Wydział Mechaniczny 2002-05-17

Szczepaniak Piotr

Rok II l.11

ĆWICZENIE NR. 6

Badanie lin

1. Opis ćwiczenia.

a) Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest przeprowadzenie procedury prowadzącej do uzyskania atestu rozjemczego liny. Głównymi blokami procedury są trzy grupy badań:

-oględziny zewnętrzne,

-badania wytrzymałościowe,

-badania technologiczne,

realizowane zawsze niezależnie od materiału z jakiego wykonano linę. Do realizacji celu ćwiczenia wybrano liny stalowe jako najbardziej rozpowszechnione w okrętownictwie.

b) Materiał do badań.

Do prób stosuje się dwa rodzaje próbek:
-normalne, przeznaczone do badań nieniszczących,

-specjalne, przeznaczone do badań niszczących

Wycięcie próbki musi być poprzedzone uprzednim zabezpieczeniem końców przed rozwijaniem się i przeprowadzone w taki sposób aby proces ten nie zmienił własności lin. Próbki normalne bada się w stanie nie rozkręconym, zaś próbki specjalne rozkręca się i bada się poszczególne druty. Z wyjątkiem prób dotyczących jakości powłoki antykorozyjnej i pomiarów średnic, druty do badań są prostowane. Badania wytrzymałościowe i technologiczne przeprowadza się dla wszystkich drutów liny a pozostałe dla wybranych drutów określonych w normie. Procedurę badania lin określa norma PN-68/M-80201 a budowę i klasyfikację PN-68/M-80200 obie zgodnie z międzynarodowymi przepisami.

c) Maszyny do badań.

Do prób wytrzymałościowych wykorzystywana jest zrywarka typu mechanicznego do drutów. Główne bloki konstrukcyjne i sposoby działania maszyny jest taki sam jak w maszynach wykorzystywanych do statycznych prób rozciągania. W szczegółach różnią się zakresami realizowanych obciążeń i konstrukcją szczęk do mocowania próbek. Zrywarki do drutów najczęściej pracują w zakresie obciążeń 4-40 kN a szczęki, typu tarczowego z wymiennymi profilami wkładami, są przystosowane do mocowania cienkich drutów gwarantując osiowość przykładanej siły i utrzymanie próbki do jej zerwania.

Przyrządami pomiarowymi wykorzystywanymi w ćwiczeniu są:

-przymiar milimetrowy,

-suwmiarka,

-śruba mikrometryczna.

d) Wykonanie ćwiczenia.

Ćwiczenia przeprowadza się według ściśle określonego harmonogramu badań polegającym na sprawdzeniu:

1. Oględziny zewnętrzne,

1-wyglądu zewnętrznego liny

2-wymiarów liny,

3-skoku zwicia splotek i liny,

4-masy liny,

5-powierzchni drutów i rdzeni,

6-odpręrzenia liny,

B)Badania wytrzymałościowe,

7-średnic drutów,

8-siły zrywającej linę w całości,

9-siły zrywającej druty,

C)Badania technologiczne,

10-liczby przecięć drutów,

11-liczby skręceń drutów,

12-jakości powłoki cynkowej drutów.

Każde z wymienionych kończy się stwierdzeniem istniejącego stanu i oceną zgodności lub z nie wymaganiami przedmiotu norm.

Szkic przekroju poprzecznego badanej liny:

Oznaczenie badanej liny.

Do oznaczeń lin norma przewiduje stosowanie szesnastopolowej sekwencji symbolowych i cyfrowych. W każdym polu znajdują się oznaczenia związane z wybranymi cechami kryterialnymi.

Oznaczenie:

Owalnosplotkowa ∅26__ __WS Z/s 6×[1+7+14+14] N n +1 A o Z_S ×1569 g -I

gdzie:

Owalnosplotkowa - opis słowny

∅26 - średnica lin okrągłych

___ - opisuje kształt przekroju poprzecznego drutów (nie wypełniane dla okrągłych)

___ - opisuje styk drutów w splocie -liniowy

WS - opisuje typ liny : W-Warrington ; S- Seal

Z/s - opisuje sposób skręcenia liny - przeciwzwite prawe

6×[1+7+14+14] - opisuje liczbę splotek i drutów w splocie

N - opisuje okrętność liny - nieodkrętna

n - opisuje stan naprężeń wewnętrznych - odprężona

• - liczba rdzeni

A - oznacz istnienie rdzenia

o - opisuje materiał rdzenia - organiczny

Z_S - opisuje istnienie powłoki antykorozyjnej - powłoka cynkowa

1569 - dorażna granica wytrzymałości drutu R_m

g - grubość powłoki antykorozyjnej - normalna

I - klasa jakości liny - lina wysokiej jakości

Opis stanu liny.

1. Wygląd zewnętrzny.

1. równomierne skręcenie i ułożenie splotek i linisk,

2. brak wybrzuszeń,

3. brak załamań,

4. prawidłowa odległość drutów,

5. prawidłowe łączenie drutów,

OCENA: +

6. prawidłowa konstrukcja splotek i lin,

7. przwidłowy kierunek zwicia splotki,

8. prawidłowy stan smarowania drytów.

OCENA: +

2. Wymiary liny.

D₁=26,4 mm

D₂=26,7 mm

D_śr=26,5 mm

Dopuszczalna odchyłka +7% =1,85 mm

OCENA: +

3. Skok zwicia splotek i liny.

Skok zwicia : l₁ - 175 mm

l₂ - 173 mm 6,5 D_n < l_{ś r}< 8D_n

l₃ - 175 mm 172,2 < 174,3 < 212

l_śr= 174,3 mm

OCENA: +

4. Masa liny

OCENA: +

5. Powierzchnia drutów i rdzeni.

1. brak pęknięć,

2. brak rozwarstwień,

3. nie zniszczona powłoka metaliczna,

4. brak przetarć,

5. brak wykruszeń,

6. ścisłe przyleganie splotów.

OCENA: +

6. Odprężanie liny.

OCENA: +

7. Średnice drutów.

Pomierzone średnice powinny być zgodne z wymaganiami normy PN-68/M-80021. Wartości dopuszczalnych odchyłek podaje tabela.

Ocena pomierzonych wartości średnic polega na wyliczeniu wskażnika procentowego p_d

Ze względu, że wszystkie druty mieszczą się w podanej odchyłce zatem wskażnik p_d=0

Tabela pomiarów na stronie nr 5.

8. Siły zrywające druty.

Pomiaru dokonuje się na zrywarce do drutów, w zakresie wyznaczania siły odpowiadającej dorażnej granicy wytrzymałości, statyczną próbą rozciągania. Siły normalne są podawane w normie PN-68/M-80021 dla materiałów z których wykonane są druty. W ćwiczeniu należy jako siłę normalną potraktować wartość średniej arytmetycznej obliczonej ze wzoru:

Następnie należy ustalić liczbę drutów które nie spełniają postawionego wymagania. Ocena polega na wyliczeniu wskażnika procentowego p_f .

Numer			Pomiar D mm	Różnica ΔD mm	Ocena (+,-)	Pomiar F kN	Różnica ΔF kN	Ocena
Splotki	Warstwy	Drutu											I	II
1		rdzeń	1,60	0,01	+	3,70	0	+
		1	1	1,20	0	+	2,1	0,05	+
				2	1,19	-0,01	+	2,15	0,1	+
				3	1,21	0,01	+	1,95	-0,1	+
				4	1,19	-0,01	+	2,0	0,05	+
				5	1,19	-0,01	+	2,0	0,05	+
				6	1,20	0	+	2,0	0,05	+
				7	1,20	0	+	2,15	0,1	+
			2	1	0,92	0,02	+	1,15	-0,02	+
				2	0,90	0	+	1,2	0,03	+
				3	0,92	0,02	+	1,1	-0,07		+
				4	0,92	0,02	+	1,2	0,03	+
				5	0,92	0,02	+	1,15	-0,02	+
				6	0,93	0,03	+	1,2	0,03	+
				7	0,92	0,02	+	1,2	0,03	+
				8	1,22	0,02	+	2,1	0,05	+
				9	1,19	-0,01	+	2,15	0,1	+
				10	1,19	-0,01	+	1,95	-0,1	+
				11	1,21	0,01	+	2,0	-0,05	+
				12	1,21	0,01	+	2,0	-0,05	+
				13	1,22	0,02	+	2,0	-0,05	+
				14	1,19	-0,01	+	2,15	0,1	+
			3	1	1,51	0,01	+	3,05	-0,02	+
				2	1,52	0,02	+	3,10	0,03	+
				3	1,52	0,02	+	3,05	-0,02	+
				4	1,50	0	+	3,05	-0,02	+
				5	1,52	0,02	+	3,10	0,03	+
				6	1,51	0,01	+	3,15	0,08	+
				7	1,51	0,01	+	3,05	-0,02	+
				8	1,51	0,01	+	3,05	-0,02	+
				9	1,52	0,02	+	3,10	0,03	+
				10	1,50	0	+	3,05	-0,02	+
				11	1,52	0,02	+	3,05	-0,02	+
				12	1,54	0,04	+	3,10	0,03	+
				13	1,53	0,03	+	3,15	0,08	+
				14	1,52	0,02	+	3,05	-0,02	+
Liczba ocen „-„ w splocie1 n1=					0	Liczba ocen „- w splocie 1 n1=		1

Wartości odchyłek sił, jakie nie powinny przekraczać rozciągane druty w zależności od klasy zamieszczono w tabeli:

Wskażnik p_f =2,6%

9. Siła zrywająca linę w całości.

Określenie wartości siły obliczeniowej przeprowadza się przez zsumowanie rzeczywistych sił zrywających poszczególne druty korzystając z wyników ich zrywania oraz ze wzoru:

Korzystając z podanej zależności obliczono, że obliczeniowa siła zrywająca linę w całości wyniosła: F_ob=83,7 kN

Oceną obliczeniową siły zrywającej linę w całości jest stwierdzenie zachodzenia warunku:

(1,10÷1,15)F_n ≥ F_ob ≥ F_n

gdzie F_n wynosi:

Z obliczeń wynika, że wynosi ona: F_n= 73,763 kN

Zatem 84,827 ≥ 83,700 ≥ 81,139

Warunek został zachowany.

OCENA: +

Lp.	Nazwa badania		Ocena		Wskażnik p
A) blok - oględziny zewnętrzne
1	Wygląd zewnętrzny liny		+		po=0%
2	Wymiary liny		+
3	Skok zwicia splotek i liny		+
4	Masa liny		+
5	Powierzchnia drutów i rdzenia		+
6	Odprężanie liny		+
B) blok - badania wytrzymałościowe
7	Średnice drutów		+		pd=0%
8	Siła zrywająca linę w całości		+
9	Siła zrywająca druty		+		pf=2,6%
C) blok - badania technologiczne
10	Liczba przegięć drutów			pp= %
11	Liczba skręceń drutów			ps= %
12	Jakość powłoki cynkowej	+		pz= %
LINĘ UZNANO ZA: I klasy jakości

Protokół badań

3