"
= 1
|
||||
Laboratorium wytrzymaoci materiaów |
||||
|
||||
Wydzia Budowy Maszyn |
Kierunek, rok: Mechanika rok III |
Grupa M-2 |
||
Wykonawcy: 1.Kaczmarek Radoslaw 2.Klecha Grzegorz 3.Juewicz Piotr 4.Kasierski Mariusz
|
wiczenie nr 5 Temat: Zmczenie materiaów.
|
|||
Data wykonania wiczenia: 9.11.1995r. |
Data oddania sprawozdania: 16.11.11995r.
|
Ocena: |
||
Celem wiczenia byo zapoznanie si z wasnociami wytrzymaoci zmczeniowej materiaów. Metod uyta w wiczeniu bya próba Locati. Jest to metoda umoliwiajca skrócenie czasu bada oraz obniajca ich koszt.
Próba Locati polega na obcianiu a do zniszczenia jednej próbki, przy czym obcienie stopniowo wzrasta. Pierwszy stopie uytego obcienia musi by nieco mniejszy od spodziewanej wytrzymaoci zmczeniowej próbki. Na kadym stopniu obcienia próbka przepracowuje 50-200 tys. cykli, a nastpnie zwiksza si obcienie o Dsa=10 do 20 Mpa.
Dla potrzeb próby musimy dysponowa rodzin ju gotowych krzywych W*hlera. Caa próba opiera si na hipotezie Minera, która zakada, e uszkodzenia zmczeniowe kumuluj si liniowo i niezalenie:
"
= 1
ni - liczba cykli obcienia przepracowanych na poziomie 1
Ni - trwao zmczeniowa na poziomie i
Obliczajc " ni / Ni dla kadej z bazowych krzywych Whlera, mona za pomoc wykresu interpolacyjnego znale tak krzyw, e obliczona wzgldem niej " ni / Ni równa si jeden. Tak krzyw uznamy za waciw charakterystyk zmczeniow danej próbki. Na wykresie interpolacyjnym kad bazow krzyw Whlera reprezentuje trwaa wytrzymao zmczeniowa danej krzywej.
Do wiczenia uyto maszyn realizujc zginanie obrotowe próbki wspornikowej zamocowanej sztywno w uchwycie i obcionej si statyczn F. W wyniku wirowania próbki, zginanie w paszczynie pionowej wywouje w próbce obrotowe, symetryczne, sinusoidalne zginanie o wspóczynniku asymetrii R= 1. Aby próbka nie pka w uchwycie, gdzie moment gncy jest maksymalny, stosuje si próbki gadkie ze zwikszon rednic w czci chwytowej lub próbki z karbem.
Przebieg wiczenia:
Obliczenia:
l = 109 mm d = 7.25 mm = 200 + [Mpa] gdzie = 20 MPa
F = 
[N/mm2]
po podstawieniu danych F = 63 N dla przeprowadzonego wiczenia.
Szkic maszyny zmczeniowej:
Tabela pomiarów:
i |
ni |
Krzywa 1 |
Krzywa 2 |
Krzywa 3 |
Krzywa 4 |
||||
[MPa] |
[obr/min] |
NiI |
ni / NiI |
NiII |
ni / NiII |
NiIII |
ni / NiIII |
NiIV |
ni / NiIV |
120 |
50000 |
3.5 106 |
0.01428 |
" |
0 |
" |
0 |
" |
0 |
140 |
50000 |
1.5 106 |
0.03333 |
3.5 106 |
0.01428 |
" |
0 |
" |
0 |
160 |
50000 |
0.8 106 |
0.0625 |
1.5 106 |
0.03333 |
3.5 106 |
0.01428 |
" |
0 |
180 |
50000 |
0.42 106 |
0.119 |
0.8 106 |
0.0625 |
1.2 106 |
0.04166 |
3.5 106 |
0.01428 |
200 |
50000 |
0.2 106 |
0.25 |
0.42 106 |
0.119 |
0.86 106 |
0.05813 |
1.7 106 |
0.02941 |
300 |
14300 |
0.1 106 |
0.143 |
0.2 106 |
0.0715 |
0.43 106 |
0.03326 |
0.9 106 |
0.01588 |
" ni/Ni |
0.62211 |
0.3006 |
0.147336 |
0.059578 |
|||||
Poszczególne wartoci NI, NII, NIII, NIV zostay odczytane z przebiegu obcie na tle bazowych krzywych Whlera.
Wykres interpolacyjny
Z
Wnioski:
Na podstawie wykresu interpolacyjnego moemy zauway, e krzywa ZI prezentujca wytrzymao zmczeniow jest najblisza wartociom rzeczywistym. Wykorzystane zostao tutaj kryterium Minera, które mówi, e " ni / Ni powinna przyjmowa wartoci bliskie lub równe jednoci. Dla badanej próbki, podczas wykonywania wiczenia stwierdzilimy, e wyej wymieniona suma przyjmuje warto równ jeden dla = 194 MPa.