1. Cel i zakres ćwiczenia:
Cel: Badanie właściwości mechanicznych materiałów izolacyjnych.
Zakres: Pomiar udarności żywicy fenolowo-formaldehydowej z mączką drzewną oraz
melaminy z celulozą młotem Charpy ego. Pomiar udarności oraz wytrzymałości na
zginanie statyczne papieru bakelizowanego oraz tekstolitu bawełniano-bekielitowego
za pomocą dynstatu. Pomiar wytrzymałości i wydłużalności papieru na rozciąganie
przy różnych kierunkach ułożenia włókien przy pomocy zrywarki.
2. Opis sposobu wykonania ćwiczenia:
Do pomiaru udarności próbek z żywicy fenolowo-formaldehydowej z mączką
drzewną oraz melaminy z celulozą używamy młota Charpy ego wg normy
PN-68/C-89028. Przed pomiarem zerujemy przyrząd. Po jałowym przejściu po
zwolnieniu zapadki powinien pokazać zero. Następnie blokujemy wychylony młot
za pomocą zapadki i ustawiamy wskazówkę w położeniu początkowym.
Szlifujemy próbki w kształcie beleczek pilnikiem aby pozbyć się nadmiaru materiału
oraz mierzymy ich grubość i szerokość używając suwmiarki. Kładziemy pierwszą
próbkę na podporach i zwalniamy zapadkę. Na koniec odczytujemy pracę zużyta na
złamanie próbki ze skali przyrządu. Tak samo postępujemy dla następnych próbek.
Pomiar udarności oraz wytrzymałości na zginanie statyczne papieru bakelizowanego
oraz tekstolitu bawełniano-bekielitowego dokonujemy za pomocą dynstatu wg normy
PN-72/C-04243. Na początku suwmiarką mierzymy grubość i szerokość próbek,
następnie zerujemy dynstat podobnie jak młot Charpy ego. Blokujemy wychylone
wahadło za pomocą zapadki i ustawiamy wskazówkę w dolnym położeniu. Mocujemy
próbkę w uchwycie, zwalniamy zapadkę i ze skali odczytujemy pracę zużytą
na złamanie próbki. To samo robimy dla pozostałych próbek. Po wykonaniu tych
pomiarów dokręcamy do dynstatu dodatkowy uchwyt. Unieruchamiamy wahadło
i za pomocÄ… korby ustawiamy tarczÄ™ ruchomÄ… wzglÄ™dem nieruchomej pod kÄ…tem 60°
i mocujemy próbkę w szczękach tarczy ruchomej oraz wahadła. Odblokowujemy
wahadło i powoli kręcąc korbą zwiększamy jego wychylenie, aż do złamania próbki
i odczytujemy moment zginajÄ…cy ze skali przyrzÄ…du.
Pomiar wytrzymałości i wydłużalności papieru na rozciąganie wykonujemy używając
zrywarki wg normy PN-93/P-50133. Na początek linijką mierzymy długość i
szerokość pasków papieru. Włączamy zrywarkę pociągamy dz
wigniÄ™ do siebie i
czekamy aż odbije do położenia równowagi. Ustawiamy wskazówkę i wahadło w
położeniu początkowym i blokujemy je. Mocujemy pasek papieru w uchwytach
uważając aby nie był przekrzywiony (powinien być równo napięty). Zwalniamy
blokadÄ™ i pchamy dz
wignię od siebie czekając aż pasek papieru ulegnie zerwaniu.
Po zerwaniu natychmiast ciÄ…gniemy dz
wignię do siebie i czekamy aż odbije do
położenia równowagi. Odczytujemy ze skali wydłużalność względną papieru
wyrażoną w % oraz siłę potrzebną do zerwania próbki. To samo powtarzamy dla
pozostałych próbek.
3. Spis przyrządów:
¾ð mÅ‚ot Charpy ego
¾ð dynstat
¾ð zrywarka
¾ð suwmiarka
¾ð linijka
4. Warunki środowiskowe:
5. Stabelaryzowane wyniki pomiarów:
A = praca zużyta na złamanie próbki, odczytana ze skali przyrządu
b = szerokość próbki
h = wysokość próbki
d = grubość próbki
M = moment zginajÄ…cy
W = wskaz
nik przekroju poprzecznego próbki
= wytrzymałość na zginanie statyczne
P = suma odczytów obciążenia zrywającego dla danego kierunku
= średnie obciążenie zrywające dla danego kierunku
R = wytrzymałość na zerwanie
= wydłużalność względna papieru na rozciąganie
6. Przykładowe obliczenia:
7. Wnioski:
Przy pomiarze udarności próbek młotem Charpy ego:
Grupa zauważyła, że podgrzewane wcześniej próbki melaniny z celulozą mają
podobną udarność co nowe próbki. Gorzej zachowują się próbki żywicy fenolowo-
formaldehydowej z mączką drzewną ponieważ ich udarność spadła o ponad 25%.
Wnioskować z tego można, iż obróbka termiczna ma wpływ na udarność, jednakże
nie jednakowo dla każdego materiału.
Przy pomiarze udarności mikropróbek na dynstacie:
Zauważyliśmy, że próbki z tekstolitu mają gorszą udarność niż próbki z papieru
bakelizowanego.
Przy pomiarze wytrzymałości mikropróbek na zginanie statyczne:
Zauważyć można, że średnia wytrzymałość na zginanie papieru bakelizowanego jest
o około 400 większa od tekstolitu bawełniano-bakelitowego. Dodatkowo,
moment zginający dla papieru bakelizowanego może być nawet dwa razy większy
niż dla tekstolitu.
Przy pomiarze wytrzymałości i wydłużalności papieru na rozciąganie w różnych
kierunkach:
Zanotowaliśmy, że o wiele większą wytrzymałość na rozciąganie mają próbki o
włóknach układających się podłużnie (większą przynajmniej dwukrotnie).
Ustaliliśmy również że wytrzymałość zależna jest również od czynników takich jak:
¾ð Wilgotność próbki;
¾ð Stan próbki (brak defektów, przetarć);
¾ð Odpowiednie umocowanie próbki (na caÅ‚ej dÅ‚ugoÅ›ci prostopadÅ‚a do podÅ‚oża).