1629289649

1. Wprowadzenie

Materiały, z których wykonane są elementy maszyn i konstrukcji podlegają rożnego rodzaju obciążeniom. Obciążenia te mogą mieć charakter statyczny bądź dynamiczny. W przypadku kiedy obciążenie zewnętrzne działające na dany element konstrukcyjny narasta powoli (z małą prędkością) od zera do wartości maksymalnej to mamy do czynienia z obciążeniem statycznym. Jeżeli zaś obciążenie narasta z dużą prędkością to mówimy o obciążeniu dynamicznym. Charakter obciążenia istotnie wpływa na własności wytrzymałościowe materiałów co pociąga za sobą konieczność badań zachowania się materiałów przy statycznym i dynamicznym wzroście obciążenia. Wzrost prędkości obciążenia prowadzi do podniesienia wartości granicy plastyczności i wytrzymałości materiału. Ponadto obserwuje się przesuniecie maksimum obciążenia w kierunku odkształceń sprężystych czyli zmniejszają się obserwowane odkształcenia plastyczne. Jest to wynikiem zahamowania mechanizmów plastycznego płynięcia materiału przy wzrastających prędkościach odkształcenia, czyli przy obciążeniach dynamicznych.

Ze względu na wspomnianą odrębność zachowania się materiałów przy obciążeniach statycznych i dynamicznych przeprowadza się odrębne badania materiałowe. Dla celów określenia własności materiału przy dużych prędkościach odkształcenia przeprowadza się próby udamościowe. Mogą to być próby udarnościowe na rozciąganie, ściskanie, skręcanie czy wreszcie na zginanie. Obecnie najbardziej rozpowszechniona jest próba udarowego zginania. Polega ona na złamaniu próbki przy jednorazowym uderzeniu. Próbę udarności wykonuje się na urządzeniu zwanym młotem udarowym. Jest to tzw. młot udarowy Charpy’ego, zaś przeprowadzana próba udarowego zginania nosi nazwę próby Charpy’ego.

2. Działanie młota udarowego.

Działanie młota udarowego opiera się na wykorzystaniu energii opadającego wahadła, które uderza w badaną próbkę. W zależności od badanych materiałów wykorzystuje się wahadła o różnej energii (masie). W przypadku badania metali energia ta wynosi zwykle 300J. Wykorzystanie takiego sposobu obciążania próbek pozwala na osiąganie prędkości odkształcenia materiału do lOm/s. Przeliczając to na czas potrzebny do zniszczenia próbki uzyskujemy 0.001 do O.Ols w zależności od badanego materiału (większy dla materiałów plastycznych, mniejszy dla kruchych).