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

=……………………%