 1800 kg/m³ bo’lgan yengil beton olinadi. O’rtacha zichlik kattaligiga materialning namligi ta’sir qiladi: namligi qancha yuqori bo’lsa, materialning o’rtacha zichligi shuncha katta bo’ladi. Materiallarning o’rtacha zichligini ularning g’ovakliligini, issiqlik o’tkazuvchanligini, issiqlik sig’imini, konstruksiyalarning mustahkamligini (o’z massasini hisobga olgan holda) hisoblash va materiallar tashish narhini hisoblab chiqish uchun bilish zarur.
Sochiluvchan materiallar (sement, qum, chaqiq tosh, shag’al va boshqalar) uchun to’kma zichlik aniqlanadi.
Bunday materiallarning hajmi materialning o’zidagi g’ovaklargina emas, balki donalar yoki material bo’laklari orasidagi bo’shliqlarni ham o’z ichiga oladi.
14 Materialning g’ovakligi deb uning hajmining g’ovaklar bilan to’ldirilish darajasiga aytiladi. G’ovaklik P zichlikni 1 yoki 100% gacha to’ldiradi va quyidagi formuladan aniqlanadi:
P = 1 – ρm / ρ (1.3) yoki P = (1 – ρm / ρ) 100 %.
(1.4) Turli materiallarning g’ovakliligi katta chegaralarda o’zgaradi va g’isht uchun 25 – 30%, og’ir beton uchun 5 – 10%, gaz-beton uchun 55 – 85%, penoplast uchun 95% ni tashkil qiladi, shisha va metallning g’ovakliligi nolga teng.
Material xossasiga g’ovaklilik kattaliligina emas, g’ovaklarning o’lchami va xarakteri ham katta ta’sir ko’rsatadi: mayda (0,1 mm gacha) yoki yirik (0,1 dan 2 mm gacha), berk yoki tutash g’ovaklar bo’ladi.
Materialning butun hajmi bo’ylab bir tekis taqsimlangan mayda berk g’ovaklar materialga issiqlik izolyatsiya xossalarini beradi.
Zichlik va g’ovaklik ko’p jihatdan materialning suv shimuvchanligi, suv o’tkazuvchanligi, sovuqbardoshligi, mustahkamligi, issiqlik o’tkazuvchanligi kabi xossalarini belgilaydi.
Suv shimuvchanlik – materialning o’ziga suv shimdirish va uni saqlab turish qobiliyati.
Suv shimuvchanlik darajasi namunaning suvga to’yingan massasi va mutlaqo quruq holatdagi massasining ayirmasi bilan aniqlanadi.
Agar ko’rsatilgan farq namuna hajmiga nisbatan olingan bo’lsa, hajmiy suv shimuvchanlik Wv , agar bu farq quruq holdagi massasiga ko’ra bo’lsa, suv shimuvchanlik Wm bo’ladi.
Hajmi yoki massasiga ko’ra suv shimuvchanlik foizlarda ifodalanadi va quyidagi formulalardan hisoblab topiladi:
Wv = [(m1– m) / V ]·100% va Wm = [(m1– m) / m] 100%

bu yerda: m1 – suvga to’yingan namuna massasi, m – quruq namuna massasi, V – namunaning tabiiy holatdagi hajmi, sm3 .

Materiallarning suvga to’yinishi ularning asosiy xossalariga salbiy ta’sir qiladi: o’rtacha zichligi va issiqlik o’tkazuvchanligini oshiradi; mustahkamligini pasaytiradi.
Material suv bilan oxirigacha to’yinganda, ya’ni materialni suvga to’la to’yingan holatdagi mustahkamligining pasayish darajasi suvga chidamliligi deb ataladi.
Nam berish – materialning atrofdagi havoga nam berish xossasidir.
U atrofdagi havoning nisbiy namligi 60% va temperaturasi 20°C bo’lganda bir sutkada material yo’qotadigan suv miqdori (standart namunaning massasi yoki hajmi bo’yicha foizlarda) bilan tavsiflanadi.
15 Suv o’tkazuvchanligi – materialning bosim ostida suv o’tkazish xossasidir. Suv o’tkazuvchanlik darajasi o’zgarmas bosimda materialning 1 sm 2 yuzasidan 1 soat ichida o’tgan suv miqdori bilan tavsiflanadi. Suv o’tkazmaydigan materiallar jumlasiga ayniqsa zich materiallar (po’lat, shisha, bitum) va berk g’ovakli zich materiallar (masalan, tarkibi maxsus tanlangan beton) kiradi.
Sovuqqa chidamlilik – suvga to’yingan materialni navbatmanavbat takrorlanadigan muzlash va erishda buzilmasligi hamda mustahkamligi pasaymasligi xossalaridir.
Material g’ovaklarini to’ldiradigan suvning muzlashi material hajmini taxminan 9% ga oshirish bilan birga sodir bo’ladi, buning natijasida g’ovak devorlariga ta’sir qiluvchi materialni buzilishga olib keluvchi bosim vujudga keladi.
Material sovuqqa chidamlilikka suvga to’yingan namunalarni 15- 17 % sovutish kameralarida muzlatish va keyinchalik uni 20ºC ga yaqin temperaturada suvda eritish yo’li bilan sinaladi.
Agar berilgan muzlatish va eritish tsikllari sonidan keyin uvalanish va qatlamlanish natijasida namuna o’z massasini 5 % dan ortiq yo’qotmasa hamda mustahkamligi ortig’i bilan 25% pasaysa, material sovuqqa chidamli deb topiladi.
Agar namunalar muzlatilgandan keyin buzilish, yemirilish izlariga ega bo’lmasa, u holda sovuqqa chidamliligi darajasi sovuqqa chidamlilik koeffisientini aniqlangandan keyin belgilanadi:
K Mp³= R Mp³ / R
(1.6) bu yerda: R Mp³ – sovuqqa chidamligi sinalgandan keyin material siqilganda mustahkamlik chegarasi, MPa; Rto’y – suvga to’yintirilgan materialning siqilishdagi mustahkamlik chegarasi, MPa.
Issiqlik o’tkazuvchanlik – materialni chegaralab turuvchi yuzalarda temperatura turlicha bo’lganda o’z qatlami orqali issiqlik uzatish xossasidir. Materialning issiqlik o’tkazuvchanligi qalinligi 1 m, yuzasi 1 m 2 bo’lgan material orqali, devor qarama-qarshi yuzalari temperaturasi farqi 1ºS bo’lganda, 1 soat ichida o’tadigan issiqlik miqdori bilan baholanadi. Materialning issiqlik o’tkazuvchanligi ko’p omillarga materialning xususiyatiga, uning tuzilishiga, g’ovakliligiga, namligiga, shuningdek, issiqlik uzatish sodir bo’ladigan o’rtacha temperaturaga bog’liq.
Kristall tuzilishiga ega materialning issiqlik o’tkazuvchanligi tuzilishi amorf materialning issiqlik o’tkazuvchanligi odatda yuqoriroq bo’ladi.
Materialning issiqlik o’tkazuvchanligiga g’ovaklik miqdori, g’ovaklarning o’lchamlari va xarakteri ancha ta’sir qiladi.
16 O’tga chidamliligi deb materialga yuqori temperatura uzoq vaqt ta’sir qilganda erimasdan va shakli o’zgarmasdan chidash xossasiga aytiladi. O’tga chidamlilik darajasiga ko’ra materiallar olovga chidamli, qiyin eriydigan va oson eriydigan materiallarga bo’linadi.
O’tga chidamli materiallar 1580ºС dan yuqori temperaturalarning uzoq muddatli ta’siriga chidamlidir.
Ular sanoat pechlarining ichki yuzalarini qoplash uchun ishlatiladi. Qiyin eriydigan materiallar 1350 va 1580ºС gacha temperaturaga bardosh bera oladi.
Oson eriydigan materiallar 1350ºС dan past temperaturada yumshaydi.