Upload
others
View
20
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1
Ispitivanje proizvodaMehanička ispitivanja proizvoda
doc.dr. Samir Lemeš
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Ispitivanje za obradu deformacijom
Navojni spojeviLijepljeni spojevi
Mehaničko ispitivanje proizvoda 2/42
Lijepljeni spojevi Zavareni spojevi Ležajevi Zupčanici Posude pod pritiskom i cijevi
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Ispitivanje komponenti podrazumijeva niz procesa za provjeru da li se proizvod može koristiti
Mehaničko ispitivanje proizvoda 3/42
koristiti Računarsko modeliranje i
simulacije imaju dominantnu ulogu u ovom procesu
Računarski modeli se moraju provjeriti eksperimentom
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Za ispravno testiranje važno je poznavanje okruženja u kojem će se proizvod koristiti
Okruženje može obuhvatiti
Mehaničko ispitivanje proizvoda 4/42
Okruženje može obuhvatiti ciklično ili statičko opterećenje, vibracije, varijacije temperature
Najčešće se testira samo osnovna funkcija proizvoda
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Potrebno je obezbijediti set za fiksiranje proizvoda i za nanošenje opterećenja
Dizajn sklopa za fiksiranje je
Mehaničko ispitivanje proizvoda 5/42
Dizajn sklopa za fiksiranje je važan za ponovljivost testova
Opterećenje mora da odgovara onom koje će se javljati u eksploataciji
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Testiranje se vrši s ciljem korelacije sa rezultatima simulacija ili provjere konstrukcije i tehnologičnosti proizvoda
Mehaničko ispitivanje proizvoda 6/42
i tehnologičnosti proizvodaNekad je potrebno ispitati više
istih proizvoda, nakon čega se koriste statističke metode za obradu rezultata
2
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Konačni rezultat mehaničkih ispitivanja je da se utvrdi da li se proizvod može koristiti i da li ga je moguće proizvesti
Mehaničko ispitivanje proizvoda 7/42
je moguće proizvesti Potrebno je poznavanje procesa
proizvodnje, jer on može utjecati na mehaničke osobine materijala
Te informacije se koriste u procesu konstruiranja
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Mehaničke osobine koje se ispituju su uglavnom propisane standardima, kao i metode za njihovo određivanje
Mehaničko ispitivanje proizvoda 8/42
njihovo određivanjeOsobine uključuju: čvrstoću na
zatezanje, savijanje i pritisak, Poissonov koeficijent, koeficijent anizotropije, tvrdoću, hrapavost, udarnu žilavost,...
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Udarni (impact) testovi se provode kako bi se utvrdilo ponašanje materijala pod dinamičkim opterećenjem
Mehaničko ispitivanje proizvoda 9/42
dinamičkim opterećenjem Te osobine se ne koriste kod
konstruiranja komponenti, nego kod izbora materijala i kod izbora termičke obrade
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Komponente proizvoda su rijetko izložene statičkom zatezanju, savijanju ili pritisku
Zato se izvode ciklička ispitivanja
Mehaničko ispitivanje proizvoda 10/42
Zato se izvode ciklička ispitivanja s ciljem utvrđivanjadinamičkeS-N krive
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Osobine puzanja su one kod kojih materijal nastavlja da se izdužuje pod konstantnim opterećenjem na radnoj temperaturi
Mehaničko ispitivanje proizvoda 11/42
na radnoj temperaturi Kod metala se puzanje javlja na
povišenim temperaturama, dok se kod polimera javlja već na sobnoj temperaturi
Grijanje proizvoda u eksploataciji
Ispitivanje proizvoda
Mehanička ispitivanja proizvoda
Koncentracija naprezanja se javlja kod nagle promjene geometrije
Treba je uzeti u obzir kod
Mehaničko ispitivanje proizvoda 12/42
Treba je uzeti u obzir kod konstruiranja
Konstrukcijaje diktiranafunkcijom
3
Ispitivanje proizvoda
Obrada deformacijom
Masivne konstrukcije se izrađuju: kovanjem, izvlačenjem, vučenjem i valjanjem
Tankostjene konstrukcije se
Mehaničko ispitivanje proizvoda 13/42
Tankostjene konstrukcije se proizvode: presovanjem, dubokim izvlačenjem, štancanjem, savijanjem i superplastičnim oblikovanjem
Specijalni postupci izrade
Ispitivanje proizvoda
Obrada deformacijom
Kako obrada masivnih konstrukcija podrazumijeva veliku plastičnu deformaciju, najvažniji podaci su odnos
Mehaničko ispitivanje proizvoda 14/42
podaci su odnos naprezanje/deformacija
Određuju se za razne temperature i brzine deformisanja
Iz istih testova se dobiju Youngov modul i obradljivost
Ispitivanje proizvoda
Obrada deformacijom
Ispitivanje za obradu deformacijom se razlikuje od statičkog testiranja mehaničkih osobina
Mehaničko ispitivanje proizvoda 15/42
osobina Brzina deformacije kod statičkog
testiranja se kreće do 0,01 s-1
Ispitivanje za procese obrade deformacijom može imati brzinu i od 1000 s-1
Ispitivanje proizvoda
Obrada deformacijom
Za statičko ispitivanje nije potrebna velika deformacija
Za ispitivanje za obradljivost deformacijom potrebna je stvarna
Mehaničko ispitivanje proizvoda 16/42
deformacijom potrebna je stvarna deformacija i do 120%
Ispitivanjena pritisak
Ispitivanje proizvoda
Obrada deformacijom Kod obrade limova, jedna od
najvažnijih osobina je anizotropijaDo loma lima može doći usljed
prekoračenja
Mehaničko ispitivanje proizvoda 17/42
čvrstoće ili usljed plastične nestabilnosti
FLD (Forming Limit Diagram) opisuje uslove loma
Ispitivanje proizvoda
Obrada deformacijom
Za mjerenje deformacija može se koristiti
Mehaničko ispitivanje proizvoda 18/42
koristiti foto-grametrija
4
Ispitivanje proizvoda
Navojni spojevi Za ispitivanje je potrebno
poznavati ponašanje spojevaOsobine materijala
Uticaj zaštitne obloge
Mehaničko ispitivanje proizvoda 19/42
Uticaj zaštitne obloge, maziva i adheziva
Mehaničke osobine: tvrdoća, čvrstoća na zatezanje i torziju
Ispitivanje proizvoda
Navojni spojeviNavojni spoj se ponaša kao
opruga – opterećena na zatezanje odnosno pritisak
Vijak je
Mehaničko ispitivanje proizvoda 20/42
Vijak je fleksibilniji član, dok spojeni sklop ima veću krutost
Ispitivanje proizvoda
Navojni spojevi Zatezanje vijka se može mjeriti
navrtkama sa mjernim trakama, podloškama sa senzorom sile ili posebnim tehnikama, kao što je
Mehaničko ispitivanje proizvoda 21/42
posebnim tehnikama, kao što je ultrazvučno ispitivanje vijaka
Najčešće se sila stezanja mjeri preko momenta kojim se opterećuje ili rasterećuje vijak
Ispitivanje proizvoda
Navojni spojevi
Mehaničko ispitivanje proizvoda 22/42
Ispitivanje proizvoda
Navojni spojevi Razlikuju se procedure ispitivanja
za vanjske i za unutrašnje navoje Epruvete za
određivanje
Mehaničko ispitivanje proizvoda 23/42
određivanje zatezne čvrstoće vijka:
Ispitivanje proizvoda
Navojni spojevi Ispitivanje unutrašnjih navoja
Mehaničko ispitivanje proizvoda 24/42
5
Ispitivanje proizvoda
Lijepljeni spojevi Kod nekih materijala se lijepljenje
vrši djelimičnim otapanjem Neki materijali se lijepe ljepilima
(drvo-metal, keramika-metal,
Mehaničko ispitivanje proizvoda 25/42
staklo-plastika,...) Prednosti lijepljenja: izgled,
dimenzije, veća površina spojaNedostaci: neravnomjerna
raspodjela opterećenja, nosivost
Ispitivanje proizvoda
Lijepljeni spojevi Kvantitativni (prosječno
naprezanje prilikom loma, sila po jedinici širine) i kvalitativni testovi
Standardna procedura
Mehaničko ispitivanje proizvoda 26/42
Standardna procedura
Ispitivanje proizvoda
Lijepljeni spojevi Ispitivanje
na smicanje
Mehaničko ispitivanje proizvoda 27/42
Ispitivanje proizvoda
Lijepljeni spojevi Ispitivanje na zatezanje
Mehaničko ispitivanje proizvoda 28/42
Ispitivanje proizvoda
Zavareni spojevi Pored ispitivanja mehaničkih
osobina koje se standardno provode za osnovni materijal (zatezanje, pritisak,...), kod
Mehaničko ispitivanje proizvoda 29/42
(zatezanje, pritisak,...), kod zavarenih spojeva jako su važna zaostala naprezanja
Kod određenih slučajeva (posude pod pritiskom) ispituje se i propusnost zavarenog spoja
Ispitivanje proizvoda
Zavareni spojevi Poseban slučaj su spojevi kod
kojih je velika razlika između čvrstoće osnovnih materijala ili kad se osobine ZUT (zone uticaja
Mehaničko ispitivanje proizvoda 30/42
kad se osobine ZUT (zone uticaja toplote) znatno razlikuju od osnovnog materijala ili od zavara
6
Ispitivanje proizvoda
Zavareni spojevi Epruvete za ispitivanje žilavosti
Mehaničko ispitivanje proizvoda 31/42
Ispitivanje proizvoda
Ležajevi Kotrljajni ležajevi
(kuglični, valjkasti, konusni, igličasti)
Mehaničko ispitivanje proizvoda 32/42
konusni, igličasti) Klizni ležajevi Aksijalni,
radijalni, klizni
Ispitivanje proizvoda
Ležajevi Kotrljajni ležajevi se ispituju u
standardnim uređajima pod povećanim opterećenjem u odnosu na
Mehaničko ispitivanje proizvoda 33/42
odnosu na radno, kako bi se utvrdio vijek trajanja ležaja
Ispitivanje proizvoda
Ležajevi Razvijen je čitav niz uređaja za
testiranje komponenti ležaja i međudejstva tih komponenti
Mehaničko ispitivanje proizvoda 34/42
Ispitivanje proizvoda
Ležajevi
Mehaničko ispitivanje proizvoda 35/42
Ispitivanje proizvoda
Zupčanici Rig test –
simuliranje otkaza zupčanika
Mehaničko ispitivanje proizvoda 36/42
zupčanika Bench test – ispitni sto gdje se
porede ulaz i izlaz zupčastog para Full scale test – izlaganje radnim
uslovima eksploatacije
7
Ispitivanje proizvoda
Zupčanici Pitting
Mehaničko ispitivanje proizvoda 37/42
Ispitivanje proizvoda
Zupčanici Rolling Contact Fatigue (RCF) test
simulira pojavu proklizavanja
Mehaničko ispitivanje proizvoda 38/42
Ispitivanje proizvoda
Zupčanici Ispitivanje pojedinačnih zuba na
udarnu žilavost
Mehaničko ispitivanje proizvoda 39/42
Ispitivanje proizvoda
Posude pod pritiskom i cijevi
Zakonom propisane procedure ispitivanja
Ispitivanje rezervoara, boca, cijevi
Mehaničko ispitivanje proizvoda 40/42
cijevi, koljena, spojnica, prirubnica,...
Ispitivanje proizvoda
Posude pod pritiskom i cijevi
Ispitivanja trebaju biti u skladu sa uslovima okoline u kojoj će se objekti ispitivanja koristiti: temperatura, pritisak, agresivni
Mehaničko ispitivanje proizvoda 41/42
temperatura, pritisak, agresivni fluidi,...
Koriste se proračuni iz oblasti mehanike loma i propagacije pukotina kako bi se predvidjelo ponašanje u eksploataciji
Ispitivanje proizvoda
Posude pod pritiskom i cijevi
Koristi se čitav niz NDT tehnika i metoda za periodično ispitivanje karakteristika posuda pod pritiskom:
Mehaničko ispitivanje proizvoda 42/42
pritiskom:UltrazvukPenetrantiVizualno ispitivanjeRadiografija ...