Próby rozciągania.doc

Wstęp teoretyczny.

1.Opis celu i przebieg próby rozciągania.

              Celem ćwiczenia było zapoznanie z próbą statyczną rozciągania i maszynami wytrzymałościowymi oraz z zachowaniem się materiału w procesie rozciągania. Ćwiczenie polegało ponadto na określeniu własności wytrzymałościowych, do których należą:

- umowna granica sprężystości        R0,05 = ,          gdzie:

- wyraźna granica plastyczności        Re =   ,            S0 - powierzchnia przekroju                                                                                                                                                                                  

                                                                                                                              początkowego próbki,

- umowna granica plastyczności        R0,2 = ,          Su - powierzchnia przekroju 

                                                                                                               końcowego ,        

- wytrzymałość na rozciąganie           Rm = ,             Lu - długość pomiarowa końc.,

- naprężenie rozrywające                   Ru = ,               L0 - długość pomiarowa pocz.,

- współczynnik sprężystości wzdłużnej    E,                                   do -średnica pocz. próbki,

                                                                                                                    dr - średnica próbki do wyznaczania  

                                                                                                                             wydłużenia równomiernego,

oraz plastycznych materiału, do których należą:                           Fe - siła odpowiadająca wyraźnej    

                                                                                                                              granicy  plastyczności,

                                                                                                                      Fu - siła rozerwania,

- wydłużenie względne                      Ap = %,          Fm - największa siła,

- wydłużenie równomierne                Ar = 100%,          

- przewężenie                                    Z = 100%.

                         Próba rozciągania jest podstawową i najczęściej stosowaną próbą wytrzymałościową, jednak należy pamiętać, że wielkości charakterystyczne uzyskane na podstawie rozciągania próbek nie mogą odzwierciedlać ogólnego zachowania się konstrukcji pod obciążeniem. Próbie rozciągania poddaje się np.: liny, łańcuchy, druty, taśmy, niektóre połączenia nitowe lub spawane.

Próbki do rozciągania posiadają część pomiarową o stałym przekroju i są zakończone główkami o zwiększonych wymiarach. Próby przeprowadza się w temp. 20oC jednak nie wyższej niż 35oC i nie niższej niż 10oC. Przed ćwiczeniem należy sprawdzić wykonanie i wymiary próbek. Pomiary dokonujemy suwmiarką lub mikromierzem z dokładnością do 0,01mm. Średnicę próbek okrągłych należy pomierzyć w trzech miejscach części pomiarowej w dwóch prostopadłych kierunkach. Do tabeli pomiarowej wpisuje się wartość średnią średnicy.

Długość pomiarową próbki zaokrągla się do najbliższych 5 mm, aby dała się odczytać z kresek wcinanych na części pomiarowej próbki w odstępach 5mm albo 10mm. Dla próbek oblicza się orientacyjny zakres obciążenia przy rozciąganiu była nie mniejsza  niż 30% i nie większa niż 30% pewnego zakresu obciążeń.

Ogólny wykres rozciągania:

   Początkowo, ze wzrostem obciążenia wydłużenia są bardzo małe, po odciążeniu próbka powraca do pierwotnej długości, nie można stwierdzić żadnych trwałych wydłużeń, wykres jest linią prostą. Liniowa zależność wykresu w początkowej jego fazie (F<F0,05) stanowi doświadczalne potwierdzenie prawa Hooke’a (d =E×e) w zakresie małych odkształceń. Przy dalszym obciążeniu wykres zakrzywia się, a po odciążeniu pojawiają się odkształcenia trwałe. Po osiągnięciu pewnej wartości siły Fe, siła mimo wzrastających wydłużeń nie tylko nie wzrasta, ale nawet chwilowo zmniejsza się. Zachowanie materiału określa się jako ,,płynięcie’’. Przy dalszym trwaniu próby płynięcie ustaje, następuje tzw. ,,mocnienie’’ dalszemu wzrostowi wydłużeń wyraźnie o charakterze plastycznym towarzyszy wzrost siły. Stosunek wydłużenia do siły nie jest wprost proporcjonalny. Z chwilą osiągnięcia maksymalnej wartości siły Fm pojawia się w jednym miejscu próbki gwałtowne zwężenie zwane ,,szyjką’’. Przekrój zmniejsza się w tym miejscu przy spadku obciążenia aż w końcu próbka ulega rozerwaniu.

2.Opracowanie wyników.