4 �dania zmęczeniowe metali2

(preferowanych w badaniach tworzyw sztucznych) oraz względnie niskich kosztów urządzeń. • '

5.3.1. Badanie wytrzymałości zmęczeniowej podczas zginania obrotowego

Zasada badania poleca na zginaniu próbki będącej w ruchU obtotoi^fht. W zalet-ności od sposobu zamocowania i obciążania próbki mogą wystąpić dwa podstawowe . j przypadki obciążeń: zginanie że ścinaniem próbki wspornikowej lub czyste zginanie próbki opartej na dwóch podporach. Liczba obrotów próbki-odpowiada liczbie cyidi obciążenia (cykl jest symetryczny). ’ ‘ • * . •

Na rysunku 5.1 przedstawiono schemat badania próbki zamocowanej wspomiko-wo. Wartość momentu zginającego M zależy ód wielkości przyłożonej siły F i zmienia się wzdłuż długości roboczej próbki, osiągając maksimum w punkcie utwierdzę-, nia. Tak więc w tego. typu próbce istnieje ściśle określony przekrój niebezpieczny,

W którym (lub w pobliżu którego) próbka ulegnie zniszczeniu. Przekrój niebezpieczny, usytuowany w pobliżu utwierdzenia próbki w obracającym :się uchwycie, jest miejscem odznaczającym się występowaniem największych (w przyjętych warunkach -badania) wartości^-amplitudy naprężeń. Jest to również miejsce, w którym wystąpi. , największy przyrost temperatury na skutek rozgrzewania się materiału.'

- 1

Rys. 5.1. Schemat badania podczas obrotowego zginania próbki zamocowanej wspomikowo:

1 - obrotowy uchwyt utwierdzający,próbkę, 2 - nieruchomy uchwyt wymuszający obciążenie,

3 - próbka, 4 - przekrój niebezpieczny, J - wykres momentów gnących.

Na rysunku 5.2 przedstawiono schemat badania próbki podpartej na dwóch podporach. Cechą charakterystycznątego sposobu obciążania jest to, że robocza część prób-’ ki / jest poddawana działaniu stałego momentu zginającego M-Fla (tzw. zginanie czyste). Oznacza to, że nie można przewidzieć (w próbce bez karbu) miejsca jej zniszczenia. '

Stosowane do badań próbki mają w części pomiarowej zwykle kształt walca o średnicy 10 mm, a średnice części uchwytowych są odpowiednio większe. Promień przejścia R powinien wynosić R-3d. Stosowane w praktyce pomiarowej częstotliwości obciążeń wynoszą 25-50 Hz. Dane powyższe zaczerpnięto przykładowo z czeskiej normy ĆN-640375, gdyż polskich norm na ten temat jeśzcze nie wprowadzono.

Rys. 5.2. Schemat zginania obrotowego próbki podpartej no dwóch podporach: i — obrotowe uchwyty próbki, 2 - nieruchome części obciągające uchwytów,

3- próbka, 4 -wykres momentów gnących ,

W omawianych badaniach zmęczeniowych tworzyw sztucznych używa się zwykle • jednej z trzech następujących kategorii maszyn:

• maszyny prototypowe, wykonane według indywidualnych koncepcji autorów badań,

• maszyny do badań zmęczeniowych metali zaadaptowane pod względem siłowym, odkształceniowym i temperaturowym do badań tworzyw sztucznych,

‘maszyny firmowe produkowane przez wyspecjalizowane zakłady (np. „Frank”, nAmsler”, „Zwick”) w większej liczbie, a zaprojektowane wyłącznie pod kątem stosowania ich do badania tworzyw sztucznych.

⁵ Maszyny do badań zmęczeniowych tworzyw sztucznych powinny być wyposażone w komory termiczno-klimatyzacyjne, umożliwiające prowadzenie długotrwałych badań w podwyższonych i obniżonych temperaturach oraz przy ustalonej Wilgotności względnej. ^;