instrukcje do ćwiczeń

1
INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ
W LABORATORIUM
WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
1.
Próba statyczna rozciągania metali.
2
2.
Próba ścisła rozciągania metali.
6
3.
Próba statyczna ściskania metali.
10
4.
Próba udarności metali.
12
5.
Próba twardości metali.
14
6.
Tensometria oporowa.
17
7.
Wyznaczanie modułu sprężystości postaciowej G.
20
8.
Badanie wyboczenia pręta ściskanego.
23
9.
Wyznaczenie okresu drgań belki.
27
10. Wzorcowanie maszyny wytrzymałościowej
30
11. Wyznaczanie położenia środka sił poprzecznych.
34
12. Badanie odkształceń sprężyn śrubowych.
38
13. Wyznaczanie składowych płaskiego stanu naprężenia przy
zastosowaniu tensometrów elektrooporowych.
14. Modelowe badania elastooptyczne.
42
45
2
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia
PRÓBA STATYCZNA ROZCIĄGANIA METALI
3
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest przeprowadzenie statycznej próby rozciągania metali
zgodnie z norma PN-EN 10002-1:2004.
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
Odcinek
pomiarowy
R≥4
M12
Ø8
Trzymając próbkę do rozciągania za główkę gwintowaną aby nie usunąć linii działek zmierzyć
sprawdzić zgodność wymiarów próbki ( w szczególności podkreślonych ) z wymiarami podanymi na
rys 1.
Policzyć ilość działek na części pomiarowej oraz określić długość odcinka pomiarowego dla próbki
dziesięciokrotnej i pięciokrotnej wraz z ilością działek przypadającą na odcinek pomiarowy w każdym
z tych dwóch przypadków. Długość działki wynosi 5 mm. Próbka do rozciągania przedstawiona jest
na rysunku poniżej.
Długość działki 5 mm
Ilość działek N = 16
10 min
80
88 min
115 min
Rys 1 próbka do rozciągania
2.3. Wkręcić próbkę w pomocnicze uchwyty maszyny a następnie zamocować
w uchwytach roboczych maszyny wytrzymałościowej.
2.4. Na podstawie gatunku stali z której wykonana jest próbka i jej wymiarów
wyliczyć maksymalną siłę rozciągającą. Na tej podstawie zostanie dobrany odpowiedni zakres maszyny do próby rozciągania. Zanotować zakres obciążeń
ustawiony do próby rozciągania
2.5.Ustawienie zakresu, przygotowanie urządzenia piszącego, włączenie
maszyny oraz jej obsługa podczas rozciągania próbki wykonywane są przez
prowadzącego zajęcia lub przez laboranta.
4
2.6. Po zerwaniu próbki zanotować następujące wielkości :
- maksymalną siłę podczas próby rozciągania odczytaną ze skali siłomierza
- siłę odpowiadającą granicy plastyczności zmierzoną na wykresie rozciągania
2.7. Zakończyć pomiar.
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
3.1 Po zerwaniu próbki należy odczytać na skali siłomierza maksymalną wartość siły rozciągającej w kN.
3.2 Z wykresu rozciągania odczytać wartości sił odpowiadających górnej i dolnej granicy plastyczności (jeśli wystąpiły) lub tylko wyraźnej granicy plastyczności (jeśli wystąpiła).
3.3 Złożyć obydwie części próbki i zmierzyć średnicę du w najwęższym miejscu
szyjki.
3.4 Stwierdzić czy zerwanie próbki nastąpiło w części środkowej czy poza częścią środkową. Od tego zależy sposób pomiaru długości próbki po zerwaniu Lu.
3.5 Obliczyć wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności, wydłużenie
procentowe, przewężenie procentowe i określić długość próbki po zerwaniu wg
następujących wzorów :
- wytrzymałość na rozciąganie Rm = Fm / S0
gdzie Fm N jest największą siłą
rozciągającą uzyskaną w czasie próby rozciągania, S0 mm2 – polem powierzchni
przekroju początkowego próbki
- wyraźna granica plastyczności Re = Fe / S0 gdzie Fe N jest siłą odpowiadającą granicy plastyczności zmierzoną na wykresie.
- górna granica plastyczności
ReH = FeH / S0 gdzie FeH N jest wartością siły
po której następuje pierwszy spadek siły rozciągającej próbkę
- dolna granica plastyczności ReL = Fel / S0 gdzie FeL jest najmniejszą siłą
po przekroczeniu górnej granicy plastyczności ( jeżeli występuje więcej niż
jedno minimum pierwszego z nich nie bierze się pod uwagę)
- wydłużenie procentowe po zerwaniu
A=
Lu − L0
*100% gdzie L0 mm
L0
jest długością pomiarową próbki po zerwaniu, L0 mm jest pierwotną długością
pomiarową próbki. Ze względu na przyjętą do obliczeń długość pomiarową L0
rozróżniamy próbki pięciokrotne L05 i dziesięciokrotne L010.
L05 = 5d0 i L010 = 10d0 gdzie d0 mm jest początkową średnicą próbki.
- przewężenie procentowe
Z=
S0 − Su
*100%
S0
gdzie Su mm2 jest polem po-
wierzchni przekroju próbki po zerwaniu. Dla próbek o przekroju kołowym
5
można zastosować wzór:
 d
Z = 1 −  u
  d 0



2

 *100%

gdzie d0 i du oznaczają odpowiednio początkową średnicę próbki oraz średnicę w miejscu zerwania.
3.6 Sprawozdanie wykonać zgodnie z wzorem dla ćwiczenia „Próba statyczna
rozciągania metali”
6
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
PRÓBA ŚCISŁA ROZCIĄGANIA METALI
7
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami wyznaczania wielkości wytrzymałościowych nie uwzględnianych w statycznej próbie rozciągania w szczególności umownej granicy plastyczności.
2. WYKONANIE ĆWICZENIA.
2.1. Sprawdzić czy wskazówka przy obciążeniu zerowym ustawiona jest na
zerze zakresu. Do próby stosowany jest zakres od 0 do 20000 N (wewnętrzna
skala siłomierza )
2.2. Zmierzyć średnicę d próbki w trzech miejscach na odcinku
pomiarowym, którego długość ustalona jest na 100 mm Każdy pomiar należy
przeprowadzić w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach i obliczyć
wartość średnią. Do obliczeń należy przyjąć najmniejsze pole powierzchni,
obliczone z dokładnością do 1%. Szkic próbki z zaznaczonym na niej
odcinkiem pomiarowym przedstawiony jest na rys 1.
Część mocowana w uchwycie
d
odcinek pomiarowy
Rys 1
2.3. Zamocować próbkę w uchwytach maszyny i obciążyć siłą wstępną tak
dobraną aby naprężenie w próbce osiągnęło około 10% przypuszczalnej granicy plastyczności . Przy mocowaniu próbki należy zwrócić uwagę na osiowe
położenie próbki. Oś pręta powinna pokrywać się z kreskami na szczękach
maszyny.
2.4. Założyć na próbkę tensometr mechaniczny, tak by ostrza były dobrze
wciśnięte w próbkę i ustawić wskazówki lewego i prawego czujnika na zero.
2.5.Próbkę obciążyć dwukrotną wartością siły wstępnej.
2.6. Po 10 s działania tej siły próbkę odciążyć do siły wstępnej.
2.7. Próbkę obciążyć siłą powodującą powstanie naprężeń równych około
70% wartości przypuszczalnej umownej granicy plastyczności.
2.8. Po 10 s odciążyć próbkę do siły wstępnej i na skalach tensometru odczytać wartość odkształcenia trwałego. Zanotować wskazania i wartość siły
obciążającej w tabeli pomiarów której wzór znajduje się na stronie 4.
2.9.Próbkę obciążać stopniowo coraz większą siłą i każdorazowo po10 s
działania pełnej siły odciążyć do siły wstępnej. Przyrosty siły powinny być
takie, aby przyrosty naprężeń w próbce nie przekraczały 20 MPa. Zanotować
8
wartości siły obciążającej, a po odciążeniu odczytać ze skal tensometru wartości stałego wydłużenia.
2.10. Próbę przerwać gdy wydłużenie trwałe przekroczy 0,2% pierwotnej
długości pomiarowej próbki.
2.11. Zakończyć pomiar zdjąć tensometr mechaniczny i wymontować
próbkę ze szczęk.
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
3.1 Sporządzić wykres we współrzędnych siła obciążająca – wydłużenie trwałe
rys 2. Z wykresu tego odczytać wartość siły F0,2 przy której odkształcenie
trwałe wynosi 0,2% długości pomiarowej. Siła ta powoduje naprężenia równe
umownej granicy plastyczności R0,2 obliczanej wg wzoru
R0,2 = F0,2 / S0
Mpa
gdzie S0 oznacza pole przekroju poprzecznego próbki w mm2.
F /N/
F0,2
0,2
εtrw /%/
Rys 2
Sprawozdanie z ćwiczenia sporządzić zgodnie z wzorem dla tego ćwiczenia.
9
Tabela pomiarów
L.p
Siła
obciążająca
F /N/
Wskazania czujnika /mm/
lewy
1
2
3
4
5
6
.
.
.
.
lewy
Średnia wartość wskazań
/mm/
10
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
PRÓBA ŚCISKANIA METALI
11
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest przeprowadzenie próby ściskania metali zgodnie z normą
PN – 57/H – 04320 i zbadanie własności wytrzymałościowych na ściskanie materiałów kruchych i plastycznych oraz porównanie ich zachowania się podczas
ściskania.
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
2.1 Zmierzyć średnicę każdej próbki w dwóch wzajemnie prostopadłych
kierunkach i obliczyć wartość średnią. Zmierzyć wysokość każdej próbki. Zapisać wyniki pomiarów.
2.2 Na podstawie wymiarów próbek oraz własności wytrzymałościowych
materiałów z których są wykonane obliczyć granicę plastyczności i wytrzymałości na ściskanie dla odpowiednich próbek. Na tej podstawie dobrać właściwy
zakres obciążeń maszyny wytrzymałościowej.
2.3 Ułożyć jedną z próbek na dolnym talerzu maszyny wytrzymałościowej.
Zanotować stosowany zakres i szybkość przesuwu papieru.
2.4 Ustawienie zakresu, urządzenia rejestrującego, włączenie maszyny i jej
obsługę podczas próby wykonuje prowadzący zajęcia lub laborant.
2.5 Po zakończeniu próby należy odczytać ze skali siłomierza maksymalną siłę
ściskającą lub zmierzyć na wykresie ściskania siłę odpowiadającą granicy
plastyczności przy ściskaniu w zależności od materiału ściskanego.
2.6 Zmierzyć wysokość próbki z materiału plastycznego po ściśnięciu.
2.7 Zakończyć pomiar.
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
3.1 Po zakończonej próby odczytać ze skali siłomierza maksymalną siłę przy
ściskaniu lub zmierzyć na wykresie siłę odpowiadającą wyraźnej granicy przy
ściskaniu. Zależy to od rodzaju badanego materiału (kruchy czy plastyczny).
3.2 Dla próbki z materiału plastycznego zmierzyć jej wysokość po ściśnięciu.
3.3 Opisać złom w przypadku próbki z materiału kruchego.
3.4 Obliczyć wytrzymałość na ściskanie, skrócenie względne i wyraźną granicę
plastyczności wg wzorów podanych w normie lub skrypcie do ćwiczeń laboratoryjnych z Wytrzymałości Materiałów.
3.5 Sprawozdanie z ćwiczenia wykonać wg wzoru sprawozdania do ćwiczenia
”Próba ściskania metali”
12
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
PRÓBA UDARNOŚCI METALI
13
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest wykonanie próby udarności stali i określenie w dżulach
energii zużytej na zniszczenie próbki
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
2.1 Zapisać rodzaje karbów wykonanych na próbkach do udarności.
2.2 Zmierzyć następujące wymiary próbek:
- szerokość próbki - b
-wysokość próbki poniżej karbu - h
Są one określone w normie „Próba udarności sposobem Charpy’ego” o numerze PN-EN 10045-1 tab. 1, rys 1 i rys 2.
2.3 Dokładnie zapoznać się z p. 6.2 do 6.4 powyższej normy określającymi
standardowe warunki badania. Od tego zależy sposób zapisu wyników próby.
2.4 Sprawdzić warunki przeprowadzenia próby wg punktu 7 normy oraz upewnić się wg rys 2 normy jak ma być ułożona próbka na podporach młota wahadłowego.
2.5 Młot wahadłowy jest obsługiwany przez prowadzącego zajęcia lub
laboranta. Obsługa młota przez studenta możliwa jest tylko za zgodą i pod
nadzorem którejkolwiek z wymienionych wcześniej osób.
Kolejność czynności przy obsłudze podana jest w instrukcji stanowiskowej
młota wahadłowego znajdującej się obok stanowiska.
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
3.1 Po złamaniu próbki odczytać na zewnętrznej skali urządzenia energię zużytą na złamanie próbki.
3.2 Złożyć obydwie części próbki i określić rodzaj przełomu. W przypadku gdy
próbka nie złamała się postąpić wg p 7.3 normy.
3.3 Obliczyć udarność i zapisać jej wartość zgodnie z zaleceniami w załączniku
NA do normy.
Wzór na obliczenie udarności
KC =
K
S0
gdzie K jest energią zużytą na
złamanie próbki wyrażoną w J S0 polem przekroju poprzecznego próbki w
miejscu karbu wyrażonym w J a KC udarnością wyrażoną w J/cm2.
Sprawozdanie z ćwiczenia sporządzić wg wzoru sprawozdania z ćwiczenia
„Próba udarności metali” .
14
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
PRÓBA TWARDOŚCI METALI
15
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest :
- poznanie metod badania twardości metali
- nabycie umiejętności w określaniu twardości metodami Brinella, Vickersa i
Rockwella
- zapoznanie się z budową twardościomierzy używanych do pomiaru twardości
wymienionymi metodami
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
2.1 Próba twardości metodą Rockwella
- sprawdzić czy układ obciążający jest przygotowany do zadawania obciążenia.
Koło znajdujące się z prawej strony korpusu twardościomierza powinno być
obrócone do oporu tak, by jego uchwyt znajdował się naprzeciw strzałki z napisem „położenie początkowe”.
- położyć próbkę na stoliku przedmiotowym twardościomierza tak by wgłębnik
nie został wciśnięty w miejscu gdzie już wcześniej był wykonany pomiar.
Kręcąc w prawo pokrętłem śruby docisnąć próbkę do wgłębnika tak by wskazówka na małej skali czujnika zegarowego znalazła się pod liczbą 4. W tym
momencie zadane jest obciążenie wstępne.
- ustawić dużą wskazówkę czujnika na zerze dużej skali.
- zwolnić mechanizm obciążający przez naciśnięcie guzika G. Spowoduje to
powolny obrót w lewo koła z napisem zadawanie obciążenia. W momencie gdy
koło się zatrzyma osiągnięta zostaje pełna siła obciążająca. Po zatrzymaniu się
koła odczekać 10 do 15 sekund i zdjąć obciążenie główne przez obrót koła w
prawo do oporu.
- odczytać na skali czujnika twardość w skali Rockwella i zanotować
- wykonać co najmniej trzy pomiary
2.2 Próba twardości metodą Brinella
- położyć badaną próbkę na stoliku przedmiotowym twardościomierza.
- zakręcić zaworek spustowy ( kol. niebieski )
- przez obrót pokrętła śruby twardościomierza ( kol. brązowy ) podnieść
stolik z próbką tak by próbka została dociśnięta do wgłębnika.
- poruszając w górę i w dół dzwignią ( kol. czerwony ) pompować olej aż do
osiągnięcia wymaganej siły nacisku wgłębnika na próbkę. Osiągnięcie tej siły
sygnalizowane jest przez podniesienie w górę jarzma ( kol. biały )
-odczekać 10 do 15 s nie dopuszczając do opadnięcia jarzma ( w razie
potrzeby delikatnie pompować olej ).
- odkręcić powoli zawór spustowy i po spadku siły obciążającej do zera
opuścić stolik i zdjąć próbkę.
- za pomocą lupy zmierzyć średnicę odcisku w dwóch wzajemnie
prostopadłych kierunkach i obliczyć wartość średnią.
16
- w normie do pomiaru twardości metodą Brinella odszukać tabelę twardości
w skali Brinella dla obciążenia takich jakie zostało zastosowane podczas próby.
Odczytać wartość twardości w odpowiadającą średniej wartości średnicy
wykonanego odcisku i zanotować.
- wykonać co najmniej trzy pomiary
2.3 Próba twardości metodą Vickersa
- włączyć oświetlenie stolika
- położyć próbkę na stoliku przedmiotowym twardościomierza.
- pokrętłem śruby ustawić stolik z próbką na takiej wysokości aby uzyskać
maksymalną ostrość obrazu powierzchni próbki na ekranie układu optycznego.
- przesunąć dźwignię (ozn. DZ) znajdującą się z prawej strony korpusu
twardościomierza w dół aż do oporu. Uruchomić układ obciążający wgłębnik
twardościomierza przez wciśnięcie guzika „G”. W tym momencie dźwignia
zacznie podnosić się w górę. Po zatrzymaniu się dźwigni w górnym położeniu
(co jest równoznaczne z osiągnięciem pełnej wartości obciążenia) odczekać 10
do 15 s i przesunąć dźwignię w dolne położenie.
- zmierzyć przekątne odcisku. Obliczyć średnią wartość przekątnej.
- odszukać w normie do próby twardości metodą Vickersa tabelę twardości dla
obciążenia takiego jak zastosowane w ćwiczeniu i dla przekątnej odcisku równej
obliczonej wartości średniej odczytać twardość w skali Vickersa i zanotować.
- wykonać co najmniej trzy pomiary
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
Sprawozdanie z ćwiczenia sporządzić wg wzoru sprawozdania z ćwiczenia
„Próba twrdości metali” .
17
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
TENSOMETRIA OPOROWA. WYZNACZANIE
NAPRĘŻEŃ I ODKSZTAŁCEŃ W KIERUNKU
RÓWNOLEGŁYM DO OSI BELKI ZGINANEJ.
18
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest poznanie podstaw teoretycznych tensometrii
oporowej oraz pomiar odkształceń i naprężeń wzdłuż osi belki zginanej.
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
2.1 Dla belki jak na rys 1 należy wyznaczyć przyrost naprężeń
odpowiadający przyrostowi siły o ∆P = 100 /N/.
300
A
300
P
P
A
A-A
10
50
Rys 1
Pierwszym sposobem jest obliczenie tego przyrostu ze wzoru teoretycznego Oznaczając
obliczony w ten sposób przyrost jako ∆σt
∆σ t =
∆M g
Wz
=
∆P × a
×6
b × h2
Gdzie : ∆P = 100 /N/
b = 50 /mm/
h = 10 /mm/
a = 300 /mm/
Drugim sposobem jest obliczenie przyrostu tych naprężeń z wykorzystaniem danych
pomiarowych.
2.2 Do rejestracji odkształceń wykorzystany jest tensometr nr 1 naklejony wzdłuż osi
belki. Na płytce obok belki naklejony jest tensometr kompensacyjny. Jest to więc układ
pomiarowy półmostkowy (wykorzystujący dwa tensometry) w którym ilość tensometrów
czynnych (odkształcających się razem z badanym elementem) wynosi jeden.
2.3 Aparaturę pomiarową którą stanowią tensometryczny system pomiarowy Cl 300 oraz
przełącznik PA831 należy włączyć przynajmniej 20 min przed pomiarem. Sprawdzić czy na
szalkach znajdują się odważniki. Jeśli tak to należy je zdjąć.
19
2.4 Bezpośrednio po włączeniu wcisnąć klawisz TOR systemu CL30 i usta- wić
pierwszy tor pomiarowy. Ustawienie pierwszego toru pomiarowego sygnali- zowane jest
przez wyświetlenie symbolu A1 na małym wyświetlaczu systemu CL300 posiadającego w
swojej dolnej części opis FUNKCJA. Na przełączniku PA831 włączyć kanał nr 1 przez
wciśnięcie guzika G1.
2.5 Po upływie min 20 min wcisnąć klawisz TARA systemu CL300 w celu wyzerowania
wskazań wyświetlacza pod którym znajduje się napis „SYSTEM CL300”. Jeżeli zero nie
ukazuje się na wyświetlaczu należy ustawić zero przez obrót potencjometrem P1. Wartości
odczytywane z tego wyświetlacza są danymi pomiarowymi.
2.6 Po odczekaniu kilku sekund zanotować wskazania systemu w tabeli pomiarów
przedstawionej poniżej. Każdą odczytaną wartość należy mnożyć przez 10-3 w „Wskazania”
tabeli pomiarów. Wtedy będą one równe wartościom wydłużenia względnego ε.
2.7 Obciążyć belkę kładąc na każdą z szalek ciężar 100 /N/. Po odczekaniu paru sekund
zanotować wynik. Zwiększać obciążenie co 100 /N/ na szalkę aż do 300 /N/ poczym
zmniejszać co 100 /N/ aż do zera. Po każdej zmianie obciążenia o 100 /N/ notować wskazania
systemu CL300.
Tabela pomiarów
L.p
Obciążenie
N
1
0
2
100
3
200
4
300
5
200
6
100
7
0
Wskazania ε Przyrost wskazań ∆ε
(wartości bezwzględne)
Średni przyrost wskazań
∆εśr
2.8 W kolumnie „Przyrost wskazań” wpisać obliczone w wartościach bezwzględnych
przyrosty wskazań ∆ε pomiędzy kolejnymi pomiarami. Nastę- pnie obliczyć ich wartość
średnią ∆εśr i wpisać do ostatniej kolumny tabeli. Obliczyć przyrost naprężenia ∆σp
odpowiadający przyrostowi siły ∆P = 100 /N/ wg wzoru : ∆σp = ∆εśr * E i obliczyć błąd
względny wg wzoru :
∆σ =
2.9 Wnioski
∆σ t − ∆σ p
∆σ t
20
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
WYZNACZANIE MODUŁU
SPRĘŻYSTOŚCI POSTACIOWEJ G
PRZEZ POMIAR KĄTA SKRĘCENIA PRĘTA.
21
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie modułu sprężystości postaciowej G
materiału próbki o przekroju kołowym przez pomiar jej kąta skręcenia.
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
2.1 Odpisać z rysunku umieszczonego nad stanowiskiem lub na ostatniej
stronie instrukcji następujące dane:
- średnicę wewnętrzną Dw i zewnętrzną Dz próbki
- długość odcinka pomiarowego Lp
- długość promienia R będącego odległością osi skręcanej próbki od osi
wrzeciona czujnika
- promień R1 koła skręcarki
2.2 Ustawić czujnik pomiarowy tak , aby jego wrzeciono posiadało
możliwość wychyleń o około 2 mm.
2.3 Ustawić dużą wskazówkę czujnika na zero. Obciążać statycznie próbkę
kładąc na szalkę odważniki 100 200 i 300/N/ notując w tabeli pomiarów
wskazania czujnika po każdej zmianie obciążenia. Następnie odciążać próbkę aż
do zera notując wskazania po każdej zmianie obciążenia.
22
Tabela pomiarów
L.p.
1
2
3
4
5
6
7
Qi
/..../
Msi
/.... /
Wskazania czujnika
/.... /
Przyrost wskazań czujnika
∆xpomiędzy kolejnymi
obciążeniami /..... /
0
100
200
300
200
100
0
Σx=
2.4 Obliczyć średni przyrost wskazań czujnika ∆xśr wg wzoru ∆xśr =
∑ ∆x
n
gdzie: ∆x - przyrost wskazań czujnika wywołany zmianą obciążenia o 100 /N/
n - ilość przyrostów między obciążeniami
2.5 Wyznaczyć średni przyrost kąta skręcenia odpowiadający przyrostowi
momentu skręcającego ∆Ms korzystając z następującego wzoru:
∆φ śr =
∆x śr
/Rad/
R
2.6 Sprawdzić czy maksymalne naprężenia skręcające jakie wystąpiły w
czasie próby, nie przekroczyły nie przekroczyły naprężeń dopuszczalnych dla
badanego materiału wynoszących ks = 80 /Mpa/
2.7 Obliczyć moduł sprężystości postaciowej G korzystając z poniższego
wzoru:
G=
∆M s × L p
J 0 × ∆φ śr
/ MPa /
gdzie:
∆Ms / Nm / - przyrost momentu skręcającego próbkę odpowiadający
przyrostowi obciążenia o 100 /N/
Lp / m / - długość odcinka pomiarowego
J0 / m4 / - biegunowy moment bezwładności przekroju próbki
∆φ śr / rad / - średni kąt skręcenia odcinka pomiarowego
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
Sprawozdanie z ćwiczenia sporządzić wg wzoru sprawozdania z ćwiczenia
„Wyznaczanie modułu sprężystości postaciowej G” .
23
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
BADANIE WYBOCZENIA PRĘTA ŚCISKANEGO
24
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie krytycznej siły
ściskającej dla pręta podpartego przegubowo na końcach i porównanie
wyników doświad- czalnych z wynikami obliczeń.
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
2.1Ponieważ bezpośredni pomiar siły krytycznej przez obciążenie pręta aż
do wystąpienia zjawiska wyboczenia jest trudny do zrealizowania stosuje się
metodę Southwella, polegającą na pomiarze strzałki ugięcia δ podczas
ściskania pręta siłą mniejszą od krytycznej.
Schemat pomiaru oraz wymiary pręta pokazano na rys 1.
a = 41,5 mm b = 4,5 mm
l = 778 mm
Rys 1
Po uwzględnieniu krzywizny wstępnej pręta otrzymuje się następujący wzór na ugięcie w
połowie długości pręta:
δ =
δ
P
× Pkr − a
Rysując na podstawie pomiarów wykres w układzie współrzędnych /
δ
p
,δ/
odczytujemy siłę krytyczną jako Pkr = tgα = c/d gdzie c mierzone jest w skali δ a
d w skali δ/P rys 2.
2.2 W celu wykonania badań należy zdjąć szalkę , po czym lekko nacisnąć
wrzeciono czujnika i delikatnie zwolnić. Położenie początkowe czujnika ustawić
25
na cyfrze 0 lub 10 na małej skali w zależności od tego w którą stronę wygina się
pręt podczas obciążania. Wskazówkę dużej skali ustawić na zerze.
2.3 Zawiesić szalkę na końcu pręta. Po ustaleniu się równowagi zanotować
wskazanie czujnika. Następnie obciążać szalkę aż do uzyskania siły 588,9 /N/
plus ciężar szalki wynoszący 20,1 /N/. Wartość siły obciążającej należy
zwiększać za każdym razem o 50 /N/ i po każdej zmianie obciążenia notować
wskazania czujnika. Ciężarki nakładać ostrożnie aby ograniczyć do minimum
wpływ sił dynamicznych. Wzór tabeli pomiarów przedstawiony jest na
następnej stronie.
2.4 Po uzyskaniu pełnego obciążenia zdjąć ciężarki z szalki bez notowania
wskazań czujnika.
Tabela pomiarów
L.p
Siła obciążająca
P [N]
Wskazania czujnika
Ai [mm]
δ
Ugięcie pręta
δ [mm]
δ = Ai – A1
P
[mm/N]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2.5 Na podstawie wykonanych pomiarów obliczyć wartości δ i
δ
sporządzić na papierze milimetrowym wykres funkcji δ w funkcji
P
δ
P
a następnie
. Powinien
on być linią prostą a jedynie punkty odpowiadające małym obciążeniom mogą
odbiegać od tej prostej ze względu na stosunkowo duży wpływ czynników
przypadkowych.
2.6 Wyznaczyć siłę krytyczną na podstawie wykresu.
26
2.7 obliczyć siłę krytyczną ze wzoru Eulera po wstawieniu wymiarów pręta
oraz modułu Younga E = 2,1 * 105 Mpa.
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
Sprawozdanie z ćwiczenia sporządzić wg wzoru sprawozdania z ćwiczenia
„Badanie wyboczenia pręta ściskanego” .
27
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
WYZNACZANIE OKRESU DRGAŃ WŁASNYCH
METODĄ REZONANSU
28
1. CEL ĆWICZENIA
Zapoznanie się z zastosowaniem tensometrii oporowej do badań elementów
poddanych obciążeniom zmiennym oraz pomiar metodą rezonansu okresu drgań
własnych belki na dwóch podporach z masą skupioną w środku i porównanie z
wynikami obliczeń.
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
2.1 Wyznaczenie okresu drgań metodą rezonansu prowadzone jest dla belki
obciążonej w środku ciężarem 150 /G/, 50/G/ i bez obciążenia. W każdym z
tych trzech przypadków należy uwzględnić ciężar własny belki. Pierwszy
pomiar prowadzony jest dla belki obciążonej siłą skupioną 150 G. Schemat
stanowiska pomiarowego pokazany jest na rys 1.
Rys 1
2.2 W celu wykonania pomiaru należy postępować w następujący sposób.
2.2.1 Włączyć komputer
2.2.2 Włączyć zasilacz 9V (ozn Z)
2.2.3 Włączyć układ drgający (ozn DR)
2.2.4 Włączyć interfejs oscyloskopu (ozn IN)
2.2.5 Uruchomić program obsługi oscyloskopu kliknięciem na pulpicie ikony z napisem
belka drgająca
29
2.2.6 Po otwarciu okna wybrać z menu głównego opcję OSCYLOSKOP a
z menu View opcję Markers i Bright Grid
2.2.7 W sekcji okna Volts/DIV wyłączyć kanał drugi kliknięciem klawisza
CH2 (zniknie zielone podświetlenie klawisza). W tej samej sekcji w części
odpowiadającej kanałowi pierwszemu (ozn CH1) wybrać wartość 10 mV.
2.2.8 W sekcji z nagłówkiem Time/DIV ustawić wartość 20 ms.
2.2.9włączyć pomiar kliknięciem RUN. Jeżeli linia ukazująca się na ekranie
oscyloskopu po włączeniu pomiaru nie pokrywa się z osią odciętych
należy ustawić ją pokrętłem
kanału CH1 na obudowie interfejsu
oscyloskopu.
2.2.10 Włączyć układ wprawiający belkę w drgania (zielony guzik na czarnej
skrzynce znajdującej się pod belką). Obrotowym regulatorem (ozn R) na
skrzynce doprowadzić belkę do rezonansu. W momencie rezonansu
obserwowana na bieżąco na ekranie oscyloskopu amplituda drgań osiąga
maksimum.
2.2.11 Zatrzymć pomiar kliknięciem klawisza RUN i wyłączyć układ wprawiawiający belkę w drgania. Ustawić pionowe markery (linie przerywane widoczne
na ekranie oscyloskopu) tak by obejmowały jeden pełny okres sinusoidy drgań.
Odczytać długość tego okresu wyświetloną pod osią od- ciętych wyrażona w
ms.
2.2.12 Wykręcić ciężarek 100G i dokonać kolejnego pomiaru wg punktów 2.2.9 do 2.2.11.
2.2.13 Zdjąć ciężarek 50G i powtórzyć pomiar przy nieobciążonej belce.
2.2.14 Wyłączyć stanowisko.
Dane:
Długość belki
Szerokość belki
Wysokość belki
Moduł Younga
Ciężar właściwy
l = 790 mm
a = 23,7 mm
h = 5 mm
E = 2,1 105 MPa
γ = 7,85 G/cm3
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
Sprawozdanie z ćwiczenia sporządzić wg wzoru sprawozdania z ćwiczenia
„Wyznaczenie okresu drgań belki” .
30
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
WZORCOWANIE
MASZYNY WYTRZYMAŁOŚCIOWEJ FP10
31
1. CEL ĆWICZENIA
Zadaniem każdej próby wytrzymałościowej jest doświadczalne wyznaczenie pewnych
wielkości charakteryzujących własności materiału lub potwierdzenie słuszności założeń lub
też wniosków otrzymanych na podstawie rozważań teoretycznych. Cele te będą osiągnięte
pod warunkiem, że wyniki prób nie będą obarczone błędami, a same pomiary zostaną
wykonane z góry określoną dokładnością. Dla wyeliminowania jakichkolwiek ubocznych
wpływów na wyniki prób, nakłada się specjalne wymagania odnośnie urządzeń i aparatury
pomiarowej jak i sposobu przeprowadzenia próby. Wymagania te są określone przez
odpowiednie normy i przepisy. Według PN–64/H–04313 maszyny wytrzymałościowe
powinny dawać dokładne wskazania obciążeń i być czułe na każdą ich zmianę. Dla
wszelkiego rodzaju wytrzymałościowych przeprowadzonych na gotowych częściach
konstrukcyjnych lub próbkach wielkości, kierunek i prędkość obciążenia powinny być
możliwe do regulacji. Odczyty na przyrządach rejestrujących lub wskazujących w każdym
momencie próby mają odtwarzać rzeczywisty stan obciążenia i odkształcenia z określoną
dokładnością. Prawidłowość pracy maszyny, a przede wszystkim wskazania siłomierza i
przyrządu do pomiaru odkształceń podlegają sprawdzeniu za pomocą odpowiednich
przyrządów pomiarowych. Dla uniknięcia błędów przy odczytach, zwłaszcza małych
obciążeń, normy ustalają, że najmniejsze obciążenie może wynosić 10% maksymalnego
obciążenia, jeżeli maszyna posiada tylko jeden zakres, zaś 4% maksymalnego obciążenia,
jeżeli maszyna posiada więcej zakresów.
Dopuszczalny błąd wskazań maszyn wytrzymałościowych wynosi +/- 1% pierwsza klasa
dokładności. Po przeprowadzonym sprawdzeniu maszyny sporządza się tzw. Świadectwo
legalizacji maszyny, wyniki sprawdzenia oraz orzeczenie, czy maszyna nadaje się do badań i
w jakich zakresach. Świadectwa takie mają prawo wydawać tylko upoważnione instytucje.
Sprawdzenie aparatów i maszyn wytrzymałościowych polega na porównaniu wskazań i ich
siłomierzy ze wskazaniami odpowiednich przyrządów kontrolnych, przy równoczesnym
działaniu tą samą siłą na dwa obiekty. Jako przyrządów kontrolnych używa się na ogół
siłomierzy, których działanie oparte jest na pomiarze odkształceń.
Siłomierz
1) CEL ĆWICZENIA.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie błędu wskazań maszyny wytrzymałościowej FP w
zakresie obciążeń od 0 do 3000N.
32
2) PRZEBIEG ĆWICZENIA
Przed przystąpieniem do cechowania maszyny wytrzymałościowej należy sprawdzić stan
podziałek siłomierza, smarowanie łożysk, ustawienie maszyn, stan urządzenia rejestrującego,
prawidłowość obciążenia próbki przy użyciu różnych uchwytów i dla wszystkich zakresów
maszyn itp zgodnie z odpowiednimi normami.
OBIEKT SPRAWDZENIA: uniwersalna maszyna wytrzymałościowa FP10 do prób
rozciągania, ściskania i zginania klasa dokładności I.
Wzorzec: siłomierz kontrolny o udźwigu do 3000N o nr 54 58 firmy Z.M. Świebodzice w
klasie dokładności 0,5
ETAPY SPRAWDZENIA:
Założyć siłomierz kontrolny między talerzami maszyny wytrzymałościowej
Włączyć maszynę
Obciążać wartościami siły określonymi w tabeli pomiarowej
Rejestrować wskazania siłomierza maszyny wytrzymałościowej oraz odpowiadające
wskazamia siłomierza kontrolnego
5. Zapisy umieścić w tabeli pomiarowej
6. Wyznaczyć błąd wskazań . Wykonać wykres błędów oraz porównać błędy pomiaru z
dopuszczalnymi
1.
2.
3.
4.
3) BŁĄD WSKAZAŃ
B% =
Fn − F p
Fn
* 100%
gdzie: B% - błąd względny wskazań
Fn − siła dana wg pomiaru wzorcowego
F p − siła odczytana z pomiaru
Dokładność pomiarów:
Dokładność siłomierza maszyny wytrzymałościowej ∆F=20[N]
Dokładaność czujnika zegarowego ∆=0.01 [mm]
33
4) WYKONANIE POMIARÓW
Tabela pomiarowa
DANE
DANE Z
POMIARÓW
Obciążenie Wskazania Wskazania Wskazania Wskazania
Lp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
siłomierza czujnika Czujnika
Czujnika
Czujnka
Obciążenie I Odciążenie I Obciążenie II
[N]
w
X 10-2mm X 10-2mm X 10-2mm
działkach
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
wskazania
Czujnika
Odciążenie II
X 10-2mm
200,0
249,0
297,5
346,9
395,3
444,7
493,1
543,0
591,9
641,4
689,9
Wyznaczyć:
Średni błąd pomiaru
Wykres obciążania I i II
Wykres odciążania I i II
Histerezę pomiaru
Niepewność pomiaru
5) WNIOSKI:
Jeżeli błąd pomiaru przekroczy wartość dopuszczalną to :wtedy maszynę nie/ można
stosować do dalszych badań
Po przeprowadzonych pomiarach wnioskuję, że zgodnie z wymogami cytowanej normy
sprawdzana zrywarka nadaje się/ nie nadaje do dalszych badań w całym zakresie
pomiarowym. Należałoby jednak przeprowadzić kilka dodatkowych pomiarów, gdyż
przeprowadzone zostały tylko dwie serie pomiarowe w czasie, której mogło dojść do
błędnego odczytu.
34
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
WYZNACZANIE POŁOŻENIA ŚRODKA SIŁ
POPRZECZNYCH
35
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie położenia środka sił
poprzecznych dla cienkościennej belki o przekroju ceowym oraz porównanie
otrzymanego wyniku z wynikami obliczeń teoretycznych.
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
2.1 Ustawić śrubą pociągową pręt obciążający bez zawieszonego na nim
obciążnika na zerze skali naciętej na listwie.
2.2 Wyregulować wskazania czujników tak aby wskazywały tę samą
wartość np. 5 mm
2.3 Obciążyć szalkę obciążnikiem i obracając śrubę za pomocą korbki
przesunąć aż do skrajnego położenia w lewo (minus) lub w prawo (plus) na
odległość 140 mm od zera na podziałce listwy znajdującej się pod
ceownikiem. Zanotować wskazania obu czujników. Odczyt z czujnika którego
wrzeciono przesunięte jest w dół w stosunku do położenia początkowego ( p
2.2 ) musi być ze znakiem minus.
2.4 Przesunąć szalkę z ciężarkiem o 20 mm w stronę zera i znów
zanotować wskazania czujników. Powtórzyć wymienione czynności aż do
przesunięcia ciężarka w drugie skrajne położenie. Przy odczycie wskazań
czujników należy zwrócić uwagę na znak.
2.5 Korzystając z wyników zapisanych w tabeli pomiarów narysować
wykresy wskazań czujników lewego i prawego w funkcji położenia siły P.
Obie linie przetną się w punkcie w którym belka tylko się ugięła nie doznając
skręcenia.
2.6 Obliczyć położenie środka sił poprzecznych e[w z wykresu.
2.7 Obliczyć położenie środka sił poprzecznych e[ z wzoru
e[ =
b1 / 2
b /2
= 1
F
δ 2 hsr
1+
1+ s
6δ 1b1
6Fp
gdzie:
Fs = δ2hsr oznacza pole powierzchni przekroju poprzecznego środnika
Fp = δ1b1 oznacza pole powierzchni przekroju poprzecznego półki
Znaczenie pozostałych symboli i wymiary ceownika przedstawione są na
następnej stronie instrukcji na rys 1.
2.8 Porównać wyniki doświadczeń z wynikami obliczeń teoretycznych.
2.9 Określić kąt skręcenia (w radianach) belki w poszczególnych punktach
pomiarowych
36
Rys 1 Wymiary ceownika
b1
δ2
h1
z
h2
hsr
δ1
e[
gdzie:
δ1 = 2 mm
h1 = 105 mm
h2 = 101 mm
δ2 = 2 mm
hsr = 103 mm
b1 = 50 mm
e[ - współrzędna środka sił poprzecznych na osi z mm
Wzór tabeli pomiarów przedstawiony jest na następnej stronie.
37
Tabela pomiarów
L.p.
Położenie
siły
obciążającej
/mm/
Wskazania
czujników
/mm/
lewy fl
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Różnica
wskazań
czujników
fl – fp
/mm/
Kąt skręcenia
belki
φ=
fl − f p
a
/rad/
prawy
fp
140
120
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-100
-120
-140
a oznacza odległość osi wrzecion czujników wynoszącą 325 mm
38
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
BADANIE ODKSZTAŁCEŃ SPRĘŻYN ŚRUBOWYCH
39
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest :
- wyznaczenie skrócenia λ układu dwóch sprężyn
- wyznaczenie modułu G materiału sprężyn
- sporządzenie charakterystyki każdej ze sprężyn i układu sprężyn
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
Ćwiczenie jest wykonywane na uniwersalnej maszynie wytrzymałościowej
FP10 w zakresie obciążeń od 0 do 400 N.
Zmierzyć następujące wymiary sprężyn:
- wysokość sprężyny h i H
- średnicę zewnętrzną sprężyny dz i Dz
- średnicę drutu sprężyny dd i Dd
Policzyć całkowitą liczbę zwojów ( nc i Nc ) oraz liczbę zwojów czynnych ( ncz i
Ncz ). Duże litery odnoszą się do sprężyny zewnętrznej a małe do wewnętrznej.
Ustawić jedną ze sprężyn na maszynie wytrzymałościowej i wybrać właściwy
zakres. Zamontować czujnik zegarowy zgodnie z rys zamieszczonym pod
tabelami pomiarowymi. Po wyzerowaniu siłomierza przeprowadzić pomiary
ugięć sprężyny w zależności od siły obciążającej. Po zakończeniu pomiaru
ustawić drugą sprężynę i przeprowadzić taki sam pomiar a następnie dla obu
sprężyn ustawionych współśrodkowo. Tabele pomiarowe przedstawione są
poniżej.
SPRĘŻYNA ZEWNĘTRZNA
Siła F /N/
200
220
240
260
280
300
Wskazania czujnika /mm/
Przyrost wskazań /mm/
SPRĘŻYNA WEWNĘTRZNA
Siła F /N/
80
90
100
110
120
130
Wskazania czujnika /mm/
Przyrost wskazań /mm/
40
ZESPÓŁ SPRĘŻYN
Siła F /N/
200
220
240
260
280
300
Wskazania czujnika /mm/
Przyrost wskazań /mm/
P
Ruchoma belka
maszyny
Rys. 1 Szkic usytuowania czujnika i sprężyny na maszynie wytrzymałościowej
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW
Narysować charakterystyki dla każdej ze sprężyn i dla zespołu sprężyn. Po obli-
41
czeniu średniej wartości ugięcia dla każdej ze sprężyn obliczyć wartość modułu
G dla materiałów sprężyn oraz sztywność każdej z nich wg wzorów:
C =∆F/λśr G = 8*∆F*D3 *ncz / λśr *d4
gdzie:
D - średnia średnica sprężyny
∆F - przyrost siły
λśr - średnia wartość ugięcia
ncz - ilość zwojów czynnych sprężyny
d - średnica drutu sprężyny
Obliczyć sztywność układu sprężyn jako sumę sztywności sprężyny zewnętrznej
i wewnętrznej i porównać ze sztywnością obliczoną jako tangens kąta nachylenia charakterystyki układu sprężyn.
Sprawozdanie z ćwiczenia sporządzić wg wzoru sprawozdania z ćwiczenia
„Badanie odkształceń sprężyn śrubowych” .
42
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
TENSOMETRIA OPOROWA. WYZNACZANIE
KIERÓNKÓW GŁÓWNYCH I NAPRĘŻEŃ GŁOWNYCH
W BELCE ZGINANEJ
43
1. CEL ĆWICZENIA
Doświadczalne wyznaczenie kierunków głównych i naprężeń głównych w
belce zginanej z wykorzystaniem rozety tensometrycznej.
2. WYKONANIE ĆWICZENIA
Do wyznaczenia wyżej wymienionych wielkości oraz ich kierunków służy
rozeta tensometryczna typu delta składająca się z trzech tensometrów
foliowych o numerach 2; 3 i 4 naklejonych na badanej belce. Aparaturę
pomiarową stano- wi cyfrowy system tensometryczny CL300 i przełącznik
PA831. Na płytce znajdującej się obok belki naklejone są trzy tensometry
kompensacyjne o takich samych numerach.
2.1 Aparaturę pomiarową należy włączyć przynajmniej 20 min przed
pomiarem. Sprawdzić czy na szalkach belki są położone ciężarki. Jeśli są należy
je zdjąć. Naciskając klawisz TOR ustawić tor pomiarowy pierwszy. Ustawienie
to jest sygnalizowane przez wyświetlenie na małym wyświetlaczu systemu
CL300 ( w dolnej części tego wyświetlacza znajduje się napis FUNKCJA )
symbolu A1.
Włączyć kanał drugi przełącznika PA831 wciskając guzik G2. Kanał ten
odpowiada tensometrowi nr 2.
2.2 Bezpośrednio przed pomiarem:
- wcisnąć klawisz TARA systemu CL300
- przez obrót potencjometrem P2 (przełącznika PA831) doprowadzić do
wyzerowania wskazań na dużym wyświetlaczu systemu CL300 (w górnej części
tego wyświetlacza znajduje się napis SYSTEM CL300). Wcisnąć guzik G3 i
potencjometrem P3 wyzerować wskazania systemu CL300 a później wcisnąć
guzik P4 i ponownie wyzerować wskazania. Wartości wyświetlane przez duży
wyświetlacz systemu CL300 są danymi pomiarowymi. Pamiętać należy aby
44
mnożyć je przez 10-3. Wtedy będą równe wydłużeniu względnemu ε rejestrowanemu przez dany tensometr.
2.3 Wcisnąć guzik G2 i po odczekaniu kilku sekund dla ustabilizowania
wskazań zanotować w tabeli pomiarów wartość wyświetloną przez system
CL300 przy nieobciążonej belce ( wzór tabeli pomiarów znajduje się na
następnej stronie). W analogiczny sposób odczytać wskazania dla tensometrów
3 i 4.
2.4 Obciążyć każdą szalkę ciężarem 100 N i w taki sam sposób odczytać
wskazania dla wszystkich trzech tensometrów. Zwiększyć obciążenie do 200 N
a następnie do 300 N notując wskazania po każdej zmianie obciążenia o 100 N.
Po osiągnięciu obciążenia 300 N zmniejszać obciążenie co 100 N aż do zera.
Podczas odciążania również należy notować wskazania po każdej zmianie
obciążenia o 100 N.
45
INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA
Temat ćwiczenia:
MODELOWE BADANIA ELASTOOPTYCZNE
46
1. CEL ĆWICZENIA
- zapoznanie się z budową ploaryskopu elastooptycznego
- zapoznanie się z metodą badań nieniszczących na przykładzie modeli płaskowników poddanych osiowemu rozciąganiu oraz zginaniu.
- zbadanie zjawiska spiętrzenia naprężeń w rozciąganym osiowo płaskowniku z
wywierconym w środku otworem.
2 WYKONANIE ĆWICZENIA
2.1 Zamontować źródło światła białego lub monochromatycznego
2.2 Zamontować próbkę w postaci płaskownika z otworem i sprawdzić stan
obciążeń. Stan początkowy bez obciążeń
2.3 Dokonać obserwacji powierzchni próbki
2.4 Obciążyć próbkę
2.5 Dokonać obserwacji pojawiających się linii. Jaki rodzaj linii jest obserwowany oraz opisać miejsce występowania koncentracji naprężeń
2.6 Wg punktów 2.1 do 2.5 przeprowadzić ćwiczenie dla innych próbek
3. WYKOPNANIE SPRAWOZDANIA
W sprawozdaniu należy podać:
- definicję izochromy i izokliny
- istotę polaryzacji liniowej i kołowej
- opis budowy polaryskopu
- rysunki obserwowanych próbek oraz wpływ osłabienia przekroju na rozkład
(zageszczenie) występujących linii
- wnioski