AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA

im. St. Staszica w Krakowie

Ćwiczenie 4:

„Próba statyczna ścinania technologicznego”

Imię Nazwisko: Monika Samborska Katarzyna Surowiec Mateusz Samborski	wydział GiG	Rok II	Grupa 4	Zespół 1
	Data 18.05.2010	ocena	podpis

1. Cel ćwiczenia:

Zapoznanie z praktycznym sposobem wykonania próby ścinania technologicznego oraz wyznaczenie doraźnej wytrzymałości na ścinanie badanego materiału.

Ścinanie próbki rozumiane jest jako cięcie materiału przez siły tnące o przeciwnych zwrotach, leżące w tej samej płaszczyźnie tnącej. Taki warunek spełniony mógłby być jedynie przez dwa nieskończenie cienkie ostrza które w czasie ścinania nie powodowałyby rozsunięcia sił tnących i tym samym wytworzenia w próbce pary sił wywołujących w niej naprężenia zginające. W przekrojach ścinanych elementów konstrukcyjnych występują równocześnie naprężenia styczne od sił tnących oraz naprężenia normalne od momentów zginających. Ścinanie wykonywane w tym ćwiczeniu nie jest więc ścinaniem czystym lecz technologicznym.

1. Wzory obliczeniowe:

Wytrzymałość na ścinanie:

$$\mathbf{R}_{\mathbf{1}}\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{P}_{\mathbf{1}}}{\mathbf{S}}$$

gdzie:

P₁ – największa siła podczas próby ścinania.

S – pole powierzchni ścinanej.

Pole powierzchni ścinanej obliczymy ze wzoru:

S=π•d•g

gdzie:

d- średnica sworznia

g- grubość próbki

Wyniki pomiarów i obliczenia:

Pomiary dokonujemy poprzez ścięcie ośmiu próbek.

Lp.	Grubość próbki g [mm]	Średnica sworznia d [mm]	Powierzchnia ścinana S [mm^2]	Największa siła P [N]	Wytrzymałość na ścinanie R [MPa]
1. 2.	10 10,1	31,25 31,25	981,75 991,57	24000 22600	24,45 22,79
3. 4.	10,15 10,1	26,15 26,15	833,85 829,75	17600 15000	21,11 18,08
5. 6.	10,1 10,15	20,95 20,95	664,75 668,04	11600 13200	17,45 19,75
7. 8.	10,1 10,15	16,1 16,1	510,85 513,38	9100 9800	17,81 19,09

R_śr = 20,07MPa

Pole powierzchni ścinanej:

S₁ = 3,14 · 31,25 · 10 = 981,75 [mm²]

S₂ = 3,14 · 31,25 · 10,1 = 991,57 [mm²]

S₃ = 3,14 · 26,15 ·10,15 = 833,85 [mm²]

S₄ = 3,14 · 26,15 · 10,1 = 829,75 [mm²]

S₅ = 3,14 · 20,95 · 10,1 = 664,75 [mm²]

S₆ = 3,14 · 20,95 · 10,15 = 668,04 [mm²]

S₇ = 3,14 · 16,1 · 10,1 = 510,85 [mm²]

S₈ = 3,14 · 16,1 · 10,15 = 513,38 [mm²]

Wytrzymałość na ścinanie dokonywane sworzniem o średnicy: d=16 [mm]

Wytrzymałość na ścinanie dokonywane sworzniem o średnicy: d=20,9 [mm]

Wytrzymałość na ścinanie dokonywane sworzniem o średnicy: d=26,1 [mm]

Wytrzymałość na ścinanie dokonywane sworzniem o średnicy: d=31,3 [mm]

1. Wioski.

Wytrzymałość otrzymaną w powyższy sposób należy traktować jako wartość umowną dającą orientacyjną ocenę badanego materiału, a nie jako wytrzymałość tego materiału na czyste ścinanie. Wytrzymałość materiału na technologiczne ścinanie zależy nie tylko od własności wytrzymałościowych próbki , ale również od kształtu i wielkości przekroju ścinanego, wymiarów przyrządu i dokładności przylegania próbki.