1: Cel Ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest utrwalenie wiadomości i znajomości budowy maszyny wytrzymałościowej typu 20msst0, praktyczne zapoznanie się ze sposobem przeprowadzania próby statycznej zginania, analiza wyników zginania oraz wyznaczenie parametrów występujących podczas zginania.
2: Wprowadzenie:
Statyczna próba zginania należy do stosowanych prób mechanicznych o charakterze
wytrzymałościowym lub technologicznym. Zadaniem statycznej próby zginania
wytrzymałościowego jest określenie wskaźników wytrzymałościowych na zginanie oraz cech
sprężystych i plastycznych badanych tworzyw w warunkach zginania. Natomiast zadaniem
statycznej próby zginania technologicznego jest sprawdzenie zdolności półwyrobu lub wyrobu
do odkształceń plastycznych w czasie działania siły zginającej.
W tym ćwiczeniu omówiona zostanie statyczna próba zginania wytrzymałościowego.
Znaczenie tej próby, podobnie jak próby ściskania, jest większe dla materiałów kruchych niż
dla materiałów sprężysto - plastycznych. Wynika to z małej zdolności materiałów kruchych do przenoszenia obciążeń rozciągających towarzyszących zginaniu. Z tego też względu próba ta została znormalizowana dla takich materiałów jak: żeliwo szare PN - 82 / H - 83109,
drewno i tworzywo sztuczne. Celem próby jest zapoznanie się z praktycznym sposobem przeprowadzenia próby zginania wytrzymałościowego, z używanymi do tego celu próbkami i urządzeniami oraz interpretacją i opracowaniem wyników próby.
Próbki do próby zginania wytrzymałościowego mają kształt poprzeczny okrągły lub
kwadratowy, stały na całej. Odchylenie od równoległości odpowiednich powierzchni
próbki nie może przekraczać 0,1 mm.
Próbki do badań na zginanie o wymiarach w mm wykonuje się z prętów
próbnych odlanych zgodnie z PN-81/H-83106, z wycinków próbnych pobranych
bezpośrednio ze ścianek odlewów lub próbek przelanych. Próbki wykonane z prętów
odlanych mogą być stosowane w stanie nieobrobionym, z wyjątkiem prób rozjemczych.
Maksymalny parametr chropowatości powierzchni próbek nieobrabionych wynosi Ra = 25
mm, a parametr chropowatości powierzchni próbek obrobionych wynosi Ra = 3,2 mm.
Wymiary próbek wycinanych bezpośrednio z odlewu należy tak dobierać, aby średnica
próbki wg tab. 1. była najbardziej zbliżona do grubości ścianki badanego odlewu w miejscu
wycięcia. Określenie wytrzymałości na zginanie żeliwa danego gatunku zaleca się wykonywać na próbce nr 3 w przypadku próbek obrabianych oraz nr 4 w przypadku próbek
nieobrabionych. Próbki z materiałów sprężysto - plastycznych nie są znormalizowane. Na ogół wykonuje się je o przekroju okrągłym, przy czym przyjmuje się wielkość średnicy próbki do = 10 lub 20 mm oraz odstęp między podporami lo = 10do lub 20do.
Maszyna wytrzymałościowa powinna spełniać następujące wymagania:
a) podpory powinny być ustawione względem siebie w płaszczyźnie poziomej i równolegle do trzpienia,
b) trzpień oraz co najmniej jedna podpora maszyny wytrzymałościowej powinny stanowić
elementy w kształcie walca, umocowane obrotowo w swej osi podłużnej,
c) zakres pomiarowy siłomierza powinien być tak dobrany, aby siła zginająca była nie mniejsza niż 30 % i nie większa niż 95 % pełnego zakresu obciążeń,
d) w przypadku gdy błąd wskazań siłomierza maszyny jest większy niż 1 % wg PN-64/H-
04313 i mniejszy niż 2 %, próbę można wykonać pod warunkiem uwzględnienia poprawek
wskazań zgodnie z protokołem sprawdzania maszyny lub wykresem poprawek sporządzonym na podstawie świadectwa maszyny,
e) powinna być wyposażona w przyrząd do pomiaru strzałki ugięcia zapewniający pomiar
poprzecznego przemieszczenia przekroju próbki z pominięciem ugięcia belki poprzecznej
maszyny oraz wgniatania trzpienia w próbkę.
3: Ćwiczenie i obliczenia.
Wnioski:
Badanie próbek pomaga praktycznie wyznaczyć czy dany materiał jest w stanie przenieść oczekiwane obciążenie. Badanie wykonuje się na maszynie wytrzymałościowej używając posuwu ręcznego z racji bezpieczeństwa aby materiał nie pękł. Przełożenie mechanizmów jest bardzo małe tak aby nie dużą siłą móc zgiąć materiał.