Akademia Górniczo-Hutnicza

Im. Stanisława Staszica w Krakowie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Maszyny i urządzenia transportowe.

Laboratorium - sprawozdanie

Badanie właściwości mechanicznych drutów.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zbadanie wybranych własności mechanicznych drutów stalowych używanych na liny stalowe. Na zajęciach podzieliliśmy się na 4 grupy, każda grupa dostała jedną próbkę do zbadania. Każda próbka została poddana próbie rozciągania, jednokierunkowego skręcania oraz dwukierunkowego przeginania w celu sprawdzenia jej przydatności w świetle obowiązujących norm.

Przebieg ćwiczenia:

1. Zrywanie drutu

• Schemat układu (zrywarka uniwersalna)

• Opis wykonania badania:

Na początku zmierzyliśmy średnice naszej próbki. Następnie próbka jest mocowana w uchwytach, odległość miedzy uchwytami wynosiła 180mm. Maszyna, po uruchomieniu, stopniowo zwiększa naprężenia rozciągające w próbce. W trakcie pomiaru rejestrowana jest wartość siły oraz zaznaczana maksymalna wartość odpowiadająca sile zrywającej. Wartość średnicy oraz siła pozwala na obliczenie wytrzymałości próbki na rozciąganie R_m.

$$R_{m} = \frac{4*F}{\pi*d^{2}}\ \left\lbrack \frac{N}{\text{mm}^{2}} \right\rbrack = \lbrack MPa\rbrack$$

1. Skręcanie jednokierunkowe drutu:

• Schemat układu (skręcarka)

• Opis wykonania badania:

Drut zostaje zamocowany w maszynie oraz obciążony siłą równą w przybliżeniu 2%F – siły zrywającej. Skręcanie przeprowadza się aż do momentu pęknięcia drutu. Podczas pomiaru rejestrowana jest liczba skręceń, odległość miedzy uchwytami wynosiła 180 [mm]

- Obliczenie ciężaru potrzebnego do wstępnego obciążenie drutu:
2%*F=0,02*3500=70[N]

1. Przeginanie dwukierunkowe drutu:

Badanie zostało przeprowadzone według normy PN-ISO 7801:1996.

• Schemat układu:

• Opis wykonania badania:

Drut jest mocowany w przyrządzie w taki sposób, aby był on ściśnięty poniżej przekroju przeginanego na wałeczkach. Najważniejszym dobieranym parametrem jest promień przeginania, który jest wielokrotnością średnicy nominalnej drutu. Próbę przeprowadza się aż do pęknięcia drutu. Jedno pełne przegięcie liczone jest od pionowej pozycji wyjściowej do powrotu w to położenie. Częstość to 1 przegięcie na sekundę.

1. Wyniki pomiarów

Lp.	Średnica drutu w [mm]	Siła zrywająca Fm [kN]	Liczba skreceń	Liczba przeciagniec	Rm [Mpa]
1	1,8	3800	20	19	1494
2	1,8	3500	20	18	1494
3	1,9	3500	5	20	1235
4	1,8	3300	21	9	1297

Wnioski:

Wszystkie druty zostały podane takim samym próbą, okazało się że niektóre wyniki pomiarów różnią się miedzy sobą i to znaczne, oznacza to ze aby zbadać dobrze wytrzymałość liny trzeba zbadać wszystkie druty, albo ich większość.