1 Statyczna próba rozcągana Sprawozdane pownno zawerać: 1. Rysunek próbk.. Wzory stosowane w trakce wypełnana protokółu. 3. Uzyskany wykres rozcągana. 4. Protokół statycznej próby rozcągana ze zmerzonym oblczonym welkoścam. ( Powerzchnę przekroju zaokrąglć do 0,1, naprężena do 1 MPa, wydłużene do 0,5%, przewężene do 0,1%.)
Protokół statycznej próby rozcągana wg PN-EN ISO 689-1:010 Data : Imę nazwsko wykonującego próbę : Wydzał : Grupa : Typ maszyny wytrzymałoścowej : Temperatura otoczena : Oznaczene próbk Gatunek materału Średnce zmerzone d 11 Średnca próbk na długośc roboczej d Maksymalna różnca zmerzonych średnc d max -d mn Długość częśc roboczej L c Początkowa długość pomarowa L 0 Sła odpowadająca górnej grancy plastycznośc F eh N Najwększa sła F m N Średnce w przekroju o najmnejszej powerzchn d u1 po rozerwanu d u Pomar wydłużena wg Zał. G Lczba dzałek na długośc L 0 N Lczba dzałek mędzy punktam X Y n Długość odcnka XY XY Długość odcnka YZ YZ Długość odcnka YZ YZ Długość odcnka YZ YZ Końcowa długość pomarowa po rozerwanu L u Początkowe pole przekroju poprzecznego S 0 Najmnejsze pole przekroju po rozerwanu S u Górna granca plastycznośc R eh MPa Wytrzymałość na rozcągane R m MPa Wydłużene procentowe po rozerwanu A % Przewężene procentowe przekroju Z % d 1 d 1 d d 31 d 3 podps prowadzącego podps wykonującego
Statyczna próba skręcana Wynk statycznej próby skręcana Lp. d L M e M s max M z max max W 0 R e,s R m,s wg (1) wg () wg (3) Nm Nm Nm rad 3 MPa MPa MPa MPa rad 1 max W oblczenach zastosować wzory: M s max max W0 M s max max 0, 75 W0 M z max max W0, (1), (), (3) dm s M z 0,75 M s 0, 5, d (4) α d arc tg, L (5) W 0 3 d. (6) 16 Sprawozdane pownno zawerać: 1. Dane o skręcarce (typ, zakresy pomarowe, zakres wykorzystany). Warunk próby (temperatura, prędkość skręcana). 3. Rysunek próbk. 4. Wykres skręcana. 5. Wszystke stosowane wzory nazwy wszystkch welkośc. 6. Tablcę z wynkam statycznej próby skręcana.
3 Pomar twardośc sposobem Brnella Sprawozdane pownno zawerać: 1. Omówene sposobu doboru średncy kulk obcążena.. Wzór wążący twardość Brnella ze średncą kulk. 3. Protokół pomarów twardośc sposobem Brnella. Protokół pomaru twardośc sposobem Brnella wg PN-EN ISO 6506-1:00 Typ twardoścomerza : Temperatura otoczena [C] : Średnca kulk [] : Sła obcążająca [ N ] : Czas dzałana obcążena [ s ] : Pomar 1 Średnca 1 d 1 Średnca d Średnca odcsku d Twardość Brnella HBW....... Śrdedna twardość Brnella HBW.......
4 Pomar twardośc sposobem Vckersa Sprawozdane pownno zawerać: 1. Ops badanej próbk.. Protokół pomaru twardośc sposobem Vckersa. Protokół pomaru twardośc sposobem Vckersa wg PN-EN ISO 6507-1:1999 Typ twardoścomerza : Temperatura otoczena [ C] : Sła obcążająca [ N ] : Czas dzałana obcążena [ s ] : Pomar 1 Przekątna 1 d 1 Przekątna d Średna przekątna odcsku d Twardość Vckersa HV..... Średna twardość Vckersa HV.....
5 Pomar twardośc sposobem Pold Sprawozdane pownno zawerać: 1. Ops badanej próbk.. Protokół pomaru twardośc sposobem Pold. Protokół pomaru twardośc sposobem Pold Typ twardoścomerza : Twardość pręta wzorcowego [ HB ] : Temperatura otoczena [ C] : Pomar 1 Średnca 1 na próbce d 1 Średnca na próbce d Średna średnca odcsku na próbce d Średnca 1 na pręce wzorcowym d w1 Średnca na pręce wzorcowym d w Średna średnca odcsku na pręce d w Współczynnk k Twardość HB Średna twardość HB
6 Pomar twardośc sposobem Rockwella Sprawozdane z ćwczena stanow podpsany wydruk komputerowy.
7 Pomar mkrotwardośc sposobem Vckersa Sprawozdane z ćwczena stanow podpsany wydruk komputerowy.
8 Zmęczene materałów Próba Locatego Sprawozdane pownno zawerać: 1. Ops urządzena.. Rysunek próbk. 3. Charakterystykę obcążena stanu naprężena w próbce. 4. Opracowane próby Locat w tablcy: Kumulacja uszkodzeń podczas próby Locat ego Bazowy wykres Wöhlera o trwałej wytrzymałośc zmęczenowej Z go [ MPa] n 100 10 140 MPa / n // n /// n N / N // N /// N N N n N n lczba przepracowanych cykl przy naprężenu, N trwałość zmęczenowa przy naprężenu dla danej krzywej Wöhlera. n 5. Wykres nterpolacyjny N = f(z go ). 6. Odczytaną z wykresu nterpolacyjnego trwałą wytrzymałość zmęczenową badanej próbk, przy n której N = 1.
9 Metoda elementów skończonych Współczynnk kształtu płaskownka z karbem Tablca 1 Maksymalne naprężena osowe x max w modelu przy obcążenu osowym skrajnych ponowych krawędz równomernym naprężenem wywołującym w płaszczyźne symetr modelu naprężena nomnalne nom = 100 MPa L.p. Parametry geometryczne Parametry modelu MES x max R B A L ER EC H ND EL oblczone z lteratury - - - MPa MPa 1 3 4 5 6 7 8 9 10 gdze: ER średn rozmar elementów skończonych, EC średn rozmar elementów skończonych w poblżu wybranych krawędz, H = 0 elementy 4-węzłowe, H = 1 elementy 8-węzłowe, ND lczba węzłów w modelu, EL lczba elementów w modelu. Sprawozdane pownno zawerać: 1. Nazwę programu MES.. Rysunek modelu. 3. Tablcę 1. 4. Wykres współczynnków kształtu k = x max / nom na podstawe oblczeń MES z lteratury w funkcj analzowanego parametru.
10 Statyczne pomary tensometryczne Pomar naprężeń w zgnanym dwuteownku Maksymalne ugęce u D, naprężena normalne A styczne C przy sle F = 15 kn Lp. x Zmerzone Teoretyczne u D A C u D A C MPa MPa MPa MPa 1 50 - - - 00 - - - 3 150 - - - 4 100 - - - Średna - - - - - - Dla układu półmostkowego odkształcena względne w mejscu naklejena tensometru czynnego wynoszą: U, k U gdze k =,1 - czułość tensometrów. W zakrese sprężystym naprężena normalne E U A E. k U W punkce C panuje stan czystego ścnana, w którym odkształcena główne 1 = występują w kerunkach pod kątem 45 do os belk. Maksymalny kąt odkształcena postacowego = 1, węc dla stanu czystego ścnana = 1 a maksymalne naprężena styczne występujące w punkce C U E U C G G. k U k (1 ) U Ugęce w środku belk ( L = a ) lczymy ze wzoru zawerającego poprawkę uwzględnającą wpływ odkształceń postacowych na ugęce: gdze A s = pole środnka. u D 3 1 F L 1 F L, 48 E J 4 G A z s
Sprawozdane pownno zawerać: 1. Szkc belk z usytuowanem tensometrów.. Ops aparatury pomarowej. 3. Tablcę z wynkam pomarów. 4. Oblczena welkośc teoretycznych u D, A, C dla F = 15 kn x = a. 5. Wykres zależnośc teoretycznej A = (x) C = (x) dla 0 < x < a F = 15 kn z zaznaczonym wynkam pomarów.
11 Statyczne pomary tensometryczne Pomar naprężeń w zbornku cenkoścennym Orentacja tensometrów: X.1 - obwodowy X. - prostopadły do obwodowego X.3 - pod kątem 45 o 1 4 1 5 6 11 7 8 9 10 3 1. Zapoznać sę z budową zbornka, rozmeszczenem punktów pomarowych, typem zastosowanych tensometrów ch orentacją.. Zapoznać sę z aparaturą pomarową. 3. Uruchomć program Catman Professonal. 4. Zapoznać sę zawartoścą modułów I/O defntons CW. IOD Devce setups. 5. Wejść do modułu Onlne documents Cwa, przejść do segmentu rejestracja. 6. Otworzyć zawór wylotowy na zbornku. 7. Wyzerować kanały pomarowe, odczekać aż zakończy sę ncjalzacja wszystkch kanałów, zamknąć zawór wylotowy. 8. Uruchomć rejestrację, przesunąć poza ekran małe okno Data logger. 9. Otworzyć zawór wlotowy, uruchomć sprężarkę. 10. Obserwować zależnośc odkształceń od cśnena. W raze jakchkolwek nelnowość przerwać obcążane. 11. Wyłączyć sprężarkę przy cśnenu z przedzału 3 do 5 bar (0,3 do 0,5 MPa), zamknąć zawór wlotowy. 1. Otworzyć zawór wylotowy. Obserwować zależnośc odkształceń od cśnena przy odcążanu. 13. Zatrzymać rejestrację. 14. Odczytać z Datebase edtor maksymalne zarejestrowane cśnene, maksymalne co do bezwzględnej wartośc odkształcena, naprężena główne zredukowane red na poszczególnych kanałach. 15. Przejść na kolejne strony modułu Onlne documents - porównać zmerzony stan naprężeń z oblczonym metodą elementów skończonych. Sprawozdane pownno zawerać: 1. Podstawowe nformacje o przedmoce badań zastosowanej aparaturze.. Rozmeszczene punktów pomarowych. 3. Tablcę z opracowanym wynkam pomarów. 4. Wnosk
Wynk pomarów Punkt pomarowy Zmerzone przy p =.. MPa Dla p = 0,5 MPa dośwadczalne MES błąd 1, red red red względny m/m MPa MPa MPa MPa % 1.1 1. 11,.1. 57,4 3.1 3. 3, 4.1 4. 0,3 5.1 5. 30,5 6.1 6. 7,9 7.1 7. 44,5 8.1 8. 7, 9.1 9. 50,1 10.1 10.1 4,3 11.1 11. 0,3 11.3-1.1 3,9 Uwaga: Przy oblczenach dla punktu 1 założono, że stan naprężeń w tym punkce jest dentyczny jak w dealnych zbornkach walcowych z możlwoścą swobodnego wydłużana: naprężena obwodowe R t p 1, g naprężena osowe R 1 a p 1, g gdze: p cśnene, R = 139 promeń walca, g =,4 - grubość płaszcza. 1, - naprężena główne. Naprężena zredukowane wg hpotezy Hubera dla dwuosowego stanu naprężeń lczymy ze wzoru red 1 1.
1 Dynamczne pomary tensometryczne Współczynnk nadwyżek dynamcznych Sprawozdane pownno zawerać: 1. Szkc belk z usytuowanem czujnków tensometrycznych.. Ops stosowanej aparatury. 3. Tablce z wynkam pomarów oblczeń. 4. Pełne oblczena dla obcążnka 0,5 kg dzałającego statyczne spadającego z wysokośc 0,4 m. 5. Wykres naprężeń dynamcznych w funkcj prędkośc obcążnka w chwl uderzena d = f(v). W trakce opracowywana wynków posłużyć sę mędzy nnym wzoram: 1 m 1 0,001 m 1 000 000 %O K d d, s K dt h 1 1, gdze : m f b s 1 m 3 mgl1 f s, 3EI 3 105 105 35, 140 l 1, l m b = a b l, 1 k ln k, g = 9,81 m/s, f b E j, gdze: 1 = 0,1617, = 1,0, l jt d = K d, v g h. = 7850 kg/m 3,
Lp. Układ pomarowy Czułość układu K Statyczne pomary tensometryczne Masa obcążnka m Odkształcene s dośwadczlne sd Naprężene teoretyczne st kg m/m %O MPa MPa 1 3 4 Dynamczne obcążena bjakem o mase 0,5 kg Odkształcene statyczne s m/m Wysokość spadku h m 0,4 0,3 0, 0,1 Prędkość w chwl uderzene v m/s Maksymalne odkształcene dynamczne d m/m Ampltuda odkształcena m/m Ampltuda odkształcena +k m/m Lczba okresów k Perwsza postać drgań T. 1 k s Druga postać drgań n T. n s Współ. nadwyżek dynamcznych K d K dt Dekrement logarytm. tłumena Okres drgań T 1 s T s Częstotlwość drgań f 1 Hz f Hz Częstotlwość teoretyczna f 1t Hz f t Hz
13 Elastooptyka Wynk badań elastooptycznych Rząd zochromy m 1 Sła na końcu dźwgn model pryzmatyczny model z karbem N p [N] N k [N] 3 4 5 6 7 1. Wynk badań elastooptycznych aproksymować prostym regresj N p = N 1p m + N 0p oraz N k = N 1k m + N 0k, gdze: N 1p N 1k współczynnk kerunkowe prostej regresj sens fzyczny tych współczynnków: przyrosty sł wywołujących w modelach przyrosty zochrom o jeden rząd, N 0p N 0k współrzędne przecęca os sł przez proste regresj wartość różna od zera wskazuje na występowane naprężeń własnych w modelu lub na błędne określene zochromy zerowej (ne ma wpływu na wartość współczynnka kształtu).. Współczynnk kształtu oblczyć ze wzoru: N h 1p k k. N 1k hp
N p =N p (m) N 1p sła N N k =N k (m) N 0p N 0k N 1k 0 1 3 4 5 6 7 rząd zochromy m Wyprowadzene wzoru na współczynnk kształtu k. Wychodzą z podstawowego zwązku w elastooptyce C d m 1, dla m = 1 = 0 mamy C d 1 1. Po zastosowanu tego wzoru do modelu pryzmatycznego z karbem mamy d p 1p = d k 1k, gdze: d p, d k grubośc model pryzmatycznego z karbem, 1p, 1k przyrosty naprężeń w modelach pryzmatycznym z karbem wywołujące przyrost zochrom o jeden rząd. Uwzględnwszy wzory na naprężene przy zgnanu defncję współczynnka kształtu k, otrzymujemy: d p M W 1p p M 1k d k k, Wk M1p d p W N k 1p hk a stąd k, M W d N h 1k p gdze: M 1p, M 1k momenty gnące wywołujące naprężena 1p 1k, W p, W k wskaźnk wytrzymałośc przekrojów modelu pryzmatycznego z karbem, h p, h k wysokośc przekrojów modelu pryzmatycznego z karbem. Sprawozdane pownno zawerać: 1. Szkc układu obcążającego dane o aparaturze pomarowej.. Rysunek modelu pryzmatycznego z karbem. 3. Tablce z wynkam badań elastooptycznych. 4. Wykresy we współrzędnych (m, N) z zaznaczonym punktam pomarowym, prostym regresj N p = N p (m) N k = N k (m) oraz równanam prostych regresj (współczynnk kerunkowe tych prostych są odpowedno równe N 1p N 1k. 5. Oblczene współczynnka kształtu modelu z karbem. k 1k p
14 Wyboczene pręta smukłego Wynk pomaru przemeszczena przy kolejnych obcążenach Sła ponowa Przemeszczene F f N 0 0 1 3 4 5 6 Sprawozdane z ćwczena stanow podpsany wydruk komputerowy.
15 Charakterystyka sprężyn Numer pomaru Ugęce Dośwadczalne wyznaczane lnowej charakterystyk sprężyny 1 Sła ścskająca Sła ścskająca w zakrese lnowym Sła z prostej regresj lnowej Odchylene pomaru od prostej regresj f F F zl F rl b N N N % A B C D E F 1 0 0 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Tablca 1 Numer pomaru Ugęce Dośwadczalne wyznaczane lnowej charakterystyk sprężyny Sła ścskająca Sła ścskająca w zakrese lnowym Sła z prostej regresj lnowej Odchylene pomaru od prostej regresj f F F zl F rl b N N N % A B C D E F 1 0 0 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Tablca
Numer pomaru Dośwadczalne wyznaczane lnowej charakterystyk układu równoległego dwu sprężyn Ugęce Sła ścskająca Sła ścskająca w zakrese lnowym Sła z prostej regresj lnowej Odchylene pomaru od prostej regresj f F F zl F rl b N N N % A B C D E F 1 0 0 0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 13 14 15 16 17 18 Tablca 3 Uwaga: 1. wartośc w kolumne E można oblczać za pomocą Excela formułam typu =JEŻELI(CZY.LICZBA(D1);REGLINX(B1;D$1:D$18;B$1:B$18);""). wartośc w kolumne F można oblczać za pomocą Excela formułam typu =JEŻELI(CZY.LICZBA(D1);(D1-E1)/MAX(D$1:D$18)*100;"")
Sprawozdane pownno zawerać: 1. Ops aparatu do wyznaczana charakterystyk sprężyn z podanem nformacj o czujnkach wzmacnaczach.. Tablce 1 do 3 z wynkam pomarów dla sprężyn 1, ch układu równoległego, poszerzone o wyznaczene charakterystyk sprężyny w zakrese lnowym, w którym błąd lnowość b ne przekracza %. (W kolumnę D wpsać początkowo te same wartośc co w kolumnę C, następne odrzucać z dołu kolumny kolejne wartośc, aż w kolumne F błąd lnowość b ne będze przekraczać %.) 3. Oblczena sztywnośc obu sprężyn ch układu równoległego ze wzorów: 4 G d, gdze D = D w + d średna średnca zwojów, C równ. = C 1 + C. 8 D n C 3 4. Wykresy charakterystyk sprężyn 1, ch układu równoległego we współrzędnych ( f, F ) z zaznaczonym punktam pomarowym, prostą regresj w zakrese lnowym równanem prostej regresj (współczynnk kerunkowy prostej regresj jest równy dośwadczalne wyznaczonej sztywnośc sprężyny). 5. Porównane sztywnośc wyznaczonych dośwadczalne z teoretycznym w tablcy 4. Porównane sztywnośc dośwadczalnych z teoretycznym Tablca 4 Sprężyna 1 Układ równoległy Sztywność [N/] C Błąd t Cd 100 Cd dośwadczalna C d teoretyczna C t [%]
16 Próba udarowego zgnana Próba udarowego zgnana sposobem Charpy ego wg PN-EN 10045-1:1994 Początkowa energa młota wahadłowego E max J Ramę młota R m Masa młota m kg Początkowy kąt wznosu młota Prędkość uderzena v m/s Oznaczene próbk Typ karbu Promeń zaokrąglena dna karbu r Odległość płaszczyzny symetr karbu od końca próbk l k Długość próbk l Wysokość próbk h Wysokość ponżej karbu h 0 Szerokość próbk b Powerzchna przekroju poprzecznego w mejscu karbu S 0 cm Temperatura badana T C Kąt wznosu młota po złamanu próbk Energa zużyta na złamane próbk K..... J Udarność KC..... J/cm Typ przełomu Uwag Sprawozdane pownno zawerać: 1. Rysunek próbk przed złamanem po złamanu.. Tablcę Próba udarowego zgnana sposobem Charpy ego wg PN-EN 10045-1:1994 3. Wzory stosowane przy wypełnanu tablcy.
17 Defektoskopa ultradźwękowa Sprawozdane pownno zawerać: 1. Krótk ops aparatury metody.. Rysunek słupa z zwymarowanym położenem wad.