POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
WYDZIAŁ MECHNICZNY
WYDZIAŁOWY ZAKŁAD WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
Nazwisko……………………………………………………..
Imię……………………………………………………………..
Wydział……………………………………………………….
Rok …………………..Grupa……………………………….
Data laboratorium……………………………………….
OPAKOWANIA TRANSPORTOWE - LABORATORIUM
ĆWICZENIE NR 5
Badanie własności mechanicznych tworzyw sztucznych
stosowanych na opakowania transportowe.
1.
Oznaczenie własności mechanicznych tworzyw sztucznych w statycznej próbie rozciągania.
(PN-EN ISO 527-1, PN-EN ISO 527-2)
Rodzaj próbek:…………………………………………………………………………………………………………….
Maszyna wytrzymałościowa typu:……………………………………………………………………………….
Temperatura pomiaru:………………………………………Prędkość rozciągania……………mm/min
Zakres siłomierza ………………………N, działka elementarna ………………..…………N
Sposób przygotowania próbek…………………………………………………………………………………….
Rys. 1. Typowa próbka do badań własności mechanicznych tworzyw sztucznych przy rozciąganiu,
typ wiosełkowy.
Tab. 1 Wyniki pomiarów i obliczeń.
lp
materiał
Wymiary próbki
F
M
σ
M
F
B
σ
B
Δl
B
σ
y
Δl
B
ε
M
a
0
b
0
L
0
A
0
Oznaczenia:
a
0
– pierwotna szerokość próbki
b
0
– pierwotna grubość próbki
A
0
- pole pierwotnego przekroju próbki
I
0
– pierwotna długość próbki
F
M
- siła maksymalna rozciągająca próbkę
F
B –
siła zrywająca próbkę
σ
M
– maksymalne naprężenie rozciągające próbkę
σ
B
– maksymalne naprężenie rozrywające próbkę
σ
y
- granica plastyczności
Δl
M
- wydłużenie bezwzględne przy sile max.
Δl
B
- wydłużenie bezwzględne przy zerwaniu
ε
M
– wydłużenie względne przy naprężeniu max.
ε
B
– wydłużenie względne przy zerwaniu
2
2
3
bh
FL
f
=
σ
1.1.
Wzory obliczeniowe.
Granica plastyczności
Maksymalne naprężenie rozciągające
Naprężenie przy zerwaniu
Wydłużenie względne przy zerwaniu
0
0
L
L
B
∆
=
ε
2.
Próba zginania tworzyw sztucznych.
2.1
Schemat układu obciążającego. Typ próbki.
Rys.2.1 Położenie próbki do badań na początku oznaczenia:
F - przybliżona siła; R
1
– Promień trzpienia obciążającego; R
2
– Promień podpór;
h – grubość kształtki; l – długość kształtki; L- rozstaw podpór.
• Naprężenie zginające:
gdzie: σ
f
– naprężenie zginające
F – siła przyłożone [N]
L – rozstaw [N]
b – szerokość próbki [mm]
h – grubość próbki [mm]
• Wytrzymałość na zginanie σ
fM
= σ
f
(F=F
max
)
•Moduł sprężystości przy zginaniu (Moduł Younga):
- wyznaczenie strzałki ugięcia:
)
2
;
1
(
6
2
=
=
i
h
l
f
fi
i
ε
- wyznaczenie modułu Younga:
1
2
1
2
f
f
f
f
f
E
ε
ε
σ
σ
−
−
=
0
A
F
M
y
=
σ
0
max
A
F
M
=
σ
0
A
F
B
B
=
σ
2.2. Protokół z próby zginania.
Maszyna wytrzymałościowa typu ……………………………………………………………., v=…………………….mm/min
Zakres siłomierza………………………………………………….., działka elementarna………………………………………
Temperatura T = ……………………………………………………
0
C, wilgotność względna…………………………………%
Typ próbki………………………………………………………………..,
sposób przygotowania próbki……………………………………………………………………………………………………………….
czujnik……………………………………………………………………….., zakres…………………………………………………………….
Działka elementarna …………………………………………………………………………………………………………………………..
L.p.
Materiał
b
[mm]
h
[mm]
l
r
[mm]
V
[mm/min]
F
max
[kN]
σ
fM
[MPa]
ƒ
1
, ƒ
2
[mm]
σ
ƒ1
, σ
ƒ2
[MPa]
E
[MPa]
1
2
3
4
5
6
3. Próba udarności Charpy’ego tworzyw sztucznych.
Rys. 3 Próbka do badań udarności, z karbem.
Rys.4 Rodzaje karbów:
A
−
karb typu A , (promień podstawy karbu r
N
=0,25mm±0,05 mm),
B
−
karb typu B (promień podstawy karbu r
N
=1,00mm±0,05 mm.
45
0
±1
0
45
0
±1
0
A
B
3.1 Wzory obliczeniowe.
Udarność próbki bez karbu (wymiary b [mm], h [mm], energia W
B
[J])
10
[kJ/m
2
]
Udarność próbki z karbem
10
[kJ/m
2
]
Udarność względna
100%
3.2 Protokół próby udarności.
Młot Charpy,ego. Zakres …………………………………………., dziełka elementarna ………………………….
lp
Nazwa
tworzywa
b
h
b
N
S
W
BU
W
BN
a
cU
a
cN
Uwagi
mm mm mm mm
2
J
J
kJ/m
2
kJ/m
2
1
2
3
4
5
6
średnia udarność bez karbu
a
cU
=…………………….
kJ/m
2
średnia udarność z karbem
a
cN
=…………………….
kJ/m
2
udarność względna
a
WZ
=……………………%