Tytuł ćwiczenia: „Własności mechaniczne drutów – rozciąganie, skręcanie, przeginanie”
Data wykonania ćwiczenia:
Data oddania sprawozdania:
Numer grupy laboratoryjnej:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z badaniami niszczącymi drutów oraz określaniem(na podstawie norm) ich zdatności do dalszej eksploatacji.

1. Pozyskiwanie i przygotowanie drutów do badań:

Drut wykorzystany w rzeczywistych warunkach nie może być bezpośrednio przebadany, należy go najpierw poddać odpowiednim zabiegom. Podstawowym z nich jest wyprostowanie tego elementu. Nie należy przy tym stosować pras, rozciągać drutu lub przykładać obciążenia twardymi, nieodkształcalnymi narzędziami, zabiegi te prowadziły by do zmian struktury metalu takich jak utwardzenie lub zmiana odległości między cząsteczkami co w rezultacie dawało by zupełnie nie rzeczywiste wyniki pomiarów. W praktyce stosuje się młotki miedziane lub gumowe, a drut umiejscawia się na podstawie również wykonanej z odkształcalnego materiału, prowadzi to do rozpraszania energii i nie skutkuje znaczną zmianą właściwości materiału badanego.

Średnica badanego drutu wyniosła: d= 1,8mm

1. Próba rozciągania wykonana wg. PN EN 10002 - 1AC 1998

Próbę wykonano na maszynie rozciągającej (zrywarce)

Siła uzyskana w badaniu wyniosła: F= 4000N

Z otrzymanego wyniku wyznaczyć można granicę plastyczności:

$$R_{m} = \ \frac{F}{\frac{\pi*d^{2}}{4}} = 1572,\ 69MPa$$

Na jej podstawie wyznaczamy jedną z klas wytrzymałości:

1570MPa – Odrzucona klasa wytrzymałości
1770MPa - Założona klasa wytrzymałości
1960MPa – Odrzucona klasa wytrzymałości

1. Próba jednokierunkowego skręcania wg. PN ISO 7800 1996

Do wykonania tej próby koniecznie jest określenie długości próbki:

h = 100*d = 100* 1,8 = 180mm

oraz siły obciążającej:

F_o = 2%F = 0, 02 * 4000 = 80 N

Do próby przyjęto F_o = 78 N

Prędkość konieczna do poprawnego wykonania próby wynosi odpowiednio dla drutów o średnicy do 3mm nie większa niż 1obr/s (przypadek na zajęciach), dla drutów o średnicy powyżej 3mm nie większa niż 0,5obr/s

Podczas badania próbka wytrzymała 4 pełne obroty.

1. Próba przeginania dwukierunkowego wg. PN ISO 7800 1996:

Przygotowanie próby polega na odpowiednim umocowaniu próbki w przyrzą­dzie w taki sposób, aby był on ściśnięty poniżej przekroju przeginanego na wałecz­kach. Przegięcia należy wykonywać w jednolitym odstępie czasu i uwzględnić tylko pełnie przegięcia.

Z normy należy dobrać odpowiednie wymiary elementów pozwalających wykonać próbę:

Przyjęto promień wałków zginających r=5[mm]

Odległość h=20[mm]

Średnicę otworu prowadnicy d_g=2[mm].

Próbka wytrzymała 10 pełnych przegięć.

1. Wnioski:

Zgodnie z normą "Liny splotkowe do wyciągów górniczych. Techniczne warunki dostawy" PN-ISO 3154 -1997 badany drut nie spełnia wymogów związanych z liczbą skręceń. Badana próbka uległa zniszczeniu po 4 skręceniu, a wg. Normy powinna wytrzymać przynajmniej 26. Spełniła natomiast wymogi związane z liczbą przegięć która wynosi 10 czyli dokładnie tyle ile uzyskaliśmy podczas badań. Siła potrzebna do zerwania drutu pozwala nam określić klasę wytrzymałości z jaką został wykonany dany element. Drut tego typu powinien zostać wycofany z dalszej eksploatacji ponieważ nie stawia założonych mu wymagań.