Приколы сопромата #1. Почему легирование и закалка не увеличивают жесткость.
HTML-код
- Опубликовано: 6 окт 2024
- О чем многие даже не знают. Распространенное заблуждение. Почему ни легирование стали, ни закалка стали не увеличивают ее жесткость, модуль Юнга не меняется. Диаграмма растяжения. Прежде чем смотреть, повторите понятия: твердость, прочность, жесткость, упругость.
⚡Советую ознакомиться с серией видео про исследование жесткости станков и имплантацию:
1️⃣ Исследование жесткости китайского минитокарного станка. • Имплантация.1.Исследов...
2️⃣ Подготовка станины и имплантов. • Имплантация.2.Подготов...
3️⃣ Инженерный анализ МКЭ станины минитокарного станка. • Имплантация.3. Инженер...
4️⃣ Все способы усиления станины минитокарного станка. • Имплантация.4.ВСЕ спос...
5️⃣ Третья нога - способ увеличения жесткости станины. • ТРЕТЬЯ НОГА способ уве...
3:13 запутался, не то сказал, конечно жесткость зависит от высоты поперечного сечения в кубической зависимости. 🤓
И не стыдно тебе?! Сколько месяцев отсутствовал.
Наконец-то!!!
Закалка влияет на твердость, а не на жесткость. Это два разных понятия. И многие к сожалению эти понятия путают. Это ж надо было заморочиться для этого видео.
Почаще пили такие образовательные видосы. У тебя здорово получается!
Отличное разъяснение! Много людей ещё и путают жесткость с прочностью, а Юнга вообще не знают) и я с такими в нии встречался) сложно объяснять 70и летнему инженеру что закалка жесткость не повысит. А вообще видос очень полезен, ещё бы побольше кликбейта в названии, чтоб больше народу собиралось, ну и в будущих видосах о твердости, прочности и прочих понятиях рассказать хорошо бы было.
А ещё инженер должен знать, что жесткость - это характеристика конструкций, деталей, но не материала.
У материала соответствующая характеристика - модуль упругости.
Т.е. нет жесткости стали, есть модуль упругости стали.
Аналогия.
У конструкции - несущая способность.
У материала - предел прочности или предел упругости в зависимости от критериев.
Вы уважаемый тоже, почаще видео выпускайте... пожалуйста )
"Говорил, ломая руки,
Краснобай и баламут
Про бессилие науки
Перед тайною Бермуд, -
Все мозги разбил на части,
Все извилины заплел..." (В.С. Высоцкий)
🤣
Ничего не понял, но посмотрел с интересом
Надо выпить треугольник, на троих его даёшь!
с возвращением!
Как там ФТ-11 поживает? Когда про него будет видео?
пока не до него, летом наверно
Видео из серии, прочитал справочник, так весело было.
приходится читать, а то на слово не поверят же!
Спасибо за наглядные эксперименты и убедительную теорию! Если честно, то некоторые данные были для меня откровением.
Ну на конец-то видос! Сид давай так не пропадай!
Слава богу живой
Сделай видос про допуски и посадки. Только простыми словами, для чайников!
Из ролика понял, что автору для наглядности эксперимента не хватает денег. А если конкретно, то пяти рублей.
Ну, жжошь! 😂
Спасибо, актуальная тема.
упругость везде одинакова. порог разный. ))) Лайк.
Блин! Серёг, спасибо тебе большое! Реально, век живи-век учись. Нам такого в институте не рассказывали
В институте благородных девиц?
@@mshigaev1564 в институте не твоих собачьих дел
так это сопромат без воды) чтобы уменьшить прогиб достаточно увеличить высоту сечения, а вот с несущей способность уже другое - легированная сталь больше нагрузку воспринимает, чем обычная сталь без добавок.
поясните пожалуйтста, легирование увеличивает силу до потери формы, но прогибается также, я верно понял?
@@МихаилБрусникин-з3л добавление разных химических элементов в состав стали увеличивает определенные характеристики. Например увеличивают несущую способность на растяжение или ударную вязкость, или уменьшает хрупкость, или увеличивают твердость. Каждый материал имеет свою упругость. Например взять две линейки деревянную и железную. Деревянная не будет упругои, а металлическая будет вибрировать как струна. И эти показатели упругости в разных материалах сложно изменять. Например сделать так чтобы бетонная, деревянная, линейка вибрировала. Нельзя взять и какими либо простыми добавками элементов или способом сильно изменить упругость материала. Загугли модуль юнга. Например в видео сказано что для сверел чтобы уменьшить их упругость нужно добавить редкоземельные тяжелые металлы вольфрам кобальт.
Наконец новый видос! 👍💪🤝
Из практики, сталистую проволоку можно почти в струну натянуть, мягкую проволоку можно тянуть, а она будет тянуться, тянуться и тянуться. Нужно было стяжку сделать и под маяки решили проволоку взять, длинна была метров 20.
Весьма интересно
Круто! Побольше бы таких познавательных видосов
Я удивлён. Также часто наблюдал что длинные калёные свёрла - отгибает аж бегом, и при этом значительно.
нунаконецта!!!!
_"сопромат ... Закон Гука..."_ *Это КРУТО!!!* )))
Если дальше грузить то разница будет, но это уже не упругая деформация, не зря же кузова делают частично из жестких сталей.
Шо могу сказать,вы подняли мои веки,и теперь я буду нести это знамение в народ что со мной работает в цеху😀
Буквально на днях смотрел, что там новенького в подписках, и поймал себя на мысли, что давно SIDа не слышно. А он тут как тут! Спасибо за познавательный ролик 🙂👍
Почитал комментарии. Похоже в видео стоило рассказать, что участок пропорциональности Гука по своей величине в раза два у ст. 45 и в разы у , например, 18хнва больше, чем у ст. 3. И (хоть и не про жесткость) что стали подобные ст. 3 быстро выходят на площадку текучести, а высокопрочные закаленные стали это площадки практически не имеют. + все же для точности отметить, что жесткость легированием повысить можно, пусть и не на много ( к примеру 30хгса или 40х - до 10% относительно ст. 45 или ст. 3 по различным данным).
Естественно, чем больше легирующих элементов с высоким модулем Юнга, тем сталь жестче. Закалка может как повысить, так и понизить жесткость (читал где-то, не нашел источник). Но все это проценты, а не в разы.
Думаю тут не учтено как бы преднапряжение (по терминологии железобетона), или наклёп ст3 после прокатки листа на холодную. Это очень влияет на прогибы.
Спасибо за информацию, интересно.
Никогда не замечал этой закономерности. Ясное дело, что пластическая деформация (или разрушение) наступят при разных нагрузках. Но что до этого момента разные стали имеют почти одинаковый модуль упругости как-то не задумывался. Вот оно значит как!
Значит импланты в станке под бабкой можно крепить обычными болтами , а не термообработанными
Прям мана небесная, уже и переживать стал! Спасибо за долгожданное видео, успехов во всем желаю!
ЖдалаЖдуБудуждать )))
Материаловедение на пальцах, ооаоо ммм))0
Ещё!
Брат, припоминаю из сопромата, что сплошная линия - это фактическая диаграмма, снятая на стенде (сила деленная на начальную площадь - растяжение). Пунктирная линия - это диаграмма, учитывающая сужение образца при удлинении, т.е. Несмотря на кажущееся падение прочности перед обрывом (из-за утончения стержня), напряжение на самом деле продолжает расти вплоть до разрушения
да, спасибо, уже объяснили
Отличный ролик
Один момент, сварочная проволока св-08г2с она изготовляется методом нагартовкой, т.е она наклепана, вот если её отжечь то эксперимент получился справедливый
И сверло с выемками, толку что один диаметр
Здорова СИД!
Люди привыкли, что гвоздик гнется лучше чем сверло :)
большинство путают "гнуться" и "деформироваться"
@@sid1977 или упругую и пластическую деформации?)
Я боюсь, что половина людей не понимает терминов от того возмущается и всё путает.
Честно говоря, довольно неожиданно, жаль, что на материаловедении такое не рассказывали
Что-то не сходится, получается что если взять 2 одинаковых по габаритам прутка стали, гусенияный пальчик, и просто гвозделин, то по жёсткости будут они одинаковые?
Привет SID. Да, походу загрузил ты народ в этот раз. Но это было интересно то что ты рассказал. Не каждый знает, не каждый задумывается об этом а теперь хоть немного представления.
Будь здоров и удачи.
Ничего нового не сказал. Все вещи хрестоматийные. Но как сказал! Как показал! Смотрел с первого кадра до последнего. Спасибо.
Сколько лет! Сколько зим! И какие люди в ютубе проявились. ) Как утеплился? Плавки люминя делал?
да не, в квартире ремонт делал, в гараже будку-теплушку перебрал, утеплил. Неинтересно, поэтому, не снимал.
@@sid1977 Очень зря не снимал! Мы бы посмотрели
@@sid1977 А зря не снимал. Будка это нужная штука. Я этим летом тоже поработал. В основном лопатой. Яму под биосептик 2х2х2, яму под его дренаж 2х3х1,5. Туда ухнул 4 тонны щебня за 3 дня. Все установили и зарыли взад. Еще под погребок яму вырыл. 3х3х1,2. Осенью начали заливать. Сначала пол. Вот на днях 2 боковые стенки залили. У нас пока погода еще позволяет работать на улице. А пока не построили веранду, которая частично над погребком, у меня мастерской нету... Надо работать. Бо нужна мастерская. Снимать гараж не рассматриваю. В мастерскую переедут 3Д принтеры. А кататься к ним не вариант.
ну, развиваемся потихоньку, главное, на месте не стоять... как я :)
@@sid1977 это ты стоишь на месте?! нифига себе самокритика.
Я это ещё заметил когда арбалет делал из леса,точнее из ёлки.
Что без разницы из какого матервала его делать.
Хоть из углеволокна, хоть из стали, хоть из ёлки.
Пунктирный график, это не график после закалки. Это так называемая истинная диаграмма. Она учитывает уменьшение поперечного сечения образца при растяжении (образование шейки). Поэтому и получается, что напряжения растут сильнее. Классическая диаграмма построена для напряжений рассчитанных по начальной площади поперечного сечения A0.
Кстати, на графике обозначения не перепутаны, все верно :)
Понятно, спасибо. Да, диаграмма растяжения закаленной стали выглядит иначе, потом уже нашел.
Тоестт ТО всё же влияет? Походу влияет так же наклёп материала. В случае со ст3 прокатаной на холодную.
Как то делал резец из ножовочного полотна для резьбы по дереву, вырезал его из незакаленного полотна, собрал для примерки, и очень меня расстроила его низкая жесткость на отгиб. Но решил все же доделать его, закалил, собрал и отгибаться он стал сильно меньше. Как то это не сильно коррелирует с изложенной теорией)
Летом наглядный пример видел. Перекладывали магистральный водопровод 110 ПНД. Чугунные Тройники прикрепили болтами 5,8. Я их в шутку резиновыми болтами назвал :)
Комрад, есть отличный эксперимент в видео "Building Prototypes Dan Gelbart part 18 of 18 Design" (начало с 1:30). Там наглядно показана разница между жесткостью и прочностью. Может получится найти время и показать аналогичный эксперимент для русскоязычной аудитории? Больно читать как люди путают жесткость и прочность.
Посмотрел. Мне кажется, обыватель еще больше запутается :) Разница понятна, но потом он говорит, что жесткость увеличилась в 8 раз, так как толщина в 2 раза. А прибор показывал 12мкм, потом 7мкм. 🤷♂️
@@sid1977 Он говорит "this section in the middle much stiffer, eight time stiffer theoretically" и он прав. Но об этом вообще можно не говорить. Идея эксперимента показать ошибочность казалось бы очевидной идеи о том что "чем жестче тем крепче". Имхо как раз в духе рубрики "Приколы сопромата".
Я уже переживать за тебя начал. На прошлой недели вспоминал - жив ли, здоров ли?
да живой я! отдохнул немного от железа
Если про оснастку, то старые токаря делали кованые расточные резцы для глубоких работ. реально меньше прогиб раза в 2, гораздо меньше вибраций и больше жесткость. Но ту тут наверное играет роль наклёп и все прелести связанные с проковкой
а резец?сама державка, тоже можно из ст.3?
Вот и меня этот вопрос заинтересовал, при больших вылетах резца, для расточки внутренних отверстий, старался державку делать из стали 45, думая что она упруже, а выходит зря?
По жесткости будет одинакова, но площадку под твердосплавную пластинку разобьет быстрее. Даже на державках из стали 45 используют твердосплавные подложки.
Упругость (если вы имеете в виду жесткость) будет одинакова для любой стали. Поднять можно только увеличением поперечного сечения или заменой ВСЕЙ ДЕРЖАВКИ на твердый сплав
@@gthdsq123 , ну может и не зря. Смотря какой вылет, нагрузки резания и сечение державки. Из ст.3 длинный и тонкий резец может и подогнуть у резцедержателя со всеми вытекающими, а ст.45 еще будет иметь запас на упругую деформацию.
Как я теперь понимаю, всё же от стали 45 толку мало, так как особенно при расточки внутренних отверстий важно отгиб резца, а он одинаков. При просадке резца ниже центра он не режет, а затерает и то что ст 3 при черезмерных нагрузках погне ся и останется в том состоянии, это уже второстипенно, имхо.
тут многие прочность с крепкостью путают, а вы им про Гука и Юнга
Что там путать: крепкость в градусах (процентах), прочность - в литрах...))))
@@Sergey_Zhuravlev Броня крепка и танки наши быстры
@@Sergey_Zhuravlev ты случаем в КБ Морозова не работал? :-)
А что в случае термоупрочнения дюралей?
Влияет ли это на упругие деформации?
Модуль тот же, т.к. легирование слабое, температура плавления примерно та же. Пределы упругости, текучести, конечно, выше
@@sid1977 экструдированный дюралевый профиль По ощущениям прям на много жестче, чем отожженый. Для меня лично это загадка. Тут дело то ли в том, что предел текучести в разы отличается до и после отжига, то ли во внутренних напряжениях после экструзии.
good video
English sub please. Sweden 🇸🇪
Непорядок. У SID-а монеты кончились. Чуть вон из за этого эксперимент не сорвался. У кого дома стоят мешки с монетами? Надо их срочно задонатить SID-у.
Как слышал пацан он не гордый, берёт и золотые и серебряные монеты. -))) Господа с мешками, надо помочь, срочно.
Спасибо
Лом из сыромятины можно согнуть, а закаленный торсион такого же диаметра хрен согнешь.
А ещё есть белый чугун без графита с ледебуритом.
Не совсем ясен пример нераскрытия стыка фланцевого соединения, а как же учет момента затяжки и предела текучести материала болта?
Упругость не меняется в таких мелких нагрузках
Не согласен с выводом по электроду и сверлу. Сверло с многочисленными проточками металла,а электрод сплошной. Ну а зачем тогда закаленные моторные болты ставят на головку движка,раз они одинаково с сыромятиной тянутся? Ставили бы обычные,они дешевле. Ради интереса можно закалить 2шт 8 мм прутка из стали 40х например,и попробовать приложить усилие на вылете 5 см,где оно будет больше,если сыромятина около 17HRC имеет и закаленная будет около 45HRC... Чего тогда бронебойные сердечники не делают из сыромятины,а берут стали У8 (не помню какая точно, в общем,от 7 до 12) например. И тут не только твердость,тут и усилие на деформацию пластическую выше будет. Зачем тогда калят шатуны в ДВС? Не только их рабочие поверхности,гаечные ключи,жесткость,там в виде ребра,почему тогда каленые не гнуться ключи,и сырые гнуться,усилие на изгиб у каленок повыше.
Вы путаете понятия жёсткость и прочность.
1) сверло 3мм и пруток 2,5мм подобраны по примерно одинаковому сечению. 2) Болты закаливают для другой цели: прочности резьбы и шлицов, момент затяжки регламентирован. 3) Уверяю вас, пруток любого диаметра/сечения хоть закаленный, хоть незакаленный из любой стали отогнется на одинаковую величину (в пределах упругой деформации)
@@sid1977 эх...сломали Вы мне духовные скрепы,если это так.
На прогиб влияет высота поперечного сечения
хмм интересно !!!
Болт из хорошей стали может лучше зажать, их сильнее затягивают... Количество болтов делают не для этого, а для другого-обеспечения перекрытия угла расхождения сдавливающего усилия.
Получается в нашем случае (жесткость станка) так как отклонения минимальные , сотые или десятые миллиметров, то и сопротивляемость геометрии станка только в диапазоне работы модуля упругости? Грубо говоря, не зависимо от твердости материала искажения геометрии+/- будут одинаковые. А вот чтоб сломать детали уже напрямую будет зависеть твердость металла.
Возьмите иглу швейную 0,8 мм и такого же сечения отожженную проволоку, как думаете результат повторится или проволока согнется в разы легче.
в пределах отрезка пропорциональности отожженой проволоки, игла отогнется точно так же
@@sid1977 что Вы имеете в виду, под этим понятием? Не совсем понятно. Но, очень хочется разобраться.
@@sid1977 в видео показаны пропорциональные друг другу отрезки, но из сталей разной твердости и, соответственно, разной упругости.
Сними видео подобно , как считать конусность на примере конической развертки
Сопромат использует понятие "модуль упругости". Жесткость считают исходя из этой величины.
Сколько с металом работаю и не знал этого, не совсем понял, упругостю считается работа на изгиб до начала пластической деформации? Просто по умо зрительным ощющениям, отвертка с 6мм стержнем до начяла пластической деформации выдерживает на изгиб нагрузку больше чем 6мм ст3. И хотелось услышать о работе пружин ресор их то не со ст3 делают так же как и любой инструмент работающий на изгиб от стомотологических "ковырялок" до монтировок или ломов. А ключи рожковые. И по поводу болтов не понял а из чего тогда делают болты 12.9 класс прочности. Походу я, чтото не понял. Буду очень рад если разесните
Нет. Упругость - это свойство тела принимать свои первоначальные размеры. Рессоры делают из пакета пластин для большей гибкости, в то же время остаются прочными. Высокопрочные болты делают из легированных сталей и закаливают. Поймите разницу между прочностью, жесткостью и упругостью.
Про отвёртку хороший пример. Ф5 стержень отвёртки жёстче такого же диаметра катанки
ИнтеГеееееесно, конечно
А почему тогда стальные буксировочные тросы делают не из сыромятины? Потому что порвёт их сразу. У тебя ошибка в выводах.
смотреть видео еще раз!
Мне попалось сверло, которое, в сверлильном станке РАЗВЕРНУЛОСЬ!!! Как Вас такое?
Эххх, был бы я ненормальный олиграх, заказал бы станок из иридия...
Нужно больше истытаний и таблиц - вот что я думаю. Быть может тогда исчезнет стыд, за тех, кто путает жесткость и твёрдость.
А как насчет рессор и пружин?
познавательно
Так а жёсткость и упругость это тоже не одно и тоже. Точнее, не совсем одно и тоже. Упругость работает только в зоне упругих деформаций и ограничена пределом упругости. Вот как раз он то у всех сталей и разный, и на него влияют легирование и закалка. А жсткость это вобще функция тк. она зависит от приложенного усилия, и она отвечает за все зоны деформации до предела прочности.
Короч, ст3 и ст70Г2С(закаленная) под некоторым максимальным грузом согнутся одинаково, только вот первая не разогнётся уже никогда, а вот вторая как ни в чётм не бывало.
Инструмент делается из инструментальной стали для увеличения как раз предела упругости(ну и твёрдости само собой), а не для долговечности. Хотя сверло из ст3 перевьёт в другую сторону спираль уже при первом сверлении, то да и для долговечности тоже)
Хотел бы я возразить, но вижу, что бесполезно. У Вас уже все понятия смешались в голове :)
Здравствуйте, подскажите литературу в которой написано о том, что термическая обработка на модуль Юнга и коэффициент Пуассона не влияет
Бериллий самый жёсткий 😎
Это очень интересно!
У меня возник вопрос:
Почему расточные борштанги подвергают закалке (улучшению)?
для увеличения твердости и прочности
@@sid1977 а влияет ли это на восприимчивость к вибрациям?
@@АлексейВалерьевич-х3щ влияет, но несильно. Геометрия инструмента влияет гораздо сильнее
@@sid1977 спасибо за ответ!
Вот именно что нам не повезло в том, что мы имеем столько много железа! Было бы его в разы меньше, не было бы стольких кровожадных воин! Одна война кровожаднее предыдущей... И с учёными не повезло, изобрели атомное оружие...🤔
Единственное что пришло в голову после этого видео, так это то что пора перечитать сопромат😂😂😂😂😂
Перечитать врятли поможет.
Ни куя не понятно, но очень интересно😊😊😊😊😊😊
так это... рамы на мотоциклы или багги из чего варить?
Из иридия! :)
У сверла же сечение не круглое, там канавки. Эксперимент не при одинаковых условиях. А так конечно очень интересно и познавательно. Интересно, что модуль упругости зависит от температуры плавления. Это как электросопротивление зависит от теплопроводности материала.
сверло 3мм, пруток 2,5
А как дела обстоят у пружинной стали?
а почему ее модуль упругости должен сильно отличаться? 1% марганца погоды не делает
3:05 дак твердость и жесткость это разные вещи
Тем не менее наши кости сделаны из кальция. :)
да не, не, кальций - это металл :)
@@sid1977 адамантий?
Из основных фосфатов кальция ;)
@@sid1977 Странно что натрий забыли - это тоже металл , но по консистенции он как холодное сливочное масло
не совсем врубился. была пружинка. в зависимости от термообработки она либо как стекляшечка, либо как макаронина, либо как пружинка. т.е. при том же эпсилон, напряжение улетает в неведомые облака (в случае перекалёной пружинки). сечение осталось то же, но сила поменялась. при том же эпсилон - значит поменялась упругость. т.е. закалка меняет твердость и упругость (а, лол, это же почти одно и то же же?). все верно?
речь идет про жесткость. Ну представим две одинаковые пружины растяжения с различной термообработкой. Возьмем значения с головы и опишем грубо. До того момента как лопнет перекаленная пружина она растянется, скажем, на 2 мм, на каждый мм растяжения будет сопротивляться в 1 кг. И отожженная будем сопротивляться все те же 1 кг/мм, но растянется уже на 20 мм (до того момента как начнет необратимо тянутся).
Нет, с увеличением силы, Эпсилон НЕ МОЖЕТ не вырасти. У закаленной просто участок пропорциональности продлится (а возможно, и нарушится), площадки текучести не будет. Закалка не влияет на упругость (модуль останется тем же)
👍
Куда написать жалобу??? Мало видосов... Очень мало
можете писать письма "до востребования", меня зовут Себастьян Перейро, торговец черным деревом :)
А чем увеличить жёсткость конструкции?
смотря какой, способов много
@@sid1977 у меня резец есть с вылетом в метр, диаметр державки 45мм. Каким образом мы можем увеличить жёсткость?
Упругость ладно, но важнее прочность, для стабильности формы под ударными нагрузками, которые могут превышать неразрушающие значения. Гвозделин после тысячи лёгких ударов изменит форму в значительной степени, но закалённый гвоздилин будет деформироваться меньше, а то и вовсе не деформируется. По сути в токарных и фрезерных станках каждое впивание режущей кромки по заготовке, это удар на значительной скорости и с большой энергией, достаточной для разрушения металлов(отделения стружки).
"Гвозделин" не калится!
усталостная прочность, поэтому считают просто 10кг на мм2, хотя у некоторых материалов с ней проблем нет, или точнее меньше. Например затянуть болты это одно, но будут же циклы. нагрузки разгрузки. Тут может например тотже хромистый высокопрочный чугун показывать себя наамного лучше стали...Со слов конструктора знакомого когда мы обсуждали новый ротор для дробления гранита. А ротор вращается, обороты большие, диаметр не маленький. Центробежные силы да еще удары
ага, чугуны до 1000мпа, и по трердости абразивостойкости лишь немного уступающие победитам...
цементация - повышает
доказательства есть?
Для разовых работ болты и шпильки закаливают, а дурак считал для прочности.
8:48 - что за литература?
Твердосплавные монолитные расточные резцы -жестче не бывает. Никаких вибраций. Но хрупкие(