Początek

Skrypty Ciekawe strony  

Zaliczanie

   
 

 

Działanie i obsługa zrywarki. Dobór próbek.

I.Cel ćwiczenia.

  Celem ćwiczenia jest poznanie budowy, działania, konserwacji i sprawdzania maszyn do 

prób rozciągania; przygotowanie próbek oraz poznanie kształtu i sposobów ich mocowania 

w uchwytach zrywarek.

II.Wiadomości uzupełniające.

 

Do prób wytrzymałościowych na rozciąganie stosuje się obecnie przeważnie uniwersalne 

maszyny wytrzymałościowe, na których - oprócz rozciągania - można przeprowadzić 

badania ściskania, zginania, a nieraz również ścinania oraz pewne próby technologiczne.

Maszyny wytrzymałościowe mają napęd mechaniczny lub hydrauliczny. Każda maszyna do 

zrywania składa się z trzech części:

 

1 ) ramy z chwytami próbek,

2 ) mechanizmu napędowego,

3 ) przyrządów pomiarowych i rejestrujących wskazania.

 

Rama składa się z dwóch części: ruchomej i stałej. Przy napędzie mechanicznym ruchoma 

rama jest napędzana za pośrednictwem śruby, której ruch obrotowy jest przekształcany - z 

użyciem nakrętki - na ruch postępowy ramy.

Śruba, poprzez przekładnię mechaniczną jest napędzana bądź ręcznie, bądź za pomocą 

silnika. W maszynach hydraulicznych ruch ramy odbywa się pod wpływem ciśnienia oleju na 

połączony z ramą tłok. Olej jest tłoczony przez pompę napędzaną najczęściej silnikiem 

elektrycznym. Część nieruchoma maszyny jest umocowana na fundamencie. Wartość siły 

rozciągającej wyraża się wzorem 

F = p x At [N]

, gdzie: p - ciśnienie oleju [Pa], At - 

powierzchnia tłoka [m2].

 

Pomiaru siły dokonuje się za pomocą odpowiednio wyskalowanego manometru, lub, 

częściej z użyciem dynamometru wahadłowego. Rysunek 1a przedstawia schemat maszyny 

wytrzymałościowej uniwersalnej o napędzie hydraulicznym, z siłomierzem wahadłowym. 

Próbkę 1 do rozciągania mocuje się w uchwytach 2. Śrubą 5 ustala się położenie głowicy 

uchwytowej dolnej. Przez otwarcie odpowiedniego zaworu tłoczy się olej pod tłok 6, który 

za pośrednictwem górnej poprzeczki i cięgien 7 oddziałuje na górną głowicę uchwytową. 

Ściskanie odbywa się między płytami 3, zginanie zaś - po oparciu próbki na podporach 4 - 

z użyciem odpowiedniego trzpienia. Przestrzeń cylindra roboczego jest połączona 

przewodem z przestrzenią cylindra pomiarowego 8. Tłok pomiarowy 9 poprzez dźwignię z 

wahadłem oddziałuje na zębatkę 10, która przesuwając się powoduje obrót wskazówki 11, 

wyznaczającej na podziałce wartość działającej siły.

Maszyny wytrzymałościowe są najczęściej wyposażone w urządzenia rejestrujące. 

Wydłużaniu się próbki towarzyszy ruch obrotowy bębenka z nałożoną nań kartką papieru. 

Połączony z wskazówką 11 pisak 12 ( rys.1.1b ) kreśli na kartce wykres, którego rzędne w 

każdym punkcie są proporcjonalne do wartości siły działającej na próbkę. W ten sposób 

otrzymuje się wykres rozciągania próbki aż do jej zerwania, przedstawiający zależność 

wydłużenia od obciążenia.

Próbki są mocowane w uchwytach zbudowanych w różny sposób. Może to być 

zaciskający się zespół klinów szczękowych lub pierścieni dzielonych układanych w 

pierścieniu niedzielonym, może to być wreszcie uchwyt gwintowy lub inny. Części 

uchwytowe próbek muszą mieć kształt i wymiary odpowiednie do uchwytów zrywarki.

Nowoczesne maszyny umożliwiają zmianę zakresów obciążeń, np. maszyna 100 kN ( 

10000 kG ) może być nastawiana zarówno na maksymalne obciążenie 1, 2, 5, 10 i 50 kN ( 

100, 200, 500, 1000, 5000 kG ).

 

         a)                                                           b)

 

Rys.1.Uniwersalna maszyna wytrzymałościowa.

a ) schemat maszyny, b ) schemat urządzenia samopiszącego.

1 - próbka, 2 - uchwyty, 3 - płyty do próby ściskania, 4 - podpory do zginania,

5 - śruba, 6 - tłok, 7 - cięgna, 8 - cylinder pomiarowy, 9 - tłok pomiarowy,

10 - zębatka, 11 - wskazówka.

 

Odpowiedni zakres dobiera się, obliczając wstępnie maksymalną siłę zrywającą Fm wg 

wzoru:

Fm = So x Rm

w którym: So - przekrój próbki materiału badanego,

Rm - orientacyjna wartość wytrzymałości na rozciąganie.

Wartość Fm powinna mieścić się między 60 a 100 % zakresu pomiarowego dynamometru.

 

Dla zapewnienia odpowiedniej dokładności pomiarów maszyna wytrzymałościowa musi być 

ustawiona w pomieszczeniu ogrzewanym, o temperaturze ok. 20oC. W pomieszczeniu, w 

którym maszyna jest ustawiona, należy zachować czystość. Elementy lakierowane powinny 

być oczyszczone z kurzu, części współpracujące ze sobą należy smarować.

Po zainstalowaniu maszyny należy ją zgłosić do legalizacji w Okręgowym Urzędzie Miar. 

Przed zgłoszeniem należy sprawdzić działanie uchwytów do próbek rozciąganych. Płyty do 

prób ściskania i zginania powinny zapewniać osiowość obciążenia; błąd płaskości ich 

powierzchni nie może przekraczać 50 m / 50 mm. Urządzenie do prób zginania powinno 

mieć wymiary podpór i trzpieni zgodne z aktualnie obowiązującą normą. Mechanizm 

obciążający próbkę powinien zapewniać możliwość regulacji prędkości wzrostu obciążenia i 

odkształcenia. Wskazówka siłomierza powinna wykazywać zmiany obciążeń bez opóźnień 

lub przyśpieszeń. Średni błąd wskazań siłomierza może wynosić max 1 %.

Szczegółowego sprawdzenia maszyn wytrzymałościowych należy dokonać w oparciu o 

aktualnie obowiązującą normę.

 

III.Przebieg ćwiczenia.

1.Sprawdzić zakres obciążeń maszyny - skontrolować obciążniki i zrównoważyć je przez 

uruchomienie maszyny luzem, nastawiając wskazówkę na zero; sprawdzić wskazania 

siłomierza maszyny siłomierzem kontrolnym zamocowanym e uchwytach próbek.

2.Założyć papier na bęben i wykanać osie współrzędnych przez przesunięcie pisaka.

3.Sprawdzić uchwyty i zamocować w nich próbki uprzednio dobrane i oznakowane ( 

ocechowane ).

 

IV.Uwagi do sprawozdania.

Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:

a / narysowany schemat zrywarki, na której mają być wykonane próby oraz opisany sposób 

jej uruchomienia i zmiany zakresu obciążeń,

b / wykonany rysunek techniczny próbki,

c / uwagi i wnioski.