Материал: Материаловедение. Технология конструкционных материалов (контрольные задачи и методические указания по их решению). Чернушкин О.А., Усачев А.М
142.Сколько можно приготовить масляной краски, готовой к употреблению, из 5 кг охры, если для приготовления густотертой краски требуется вводить 28 % олифы (а), а для получения краски малярной консистенции еще 32 % олифы (b)?
143.Сколько можно приготовить масляной краски, готовой к употреблению, из 20 кг сурика, если для получения краски малярной консистенции необ-
ходимо вводить (а) 52 % олифы? Какую площадь кровли можно покрасить такой краской, если укрывистость ее составляет (У) 0,28 кг на 1 м2 окрашиваемой поверхности?
144.Определить твердость по Бринеллю (НВ) облицовочной плитки из полистирола, если диаметр лунки (d) от шарика прибора в материале составил 0,082 см при величине груза (Р) 10 Н.
145.При определении предела прочности при растяжении образца лино-
леума сечением b×h = 5×0,2 см разрушающая нагрузка (Рmax) составила 220 кгс. Определить предел прочности линолеума при растяжении (Rp).
146.Определить упругость (Е) наличника из полимерного материала, если его полная деформация (h) на приборе ПВ-2 после 10 мин выдержки составила 3,2 мм, а остаточная деформация (h1) равна 1,5 мм.
147.До вспучивания диаметр пенополистирольного шарика (d1) составлял 2 мм, а после вспучивания его диаметр (d2) увеличился до 6 мм. Определить коэффициент вспучивания пенополистирола и какой его объем V необходим для получения образца после вспучивания объемом (Vобр) 20 см3.
148.Определить предел прочности при сжатии (Rсж) пластмасс, если при испытании образца размером 15×15×15 мм из органического стекла макс и-
мальная разрушающая нагрузка (Pmax) составила 4910 кгс, а при испытании образца размером×10×10 мм, изготовленного из стеклопластика
Pmax = 1570 кгс. Сравнить данные пластмассы по прочности.
149. При испытании пластмасс на изгиб получены результаты, приведенные в табл. 9.
Таблица 9
Результаты испытаний некоторых видов пластмасс
Пластмасса |
Размеры, b×h, мм |
Разрушающая нагрузка |
|
Pmax, кгс |
|||
|
|
||
Оргстекло |
11,6×15,1 |
150 |
|
Полистирол |
16,7×14,9 |
95 |
|
Стеклотекстолит |
10,3×15,0 |
125 |
76
Определить пределы прочности при изгибе для каждого вида пластмасс. Расстояние между опорами (l) принять 10 см.
150. При испытании полиэтиленовой и лавсановой пленок на растяжение получены следующие результаты (табл. 10).
|
Результаты испытаний |
Таблица 10 |
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Наименование |
Размеры, b×h, |
Рабочая длина |
Разрушающая |
Длина после |
|
нагрузка Pmax, |
испытания |
|
|||
пленок |
мм |
lo, мм |
кгс |
l1, мм |
|
|
|
|
|
||
Полиэтиленовая |
0,125×20,1 |
100 |
4,0 |
400 |
|
Лавсановая |
0,2×20,4 |
100 |
10,0 |
190 |
|
Определите пределы прочности пленок на растяжение (Rp), их абсолютные (∆l) и относительные (δ) удлинения.
Методические указания к решению задач по разделу 11
141. Укрывистость по краске малярной консистенции определяют по формуле
Укр = Fа 10000, г/м2,
где а – расход краски малярной консистенции на покрытие стеклянной пластинки, г;
F – площадь стеклянной пластинки, см2.
Укрывистость по пигменту (титановым белилам) определяется по формуле
Упиг = а(100 −b) 10000, г/м2, F 100
где b – процент олифы в краске малярной консистенции, %.
142. Из 5 кг охры можно приготовить густотертой краски
Кгт =5(1 + 100а ), кг.
Краски малярной консистенции будет получено
Кмк = Кгт(1 + 100b ), кг.
143. Из 20 кг сурика можно получить краски малярной консистенции
Кмк = 20(1 + 100а ), кг.
77
Этим количеством краски можно покрасить поверхность площадью
F = КмкУ , м2.
144. Твердость плитки по Бринеллю определяют по формуле
НВ = |
2Р |
|
|
10−6 , МПа, |
||
|
|
|
|
|||
πD(D − D2 |
− d 2 |
) |
||||
|
|
|||||
где Р – величина нагрузки, Н;
D – диаметр шарика прибора, 10 мм = 1∙10-2 м; d – диаметр лунки от погружения шарика, м.
145. Предел прочности при растяжении образца линолеума определяют по формуле
Rp = PmaxS , кгс/см2, где S – площадь сечения образца, S = b×h, см2.
146. Упругость Е является одним из главных показателей свойств пластмасс и определяется по формуле
Е = h −hh1 100,
где h – величина полной деформации после десятиминутной выдержки под нагрузкой 1000 Н, мм (по прибору ПВ-2);
h1 – величина остаточной деформации после десятиминутной выдержки под нагрузкой 10 Н, мм.
147. Коэффициент вспучивания пенополистирола составит
Квсп = dd2 .
1
Объем пенополистирола до вспучивания V для получения образца после вспучивания объемом 20 см3 с учетом коэффициента вспучивания составит
V= Vобр , см3.
Квсп
148.Предел прочности на сжатие пластмасс определяют по формуле
Rсж = PmaxS , кгс/см2,
78
где Pmax – максимальная разрушающая нагрузка, кгс;
S – площадь образца, на которую действует нагрузка, см2. 1 кгс/см2 = 0,1 МПа.
По полученным значениям предела прочности при сжатии делают вывод
оболее прочном материале.
149.Предел прочности при изгибе для пластмасс определяется по формуле
Rизг =32 Pbmaxh2 l , кгс/см2,
где l – расстояние между опорами, l = 10 см; b – ширина образца из пластмассы, см; h – высота образца из пластмассы, см.
150. Величина предела прочности на растяжение определяется по формуле Rp = PmaxS , кгс/см2,
где S – площадь сечения образца, S = b×h, см2. Абсолютное удлинение находится по формуле
∆l = l1 −l0 , мм.
Относительное удлинение вычисляется по формуле
δ = ∆l l 100, %.
0
РАЗДЕЛ 12
МЕТАЛЛЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
151.Определить твердость образца из металла по Бринеллю (НВ), если глубина погружения стандартного шарика прибора диаметром (D) 0,3 см с о- ставила (h) 0,095 см. Величина нагрузки на шарик (Р) составила 10 Н.
152.При определении твердости металла по Виккерсу (HV) среднеарифметическое значение двух диагоналей (d) отпечатка алмазной пирамиды составило 12 мм. Вычислить твердость данного металла, если нагрузка на алмазную пирамиду составила (P) 700 Н.
153.В чем основное отличие чугуна от стали? Напишите химические ре-
79
акции при получении чугуна в доменном процессе. Перечислите разновидности чугуна.
154.Перечислите способы получения стали, их сущности. Отметьте достоинства и недостатки каждого способа.
155.Опишите влияние химических элементов (кремния, фосфора, серы, кислорода) на свойства стали.
156.Перечислите способы термической обработки стали и охарактеризуйте сущность каждого из этих способов.
157.Перечислите способы химико-термической обработки стали и обработки стали и охарактеризуйте сущность каждого из этих способов.
158.Что такое легированные стали? Перечислите основные легирующие элементы. Назовите содержание легирующих элементов в легированной стали
12ХН3.
159.Что представляют собой алюминиевые, магниевые и титановые сплавы? Их состав, достоинства.
160.Какую твердость по Бринеллю имеет углеродистая сталь марки
Ст3пс?
161.Образец стали диаметром (d) 10 мм и расчетной длиной (l0) 100 мм разрушился при нагрузке (Pв) 2840 кгс. Текучесть (Ps) наступила при 1580 кгс.
Длина рабочей части образца при разрушающей нагрузке (l1) составила 130 мм. Определить марку строительной стали.
162.Для арматуры предварительно напряженных железобетонных конструкций предложена низколегированная прутковая сталь диаметром (d) 10 мм, марки 30ХГС2. Определить усилие натяжения арматуры до предельного состояния.
163.Определить диаметр электрода (d) для ручной сварки стали толщиной (S) 4, 8 и 12 мм.
164.Определить необходимое количество электродов с диаметром
(dэ) 3 мм и длиной (lэ) 350 мм для сварки изделий с общей длиной шва (l ) 300 см и поперечным сечением шва (F) 1,5 см2. Плотность металла (ρ) принять 7,85 г/см3, потери на огарки, угарки и розбрызг принять равными 25 %.
80