POLITECHNIKA ŁÓDZKA FILLIA W BIELSKU-BIAŁEJ

Wydział Mechaniczny

Instytut Technologiczno-Samochodowy

Laboratorium Obróbki Plastycznej

Ćwiczenie nr 3: Próba skręcania i przeginania drutów

Data 1999-04-15

Rok akademicki 1998/99

Semestr IV

Grupa X₁, godz.15⁰⁰-17⁰⁰

1. Wstęp.

Celem ćwiczenia jest określenie podatności drutów na odkształcenia plastyczne przy jednokierunkowym skręcaniu i przeginaniu, wykrycie niejednorodności, wad materiału oraz błędów obróbki plastycznej lub termicznej.

Do przeprowadzenia próby skręcania służy skręcarka. Wstępne obciążenie próbki zależy od wytrzymałości na rozerwanie badanej próbki. Próby skręcania drutu przeprowadza się na próbkach drutu o średnicy 0,2-5 mm. W trakcie mocowania próbki należy zwrócić uwagę aby uchwyty były ustawione w jednej osi, a samo zamocowanie wykluczało wyginanie się badanej próbki drutu. Próbka drutu przed badaniem powinna być wyprostowana oraz nie powinna posiadać uszkodzeń powierzchniowych. Rozstaw między uchwytami, w zależności od średnicy drutu, powinien odpowiadać zależnością przedstawionym w tabeli.

Nominalna grubość drutu (średnica) [mm]	Rozstawienia uchwytów skręcarki L [mm]
0,2-1,0	200d
1,0-5,0	100d
Powyżej 5,0	50d

Do próby należy przygotować trzy próbki drutu dla każdego gatunku materiału. Do przeprowadzenia próby przeginania blach służy przyrząd typu NG-2 przedstawiony na rys.2. Próbkę mocujemy w szczękach. Przy pomocy dźwigni mocujemy wymienny prowadnik. Zginamy próbkę przy pomocy dźwigni w prawo i w lewo od pionu na 90^o +3^o. Rozstaw „a” wybieramy w zależności od grubości taśmy lub średnicy drutu. Ustawiamy prowadnik tak aby ryska na dźwigni zgadzała się z górną krawędzią prowadnika.

2. Charakterystyka przyrządów.

1. 
   Skręcarka;

1- silnik, 2- stojak, 3- zawieszenie, 4- przełącznik, 5- dźwignia do opuszczania wrzeciona, 6- górna część mocująca, 7- pokrętło, 8- dźwignia, 9- uchwyty, 10- obudowa części elektrycznej, 11- dźwignia, 12- ślimak, 13- pokrywa, 14- korpus, 15- podstawa, 16- mechanizm obciążający 17- wyłącznik, 18- osłona, 19- licznik;

2. przeginarka

1- trzpień ustalający położenie szczęk, 2- podstawa, 3- pokrętło imadła, 4- okładki boczne imadła, 5- szczęki, 6- dźwignia, 7- śruba, 8- licznik przegięć,

9- wałek, 10- śruba, 11- rękojeść, 12- ustalacz, 13- rękojeść, 14- mechanizm wstępnego naprężenia, 15- próbka, 16- prowadnik;

3. Obliczenia pomocnicze i wyniki przeprowadzonych prób.

a) próba skręcania drutu;

Do próby użyto czterech próbek.

Lp.	Rodzaj próbki	Średnica [mm]	Rm [kG/mm^2]
1	Mosiądz	2	35
2	Stal	1,7	40
3	Aluminium	2,4	10
4	Miedź	1,9	22

W celu zapobiegania fałd skręcanego drutu próbka zostaje wstępnie napięta siłą Q. Wielkość tej siły określa zależność:

gdzie: F - przekrój badanego drutu [mm²];

R_m - wytrzymałość na rozciąganie [kG/mm²];

Po obliczeniach otrzymujemy:

Lp.	Próbka	Obciążenie wstępne [kG]	Liczba skręceń
1	Mosiądz	1,814	2
2	Stal	2,198	46
3	Aluminium	0,9	42
4	Miedź	1,246	44

2. próba przeginania;

Lp.	Rodzaj próbki	Grubość próbki [mm]
1	Mosiądz	0,52
2	Stal	0,98
3	Aluminium	0,95
4	Miedź	0,55

Z tablicy dobieramy promień wałków 4 [mm], rozstaw „a” równy 15 [mm] oraz szerokość rowka w prowadniku 1,1 [mm].

Lp.	Próbka	Grubość [mm]	Promień wałeczków [mm]	Liczba przegięć
1	Mosiądz	0,52	4	32
2	Stal	0,98	4	7
3	Aluminium	0,95	4	1
4	Miedź	0,55	4	12

4. Wnioski.

Na podstawie prób skręcania i przeginania możemy stwierdzić, że ćwiczenie zostało poprawnie przeprowadzone. Świadczy o tym fakt, iż w próbie skręcania pęknięcia wystąpiły powyżej dwukrotnej średnicy od uchwytów, jak również w próbie przeginania nie zauważyliśmy rozwarstwień na powierzchni materiału.

Otrzymane wyniki sugerują, że największą odporność na przeginanie posiada mosiądz, a najmniejszą aluminium. Jest to wynikiem stopowej struktury mosiądzu (miedź + cynk), jak również jego drobnoziarnistej struktury.

W drugiej próbie mosiądz okazał się najmniej odpornym materiałem na skręcanie, natomiast najlepsze wyniki osiągnęła miedź. Jest to spowodowane tym, że miedź wykazuje podczas odlewów dużą gęstopłynność oraz duży skurcz odlewniczy.

Podsumowując zauważamy, jak ważny jest dobór materiałów konstrukcyjnych oraz ich przeznaczenie i zastosowanie w przypadku wystąpienia różnego typu obciążeń. Wynika to z faktu, iż materiał odporny na przeginanie może być nieodporny na skręcanie i na odwrót.

---