ĆWICZENIE NR TEMAT ĆWICZENIA: Sprawdzanie maszyn wytrzymałościowych

1. WIADOMOŚCI WSTĘPNE

Każda próba , pomiar czy doświadczenie powinno jak najbardziej oddawać wynik rzeczywisty, dlatego też tak istotną sprawa jest sprawdzanie wszelkich narzędzi i maszyn pomiarowych. W celu wyeliminowania wszelkich nieścisłości i możliwych niepewności pomiarowych sprawdzanie maszyn wytrzymałościowych powinno odbywać się zgodnie z ustaleniami zawartymi w Polskiej Normie:

PN-EN ISO 7500-1:2005 Metale

• Sprawdzanie statycznych jednoosiowych maszyn wytrzymałościowych.

• Część I: Maszyny wytrzymałościowe rozciągające/ściskające.

• Sprawdzanie i wzorcowanie układu pomiarowego siły.

Do aktualizacji certyfikatu legalizacyjnego używa się dodatkowych przyrządów pomiarowych atestowanych posiadających aktualną ważność. Sprawdzenie to polega na porównaniu wskazań siłomierzy maszyn ze wskazaniami odpowiednich przyrządów kontrolnych, przy równoczesnym działaniu tą samą siłą na dwa obiekty. Jako przyrządów kontrolnych używa się na ogół siłomierzy, których działanie oparte jest na pomiarze odkształceń, a ich dokładność pomiarowa wynosi =0.01 [mm]

Dopuszczalna niepewność pomiaru musi zawierać się poniżej progu <1%, w temperaturze otoczenia nie niższej niż 15^oC. Po przeprowadzonym sprawdzeniu maszyny sporządza się „Świadectwo legalizacji” maszyny, wyniki sprawdzenia oraz orzeczenie, czy maszyna nadaje się do badań i w jakich zakresach. Świadectwa takie mają prawo wydawać tylko uprawnione instytucje, z odpowiednią akredytacją.

• Opis stanowiska badawczego

Sprawdzeniu podlega uniwersalna maszyna do badań wytrzymałościowych typu ZDM 10. Jest to maszyna używana do prób wytrzymałościowych na rozciąganie, ściskanie i zginania. Posiada napęd mechaniczny.

Legenda:

1- napęd przesuwy taśmy

2- skala siłomierza

3- dźwignia uchylna

4- obciążnik

5- koło ręczne

6- dźwignia sprzęgła

7- skala siłomierza

8- dźwignia główna

9- zespół dźwigni

10- uchwyty wymienne

11- wyłącznik przyciskowy

12- głowica uchwytowa

13- taśma przesuwu papieru

14- skala siłomierza

15- taśma papierowa z podziałka

16- korba urządzenia ręcznego

18- korba urządzenia ręcznego

19- kolumny główne

20- prowadnice

21- pokrywa

22- tarownik

Działanie zrywarki uniwersalnej DM-10/91. Zrywarka posiada mechaniczny napęd układu obciążającego. Dolna głowica uchwytowa połączona jest ze śrubą pociągową, która napędza nakrętkę. Wskutek tego śruba przesuwa się i obciąża próbkę. Obrót nakrętki odbywa się za pomocą ślimaka i ślimacznicy, są one samohamowne i dlatego głowica nie może wykonać ruchu powrotnego nawet przy najwyższym obciążeniu. Szybkości obciążenia jest regulowana bezstopniową przekładnią łańcuchową system PIV, umożliwiającą regulację szybkości głowicy w zakresie od 0 - 25mm/min. Przekładnia ta pracuje bez poślizgu i dlatego nastawione prędkości są niezależne od wywieranego obciążenia.

Maszyny wytrzymałościowe wyposażone są w urządzenia rejestrujące. Wydłużaniu się próbki towarzyszy ruch obrotowy bębenka z nałożoną nań taśmą papierowa. Wskazówka połączona z pisakiem b) kreśli na kartce wykres, którego rzędne w każdym punkcie proporcjonalne do wartości siły działającej na próbkę. W ten sposób otrzymuje się wykres próbki, przedstawiający zależność wydłużenia od obciążenia.

Przed przystąpieniem do cechowania maszyny wytrzymałościowej należy sprawdzić stan podziałek siłomierza, smarowanie łożysk, ustawienie maszyn, stan urządzenia rejestrującego.

• Cel ćwiczenia:

• Zapoznanie się z metodami sprawdzania aparatów i maszyn wytrzymałościowych.

• Zapoznanie się z działaniem przyrządów kontrolnych do sprawdzania aparatów i maszyn wytrzymałościowych.

• Sprawdzenie uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej .

• Wykonanie wykresów i dokonanie analizy wyników .
  

• Tabela pomiarowa/obliczenia

Obciążenie wzorcowe			Dane pomiarowe
Lp	Wskazania siłomierza w działkach	Obciążenie siłomierza [kG]	Obciążenie siłomierza [daN]	Odciążenie siłomierza [daN]	Obciążenie siłomierza [daN]	Odciążenie siłomierza [daN]	Obciążenie siłomierza [daN]	Odciążenie siłomierza [daN]
1	100,0	0	20	20	20	20	20	20
2	244,2	2000	1980	2000	2000	2000	2000	2000
3	317,1	3000	2960	2980	2960	2980	2960	2980
4	389,8	4000	3960	3980	3960	3980	3960	3980
5	461,6	5000	4940	4960	4960	4960	4960	4960
6	533,3	6000	5940	5960	5960	5960	5940	5960
7	606,6	7000	6920	6960	6940	6960	6940	6960
8	679,3	8000	7920	7960	7960	7960	7940	7960
9	759,1	9000	8920	8960	8920	8920	8920	8940
10	824,4	10000	9920	9920	9900	9900	9920	9920

1. Niepewność względna pomiaru

B =
*100% 1kG = 9,81N

F_n -siła pomiaru wzorcowego

F_śr -średnia siła odczytana z pomiaru

Po przeliczeniu i uśrednieniu otrzymujemy następujące wyniki:

Obciążenie wzorcowe			Obciążenie średnie		Niepewność względna B
Lp	Wskazania siłomierza w działkach	Obciążenie siłomierza [N]	Obciążenie siłomierza [N]	Odciążenie siłomierza [N]	Obciążenia [%]	Odciążenia [%]
1	100,0	0	200	200	0	0
2	244,2	19620	19933,3	20000	-1,596	-1,936
3	317,1	29430	29600	29800	-0,577	-1,257
4	389,8	39240	39600	39800	-0,917	-1,425
5	461,6	49050	49553,3	49600	-1,026	-1,121
6	533,3	58860	59463,3	59600	-1,025	-1,257
7	606,6	68670	69333,3	69600	-0,966	-1,354
8	679,3	78480	79400	79600	-1,172	-1,427
9	759,1	88290	89200	89400	-1,031	-1,257
10	824,4	98100	99133,3	99133,3	-1,053	-1,053

• Wykres

• Wnioski

Celem ćwiczenia było :

• Zapoznanie się z metodami sprawdzania aparatów i maszyn wytrzymałościowych.

• Zapoznanie się z działaniem przyrządów kontrolnych do sprawdzania aparatów i maszyn wytrzymałościowych.

• Sprawdzenie uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej .

• Wykonanie wykresów i dokonanie analizy wyników .

Po przeprowadzonych pomiarach, następnie dokonanych obliczeniach należy stwierdzić jednoznacznie że maszyna wytrzymałościowa nie spełnia PN-EN ISO 7500-1:2005 ponieważ niepewność względna wskazań jest większa od 1%, praktycznie w całym zakresie pomiarowym.

Z wykresu wynika że linia obciążenia i odciążenia są prawie zgodne, natomiast rozbiegają się z linią wzorcową na całej długości. Niepewność pomiarów wzrasta liniowo wraz ze wzrostem działania siły.


	Strona - 1 -

---