Bez nazwy

18

ścienią. Z ruro dużej grubości ścianki wycina się próbki okrągłe wzdłużne, a jeżeli ilość materiału na to porwała, to i próbki poprzeczne.

Norma [6] przewiduje dwa sposoby sprawdzania wytrzymałości lin ogólnego przeznaczenia: przez sprawdzenie rzeczywistej siły zrywającej w całości lub przez sprawdzenie sumarycznej siły zrywającej linę, wyznaczonej na podstawie zbadania sił zrywających pewnej liczby drutów rozkręconych z liny. Ten drugi sposób jest sposobem podstawowym.

W sytuacjach, gdy normy przedmiotowe nie regulują sposobu pobierania próbek, obowiązuje w tym zakresie norma [7],

1.6. Maszyny wytrzymałościowe

Pierwsze maszyny służące do przeprowadzania próby rozciągania to proste konstrukcje dźwigniowe z obciążeniem wywieranym ciężarami. Następne konstrukcje to maszyny z napędem śrubowy m.

Rozwój hydrauliki doprowądził do wyparcia tych maszyn przez maszyny hydrauliczne, w których przemieszczenie jednej szczęki względem drugiej było wymuszane ruchem tłoka, wypychanego z cylindra olejem tłoczonym do cylindra przez pompę olejową. Pomiar siły odbywał się przez pomiar ciśnienia pod tłokiem. Pierwotnie ciśnienie mierzyły manometry mechaniczne o dużej bezwładności, istotnie fałszujące przebieg zmian siły po wystąpieniu górnej granicy plastyczności. Z tego powodu do dzisiaj pomija się pierwsze minimum siły przy wyznaczaniu dolnej granicy plastyczności. Wraz z rozwojem elektroniki mechaniczny pomiar ciśnienia pod tłokiem zastąpiono pomiarem za pomocą czujników elektronicznych.

Dokładność pomiaru siły w tych maszynach wynosiła 1%. Ciśnienie pod tłokiem można było mierzyć z większą dokładnością, ale siła na próbce to siła na tłoku minus tarcie na pobocznicy tłoka przy jego wysuwie z cylindra. Stosowano specjalne rozwiązania konstrukcyjne minimalizujące to tarcie, ale nie można było go wyeliminować zupełnie.

W latach sześćdziesiątych firma Instron wprowadziła ponownie na rynek maszyny o napędzie śrubowym, ale już z dwoma tocznymi śrubami napędowymi i pomiarem siły za pomocą siłomierza zabudowanego w mocowaniu jednej szczęki. Siłomierze te działają na zasadzie pomiaru elektronicznego odkształceń sprężystych elementów siłomierza. Wykorzystuje się w nich tensometry rezystancyjne lub indukcyjne. Rozwiązanie to stało się obecnie standardem w budowie maszyn do przeprowadzania statycznej próby rozciągania, które cechuje w porównaniu z klasycznymi maszynami hydraulicznymi większa dokładność pomiaru sił oraz lepsza stałość prędkości odkształcania próbki.

Rozwiązanie powyższe jest obecnie rozwijane przez dodanie sprzężenia zwrotnego do układu napędowego, umożliwiającego rozciąganie próbki ze stałą prędkością odkształcenia lub ze stałą prędkością wzrostu naprężenia.

Wraz z rozwojem hydrauliki pojawiła się konkurencja w postaci maszyn hydraulicznych nowej generacji z serwozaworami, ze sprzężeniem zwrotnym, również z elektronicznym pomiarem siły. Maszyny hydrauliczne nowej generacji są jednak droższe od maszyn mechanicznych, ale można na nich prowadzić również badania przy dużej liczbie cykli zmian obciążeń.

Rozwojowi napędu i pomiaru siły towarzyszył rozwój układu pomiaru wydłużenia. Początkowo wykres rozciągania powstawał na papierze zamocowanym na bębnie. Przemieszczenia szczęki za pomocą układu cięgien wymuszały obrót bębna: w poprzek bębna poruszał się rysik proporcjonalnie do obrotu wskazówki siłomierza. Z biegiem lat napęd mechaniczny bębna i rysika zastąpiono napędem elektrycznym, rysik zastąpiono pisakiem. Dodano ekstensometr zakładany na próbkę, którego zadaniem było wytwarzanie sygnału umożliwiającego obrót bębna proporcjonalnie do wydłużenia długości pomiarowej próbki. Ekstensometry te ulegały uszkodzeniu przy rozerwaniu próbki, należało je więc koniecznie zdjąć przed pęknięciem. Nieuwaga lub niespodziewane kruche pęknięcie próbki doprowadzało do nienaprawialnego uszkodzenia kosztownego przyrządu.

Współczesne ekstensometry montowane na stałe nie ulegają uszkodzeniu przy pęknięciu rozciąganej próbki. Działaja na zasadzie mechaniczno-elektrycznej, me-chaniczno-optycznej lub optycznej (bezstykowo), czasami z wykorzystaniem światła laserowego.

Nowoczesne maszyny wytrzymałościowe o napędzie mechanicznymi, a także hydraulicznym są w pełni skomputeryzowane, to znaczy ich praca jest sterowana komputerem, wyniki pomiarów są przedstawiane na ekranie i na papierze, zachowywane w pamięci komputera w celu archiwizacji i zapewnienia dostępności do nich przez inne programy. Są przystosowane pod względem mechanicznym i oprogramowania do montażu firmowych komór grzewczych lub chłodniczych w celu przeprowadzania statycznych prób rozciągania w podwyższonej lub obniżonej temperaturze.

Normy

1.    PN-9I/H-043 10 Statyczna próba rozciągania metali.

2.    PN-EN ISO 527-1:1996 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie własności mechanicznych przy statycznym rozciąganiu.

3.    PN-ISO 10275:1996 Metale Blachy i taśmy. Wyznaczanie wykładnika umocnienia przy rozciąganiu.

4.    PN-92/H-83101 Żeliwo szare. Klasyfikacja.

5.    PN- 91/H-04314 Metale. Statyczna próba rozciągania rur.

6.    PN-92/M8020I Liny stalowe z drutu okrągłego. Wymagania i badania.

7.    PN-ISO 337-1:1994 Pobieranie i przygotowywanie próbek i odcinków próbnych z wyrobów stalowych.

...................... --------^■,^,*.>..„„.^-^,■1.