SEMINARSKI RADIspitivanje vrstoe materijala zatezanjemUNIVERZITET U TUZLIMAINSKI FAKULTET

SEMINARSKI RADPredmet: Materijali IINaziv teme: Ispitivanje vrstoe materijala zatezanjem

Tuzla10.04.2015.god ___________________ehaji Osman I-18/14 Emir Pepi, dipl.ing.ma.Sadraj:

Ispitivanje vrstoe materijala zatezanjem 1. Zatezanje............................................................................................3 2. Maine kidalice...................................................................................5 3. Dijagram naprezanja..........................................................................8 4. Hukov dijagram..................................................................................9 5. Epruveta............................................................................................10 6. Proraun...........................................................................................12

LITERATURA............................................................................................14

1. ZatezanjeIspitivanje zatezanjem ubraja se u najvanija mehanika ispitivanja materijala, jer ono daje najvie vanih upotrebnih svojstava, kao to su:napon teenja, zatezna vrstoa, modul elastinosti, izduenje (istezanje),suenje itd.Ponaanje metalnih materijala pri ispitivanju zatezanjem moe se predstaviti dijagramom na ijoj je ordinati naneta sila koja deluje na epruvetu a na apscisi trenutno izduenje.

Karakteristini oblici dijagramaU svom poetnom delu kriva ima najee pravolinijski tok, to znai da izmeu sile i trenutnog izduenja postoji linearna zavisnost (Hukov zakon). Po prestanku linearne zavisnosti (p), prirataji duine za jednake prirataje sile postaju sve vei, pa se kriva postepeno savija ka apscisi.Granini napon do kog je izduenje proporcionalno naponu, naziva se granica proporcionalnosti.Ako se epruveta u podruju pravolinijskog porasta rastereti, izduenje e nestati. Epruveta dobija ponovo svoju prvobitnu duinu. Izduenje je potpuno elastino. Pri porastu napona iznad jedne granine vrednosti (e), epruveta se po rastereenju ne vraa u potpunosti na prvobitnu duinu. Ovaj granini napon naziva se granica elastinosti e.Odnos napona i jedininog izduenja ija je vrednost konstantna u elastinom podruju, predstavlja modul elastinosti E = .Uporedo sa poveanjem duine epruvete nastaje smanjenje poprenog preseka. Ovo popreno skupljanje je proporcionalno izduenju. Faktor proporcionalnosti (Poasonov broj) ima razliite vrednosti u elastinom i plastinom podruju.Kod krtih materijala (sl.a) lom nastaje uskoro iznad granice elastinosti, dakle pre nego to nastanu vea trajna izduenja epruvete.Kod ilavih materijala (sl.b,c,d)pri porastu napona iznad take v nastaje jako plastino deformisanje materijala. Izduavanje merne duine postaje tako izrazito da se moe meriti obinim lenjirom.Napon pri kojem izduenje poinje primetno bre da raste nego do tada naziva se granica razvlaenja v. Kod nekih elika granica razvlaenja je veoma otro istaknuta.

2. Maine kidaliceKidalicajemjerni instrumentilistrojzavlano ispitivanjevrstoematerijala. Svaka kidalica se sastoji iz: ureaja za nametanje optereenja, ureaja za mjerenjesile, ureaja za mjerenje deformacije ispitnog materijala, ureaja za ispisdijagrama naprezanjaF L.

Univerzalna kidalicaUniverzalna kidalica osimvlane vrstoemoe ispitivati i tlanu vrstou, te vrstou na odrez i pri savijanju. Ureaj za nametanje optereenja imauljnusisaljku, kojatlaiulje vodom ispodklipa, koji se nalazi u cilindru. Na taj nain se nametne optereenje potrebno za ispitivanje vrstoe, koje e podizati pokretni most. Pokretni most i postolje imaju eljusti za stezanje ispitnog uzorka ili epruvete, koja e se uslijed podizanja mosta istezati.Ureaj za mjerenje sile se sastoji od cilindra, u koji preko voda iz cilindra dolazi ulje i potiskuje klip. Klip e posredno djelovati na gibanje poluja, te e podizati uteg. On e prekonjihalapokretati kazaljku, pa se na skali mogu oitati vrijednosti postignute sile istezanja ispitnog uzorka ili epruvete.

Ispitivanje u tri take na kidaliciUreaj za mjerenje deformacije je obino u sklopu ureaja za ispis dijagrama naprezanjaF L(silaapsolutno produljenje). On se sastoji izvaljkana kojemu je namotanpapir(obino milimetarski). Valjak se okree pomou uzice koja je namotana na osovinu kazaljke. Da bi uzica bila uvijek zategnuta, na njenom kraju nalazi se uteg. Svaki pomak kazaljke izazvat e isti pomak valjka na kojem e pisaljka zabiljeiti promjenu vrijednosti sile po ordinati dijagrama. Promjenu deformacije e pisaljka biljeiti po apscisi horizontalnim gibanjem po vodilici, izazvanim uzicom. Uzica je vezana za pokretni most, te putemkoloturavodi do pisaljke. Stalnu napetost u uzici vri uteg.

Vlano ispitivanje na kidalici

Deformacija ispitnog uzorka ili epruvete, tj. njezino poveavanje poetne duineL0, biljei se na ureaju za ispis dijagrama naprezanjaF L. Naime, gibanjem mosta prema gore, on za sobom povlai uzicu, a ona pisaljku, te e svaka deformacija epruvete za odreenu vrijednost sile biti zabiljeena na papiru omotanom oko valjka. Deformacija se moe mjeriti i izravno. Uz pokretni most je privrena skala u milimetrima, a na pokretnom mostu je privren nonius skala (kaopomino mjerilo), koja omoguuje oitavanje deformacije tonosti do 0,01mm.

Shema univerzalne kidalice

Suvremene kidalice mogu podatke o vrijednostima sile i deformacije dati idigitalno. Podatke o sili i deformaciji obraujeraunalokoje namonitoruispisuje sliku dijagrama naprezanja. Sliku ispitanog dijagrama moemo putempisaaispisati na papir.Uzorak materijala koji se ispituje obradi se na odreeni oblik i dimenzije propisanestandardima. Tako pripremljene uzorke zovemo epruvetama. Za ispitivanje vlane vrstoe koristimo epruvete krunog, kvadratnog i pravokutnog presjeka.

3. Dijagram naprezanjaDijagram naprezanjaprikazuje medusobnu ovisnost- vlanog naprezanja i- relativnog produljenja ili linijske vlane deformacije. Umaterijalukoji je optereen nekomsilomFnastajunaprezanjakoja uzrokuju njegovo rastezanje. Naprezanjeje omjer sileFiplotineApresjeka tapa ili ipke (okomitog na smjer sile).

Zbog djelovanja sileF(a time nastalog naprezanja) tap ili ipka e se od poetne duljine Lo rastegnuti na duljinuL. Tako je produljenje tapa ili ipke:

Relativno produljenje(duljinska ili uzduna deformacija) tapa ili ipke je produljenje s obzirom na poetnu duljinu Lo. Poetno je naprezanje linearno (deformacija je izravno razmjerna naprezanju). U podruju linearnog rastezanja (Hookeov zakon) materijal je elastian i nakon prestanka djelovanja sile, odnosno naprezanja, on se vraa u poetno stanje.

Youngov modul elastinostije omjer naprezanja i relativnog produljenja (u podruju elastinosti). Tehnika granica elastinosti je naprezanje pri kojem osjetljiva mjerila osjete prvo primjetno trajno produljenje materijala (pri jo nepromijenjenom presjeku Ao). Nakon te granice (obino na kraju linearnog rastezanja) materijal se rastee plastino i nakon prestanka djelovanja sile ne vraa se vie na poetnu duljinu Lo, ve ostaje odreeno trajno produljenje, uz suenje presjeka, A < Ao).

4. Hukov dijagramPrilikom ispitivanja zatezanjem ponaanje materijala moe se pratiti na dijagramu kidanja. Dijagram kidanja crta maina za vrijeme ispitivanja.Na ordinati registruje se sila F[N] a na apcisnoj osi trenutno izduenje l[mm], u odgovarajuoj razmijeri. Da bi se uklonio utjecaj dimenzija probnog uzorka konstruie se, naosnovu dijagrama kidanja, dijagram napon jedinino izduenje .

Hukov dijagram Pri optereenju od take O do P zavisnost produenja epruvete o sili je linearna, a deformacije su elastine, jer se pri rastereenju epruveta potpuno vraa u svoj prvobitni oblik i veliinu. Najvee naprezanje do kojeg je izduenje proporcionalno naprezanju naziva se granicom proporcionalnosti.Pri porastu naprezanja iznad ove granine vrijednosti, prestaje proporcionalnost izmeu naprezanja i deformacija i izduenje poinje rasti bre. Napon pri kojem izduenje poinje bre da raste naziva se granica teenja (taka T). Daljim poveanjem napona, preko granice teenja, dolazi do plastinih deformacija, popreni presjek se stalno i ravnomjerno smanjuje po cijeloj mjernoj duini epruvete, sve do take M kada napon dostie svoju maksimalnu vrijednost i kada dolazi do suenja epruvete i nastajanja vratana epruveti, poslije take M dolazi do smanjenja napona sve do pucanja epruvete u taki K.

5. Epruvete Epruvete za ispitivanje materijala zatezanjem ozrauju se rezanjem iz uzorka pri emu njihov oblik i mjere zavise od oblika i dimenzija proizvoda ija se mehanika svojstva ispituju. Mogu biti krunog, kvadratnog, pravougaonog, prstenastog ili nekog drugog poprenog presjeka.

Epruvete za ispitivanje zatezanjem mogu biti tehnike ili standardne. Normalne duge epruvete su krunog poprenog presjeka prenika d0= 20mm, a mjerne duine L0= 10 d0 = 200mm. Normalne kratke epruvete su krunog poprenog presjeka prenika d0 = 20mm i mjerne duine L0= 5 d0= 100mm.

Epruvete za ispitivanje zatezanjem

6. ProraunSila na granici proporcionalnostiSila na granici elastinostiSila gornje granice teenjaSila donje granice teenjaZatezna vrstoaKidanje materijalaPresjek epruvete

FplpFeleFglFdldFmlmFklkdod

38[kN]0,35(mm)513,9765,2726,1846,9917,310,5(mm)8,7(mm)

Lo=115 mm Na osnovu zadanih vrijednosti proraunom dolazimo do sledecih rezultata: Ao=do*/4=86,5 mm2 Izduenja:

vrstoe:

Literatura:

http://www.rgf.bg.ac.rs/

http://www.topomatika.hr/

https://ironlady003.files.wordpress.com

14