dio teorije

8/17/2019 Dio Teorije

1/23

1. Ispitivanje zatezanjem (općenito)

Ispitivanje zatezanjem ubraja se u najvažnija mehanička ispitivanja materijala, jer ono daje najviše

važnih upotrebnih svojstava, kao što su: napon tečenja, zatezna čvrstoća, modul elastičnosti,izduženje (istezanje),suženje itd. Prve eksperimente zatezanja na žii radi odre!ivanja zateznečvrstoće izvodio je "eonardo da #ii. #ažnost ispitivanja zatezanjem vidi se iz sljedeće$:

• daje najbolji opis ponašanja materijala pod opterećenjem,• dobijeni podai o svojstvima materijala najviše se koriste za proračun i dimenzionisanje

elemenata mašina i konstrukija,• dobijeni podai omo$ućavaju jednostavnu kontrolu tehnoloških proesa raznih proizvoda i

svojstava novih materijala,• iz svojstava otpornosti materijala mo$u se približno odrediti i dru$a važna svojstva za

praksu (kao tvrdoća, dinamička izdržljivost itd.),• jednostavno se izvodi i lako se izračunavaju temeljna svojstva

%bo$ sve$a navedeno$ se u mehaničkim laboratorijima najčešće vrše ispitivanja zateznečvrstoće i žilavosti materijala. &od statičkih kratkotrajnih ispitivanja, ispitno tijelo, tzv. epruveta,izlaže se u mašini, kidalii, postepenom porastu jednoosno$ opterećenja svedo njezino$ loma,odnosno kidanja, pri tome mašina mora osi$urati jednako prenošenje sile na epruvetu u uzdužnompravu uz istovremenu re$istraiju opterećenja na skali manometra s klatnom, kao i rtanjedija$rama na bubnju.

1.1. Ispitni uzorci (epruvete)

Uzorak materijala koji se ispituje obradi se na određeni oblik i dimenzije propisane

standardima. Tako pripremljene uzorke zovemo epruvetama. Za ispitivanje zatezne

čvrstoće koristimo epruvete kružnog, kvadratnog i pravokutnog presjeka. Na slici .

prikazana je jedna standardna epruveta kružnog presjeka.

Slika 1. Epruveta kružnog presjeka

d0 [ mm ]−nazivni promjer epruveteili promjer prijeispitivanja(standardizirannad0=6,8,10,12,14,16,18,20 i

l0

[ mm ]−mjernadu ž inaepruvete


2/23

l p [mm ]−stvarna du ž inaepruvete

Iz slike '. se vidi da je mjerna dužina epruvete dobivena tako da se sa svake strane od stvarnedužine oduzme po pola promjera. ve epruvete se izra!uju kao normalne i proporionalne.

ormalne mo$u biti izra!ene kao:

a) kratke: l0=5d0[mm]

b) du$e: l0=10d0[mm]

Proporionalne epruvete se koriste kada nema dovoljno materijala za izradu normalnih epruveta. Ione se izra!uju kao:

a) kratke: l* + lo=5,65√ A0[mm] ,

b) du$e: lo=11,3 √ A0 [mm ] , $dje je:

A0 [mm2 ]− povr š ina popre č nog presjeka epruvete

Pored standardnih epruveta za ispitivanje zatezne čvrstoće služe i tehničke epruvete. o su lani,čelična užad, ijevi, različiti pro-ili, žia, $otovi strojni dijelovi itd. e epruvete se posebno neobra!uju, već se ispitivanje vrši u stanju u kojem se u$ra!uju u konstrukiju. tandardne epruvetese izra!uju obilnim hla!enjem da se struktura materijala ne promijeni jer ona utiče na čvrstoću.Površina tijela mora biti -ino obra!ena bez o$rebotina i tra$ova obrade, a prijelaz s tijela na $lavu

epruvete mora biti izveden s propisanim zaobljenjem r.

Slika 2. Ispitni uzorci od različitih materijala Slika 3. Ispitni uzorci od lima

1.2. Dijagram i svojstva pri ispitivanju zatezanjem

Ispitni uzorak (d 0 i l o, mm) postavi se u čeljusti kidalie i vlačno optereti. %a vrijeme ispitivanja bilježise sila na kojoj je došlo do tečenja materijala (Fe, N ) i maksimalno posti$nuta sila (Fm, N ).

akon ispitivanja izmjeri se duljina ispitno$ uzorka poslije kidanja (l u, mm) i promjer ispitno$ uzorkanakon kidanja (d u, mm).


3/23

Poslije ispitivanja zatezanjem snimljen je dija$ram sila / produljenje. je$a možemo i sami nartatiako u tijeku ispitivanja za odre!enu vrijednost sile F očitamo apsolutno produljenje epruvete l . aordinatu se nanese sila F u odre!enom mjerilu, a na apsisu od$ovarajuća vrijednost apsolutno$produljenja l , tako!er u odre!enom mjerilu. pajanjem tako dobivenih tačkia nastaje dija$ramnaprezanja F-l .

Slika 4. ija!ram naprezanja

&arakteristične tačke dija$rama:

Tačka P – granica proporcionalnosti

0o te tačke materijal se rasteže proporionalno opterećenju. %a odre!eni porast sile F ,proporionalno će porasti produljenje l . 1pruveta se rasteže po 2ookeovu zakonu ili zakonuproporionalnosti. ve de-ormaije materijala u ovom području su elastične. Po prestankuopterećenja epruveta se vraća na početnu dužinu l o , a apsolutna produljenja l su vrlo mala.aprezanje u ovoj zoni je:

σ = F P

Ao[ MPa]

$dje je: F P[ N ]−vrijednost ordinateta č ke P ,

A0 [mm2 ]− povr š ina popre č nog presjeka epruvete

Iza tačke P više ne vrijedi 2ookeov zakon jer produljenja više nisu proporionalna sili.

Tačka ! – granica elastičnosti

Prekoračenjem ove tačke epruveta se više ne vraća na početnu dužinu l 0 već ostaje za odre!enuvrijednost duža, pa će epruveta trajno promjeniti oblik i dimenzije. ačku 1 je vrlo teško odrediti,


4/23

zato se zadovoljavamo tehničkom $raniom elastičnosti, a to je naprezanje pri kojemu nastajutrajne de-ormaije *.*'3 do *.*43 u odnosu na prvobitnu dužinu epruvete l 0 .

Primjer:

"* + 5* mm

6 trajna de-ormaija *.*'3 : l* 7*.***' + 5*7*.***' + *.**5 mm 8

6 trajna de-ormaija *.*'3 : lo 7 *.****4+5* 7 *.****4+*.*9 mm .

Prema rezultatu računa proizlazi da ako rasterećenjem kidalie zaostanu trajne de-ormaije dužinel 0 u $raniama od *.**9 do *.**5 mm , da je tada odre!ena tačka 1 . čitavanjem vrijednosti sileF e u tački 1 i dijeljenjem s "0 , dobije se naprezanje na $ranii elastičnosti, tj.: # $ #0.0%&0.00' $ F e "0 ;paazmak tačaka P1 je to manji što jematerijal bolji, a jako je izražen samo kod meko$ čelika.

Tačke T" i T"" # gornja i $onja granica tečenja

Iznad $ranie elastičnosti produljenja i dalje rastu, ali više nisu proporionalna sili. astaje zonavelikih de-ormaija koju nazivamo zonom tečenja. d tačke 1 do tačke dolazi do znatno$povećanja produljenja l uz vrlo malo povećanje sile F . &od meko$ čelika u zoni tečenjaproduljenja rastu i uz pad sile. o je zona velikih i trajnih de-ormaija. a materijalu se $olim okommo$u zamjetiti kose rte 6 sitne pukotine tzv. "udersove rte. &raj zone tečenja ili popuštanja je utački , koja je za meki čelik jasno izražena porastom sile. %a one materijale $dje ta $rania nije jasna odre!ena, donja $raniu tečenja je odre!ena onim naprezanjem pri kojem nastaje trajno

produljenje od *.?3 prvobitne dužine štapa. vo naprezanje nosi oznaku σ 0.2 .

Primjer:

%a l*+5* mm@ trajno produljenje: l* 7 *.?3+l* 7 *.**?+5* 7 *.**?+*.'A mm .

Prema rezultatu bi nakon rasterećenja kidalie epruveta trebala imati dužinu l + 5*.'A mm , što biod$ovaralo naprezanju na donjoj $ranii tečenja. čitavanjem sile na toj $ranii i dijeljenjem s "o jeodre!eno naprezanje na $ranii tečenja:

RV =σ 0.2= F T

A0[ MPa]

Tačka % – lomna čvrstoća ili čvrstoća materijala

Iz tačke nastaje zona ojačavanja materijala, tako da je porast sile ponovo evidentan, alirastezanje raste mno$o brže ne$o do tada. ajzad sila F dosiže u tački ; svoju najveću vrijednost.;aksimalna sila dijeljenja s prvobitnom površinom presjeka epruvete daje čvrstoću materijala kojuoznačavamo sa >m , tj.:

Rm= F ma

A0[ MPa ]


5/23

Bormalno epruveta još nije -izički slomljena, ali je suženje (kontrakija) njezina tijela izražena, teza njezine daljnje de-ormaije sile opadaju.

Tačka & – lom epruvete

Poslije tačke ; dolazi do daljnje$ izduženja epruvete uz pad sile. a izduženja imaju lokalni

karakter i do$a!aju se samo u zoni suženja, $dje je površina presjeka najmanja sve dok sematerijal konačno ne razdvoji. &rti materijali nemaju zonu ;& . &od njih nema pojave suženjaepruvete, a lom se do$a!a pri vrlo malim de-ormaijama.

0ija$ram F (l se u tehničkoj praksi zamjenjuje dija$ramom naprezanja i relativno$ produljenja sCD .ako se za isti materijal, bez obzira na različite dimenzije poprečno$ presjeka, dobije uvijek istidija$ram, što kod dija$rama F (l nije slučaj. 0ija$ram sCD je sličan dija$ramu F (l.

#eličine iz dija$rama silaCproduljenje preračunavamo u naprezanje (E) i jedinično istezanje (D)prema izrazu:

σ = F

A0

[ MPa ]

!=lt −l0

l0∗100=

" l

l0∗100 [ ]

Frtavajući izračunate vrijednosti naprezanja i istezanja u koordinatni sustav dobije sekonvenionalni dija$ram naprezanje / jedinično istezane (E C D dija$ram).

2. 'tatička $ugotrajna ispitivanja

&od statičkih du$otrajnih ispitivanja materijala i konstrukija vrlo važni parametri su vrijeme itemperatura ispitivanja. okom ispitivanja konstantni su naprezanje i temperatura, a vremenskebaze obično iznose: 94, '?*, '****, '****, ?4***, G**** ili '***** sati.F ova ispitivanja ubrajaju se:

• ispitivanje puzanje i• ispitivanje relaksaijom.

2.1. Ispitivanje puzanjem (standard H I ?*9J**)

Puzanje je pojava postepene spore de-ormaije materijala ili konstrukija, koja nastaje usljeddu$otrajno$ djelovanja konstantno$ statičko$ opterećenja pri povišenoj temperaturi. aprezanjakoja dovode do ove pojave obično su nešto manja od napona tečenja materijala, a temperaturepuzanja su veće od 9*3 temperature temperature topljenja, tj.

$dje je ) t C temperatura topljenja &


6/23

emperatura puzanja kod metala praktično je jednaka temperaturi rekristalizaije.%ato čelii pužuna temperaturama višim od K94**L, le$ure bakra na temperaturama višim od K?M* *L, a polimerniamterijali već na sobnim temperaturama.Puzanje materijala je odlučujuće za ojenu ponašanja, proračun dimenzija i za nje$ov izbor zadatu namjenu u uslovima eksploataije. Pojave puzanja sa dopuštenim trajnim de-ormaijamaobično od *,'8 *,?8 *,4 ili ' 3 i relaksaije, odnosno opadanja naprezanja, s vremenom sukarakteristične za idealizirano visokoelastično čvrsto tijelo. %ato su navedena $ranična izduženja

$lavni kriterij u toku trajanja mašinsko$ dijela pri radu na povišenim temperaturama. &ada sedosti$ne dopuštena $ranična de-ormaija, mašinski dio se mora zamijeniti novim.Puzanje je vrlo kompleksna pjava koja uključuje:

• vrijeme• temperaturu• naprezanje i• de-ormaiju,

te se nje$ovom poznavanju i odre!ivanju potrebnih parametara mora posvetiti posebna pažnja.

2.2. Ispitivanje relaksacijom>elaksaija je pojava samoproizvoljno$ snižavanja naprezanja u napre$nutom mašinskom dijelu,

konstrukiji ili ispitivanoj epruveti pri konstantnoj početnoj de-ormaiji, posebno pri povišenojtemperaturi. >elaksaiono naprezanje se utvr!uje mjerenjem sniženja sile tokom vremena naposebnim ure!ajima sa automatskim podešavanjem i re$istraijom. >elaksaija nastaje zbo$ to$ašto se dio elastične de-ormaije pretvara u plastičnu usljed puzanja materijala i ona raste saporastom temperature. dre!ivanje vrijednosti relaksaije je važno za dimenzionisanje mašinskihdijelova koji trebaju tokom duže$ vremena zadržati neku de-ormaiju pri povišenim temperaturamaili pri sobnoj temperaturi, kao što su npr. prenapre$nuti viji, čelična žia visoke čvrstoće, čeličnaužad, čelične šipke od betonsko$ čelika i sl.

. %jerni instrumenti u meanici za mjerenje $u*ine;jerni instrumenti za mjerenje dužine0užina je osnovna -izikalna veličina kojom se odre!uje udaljenost izme!u dvije tačke u prostoru, iliput koji izme!u njih treba prijeći pri pravortnom $ibanju. Fobičajeni znak za duljinu je l, a mjerna jedinia je metar .

%a mjerenje duljine koristimo slijedeće mjerne instrumente:

• =lobal Positionin$ Nstem (=P)• Bemtosekundni laser ili -rekventni češalj• Inter-erometar • &urvimetar C naprava za mjerenje zakrivljenih linija na topo$ra-skim kartama• "aserski daljinomjer • ;etar (alat)• ;ikrometarski vijak• ;jerne pločie ili etaloni C za preizno mjerenje i kontrolu mjernih instrumenata. Isporučuju

se kao $arniture, npr. 4* komada za područje mjerenja od ' do '4 mm• ;jerni kotač je za mjerenje udaljenosti na estama i terenima. &otači su preizni modeli sa

mehaničkim brojačem koji se vrti i unazad. bim kotača je brušenjem podešen na tačnumjeru, pa je time je osi$urana visoka tačnost

•

;jerni listići su obično snop mjernih listića s označenim debljinama za provjeru zazora, teodstupanja od pravortnosti i ravnosti obra!enih površina• ;jerni mikroskop


7/23

• dometar C mjerni instrument koji u motornom vozilu mjeri dužinu pre!eno$ puta. Fre!ajmože da bude električni, mehanički, ili njihova kombinaija

• Pomično mjerilo• >adar • >avnalo• onar ili podvodni električni lokator

• ahometar C mjerač broja okretaja. 0i$italni tahometri po$odni su za upotrebu upreventivnim pre$ledima i održavanju strojeva i postrojenja. Fre!aji omo$ućavajukontaktno iJili beskontaktno mjerenje brzine i okretaja. eki tahometri imaju lasersku zrakuza tačno viziranje mjerne tačke (visinomjer).

+. Po$jela meanički ispitivanja

;ehanička ispitivanja se mo$u podijeliti zavisno od uslova ispitivanja.

a) Prema načinu $jelovanja opterećenja na

• pterećenje na zatezanje• pterećenje na pritisak• pterećenje na savijanje• pterećenje na uvijanje• pterećenje na smianje

,) Prema ,rzini $jelovanja opterećenja na• tatička opterećenja• 0inamička opterećenja

c) Prema temperaturi ispitivanja na• Ispitivanja na sobnoj temperaturi• Ispitivanja na povišenoj temperaturi• Ispitivanja na sniženoj temperaturi

$) Prema trajanju $jelovanja opterećenja na• &ratkotrajna opterećenja• 0u$otrajna opterećenja

-. ačunarska akvizicija po$ataka

Primjenjuje se prilikom ispitivanja:a) konstrukija i materijalab) mjerenja vremenskih parametara (temperatura, pritisak, vlaznost)) mjerenja u raznim proizvodnim sistemima u svrhu kontrole i upravljanja.

F $ra!evinarstvu računarska akviziija podataka primjenjuje se prilikom:• mjerenja opštih i lokalnih de-omaija (pomjeranja, obrtanja, diletaija)• ubrzanja brzine, ubrzanja u nivou tla• brzina vjetra i prava vjetra.•

/ema sistema za mjerenje

-izička pojava senzor pretvarač kondiioner si$nala kompjuterska akviziija sistema.


8/23

C enzor / re$istruje -izičku pojavu koja se mjeriC Pretvarač C konvertuje mjerenu veličinu u neku lakše mjerljivu veličinu, u neke električne si$naleC &ondiioner si$nala / vrši pojačanja, -iltriranje, inte$rali, di-erenira, konvertuje -rekvenije unapon.

kviziija podataka / može se shvatiti kao postupak prihvatanja analo$no$ si$nala i nje$ovo

pretvaranje u di$italni oblik kako bi se mo$ao obra!ivati računarom.

nalo$ne veličine / kontinualne veličine (pomjeranje, ubrzavanje tačke konstrukije dinamičkihe-ekata) i predstavljaju koninualnu promjenu od$ovarajuće veličine kroz vrijeme. ve veličineprihvataju se senzorima i pretvaračima pretvaraju u električni si$nal.

0i$italne veličine / diskretne veličine i predstavljene su različitim nezavisnim vrijednostima. veveličine predstavljaju se di$italnim jediniama / bitCima. Hitovi se izračunavaju sa dva mo$ućastanja.

J0 inter-eis / konvertuje analo$ne električne veličine podataka u di$italne koje se mo$u obra!ivatii memorisati računarom.

&omponente J0 inter-eisa:• multiplekseri• pojačivači• kola za uzorkovanje i čekanje• J0 konvertor (konvertuje napon u di$italnu veličinu).

sobine sistema:• tačnost: snimanje svih vrijednosti• rezoluija: najmanja promjena ulazno$ si$nala u vremenu od veliko$ broja mo$ućnosti bira

se od$ovarajuća za pojavu• reproduktivnost: izlaz iz sistema treba da bude takav da se može ponoviti• senzitivnost: osjetljivost sistema na najmanje promjene i osilaije oko nule.

>edoslijed aktivnosti:'. startovanje sistema?. setovanje kanala akviziiono$ sistemaG. setovanje instrumenata9. setovanje akviziiono$ sistema4. prikaz pojave na računaruA. snimanje podatakaM. unošenje snimljenih podataka

Postupi pri akviziiji podataka:C instalaija sistemaC kalibraija sistemaC probna mjerenja (vrlo važno / testira se sistem sa realnim ulazima).

0. a$atak ispitivanja konstrukcija

utv!ivanje stvarno$ ponašanja konstrukija pod dejstvom statičko$ i dinamičko$ opterećenjaprovjeru kvaliteta materijala i izvo!enja

provjeru uskla!enosti izvedenih radova i ponašanja konstrukija sa onim predvi!enim poprojektu


9/23


10/23


11/23

G. #rsti izlazno$ si$nala i

9. Prema načinu prikaza si$nala.

Po$jela prema načinu ra$a

enzori se prema načinu rada dijele na:

C kontaktne C moraju biti u kontaku s objektom mjerenja (npr. termometar, turbinski mjerač protoka)

C beskontaktne C nisu u kontaktu sa objektom mjerenja (radar, =P)

Po$jela prema slo*enosti

enzori prema složenosti mo$u biti:

C samostalne jedinie C izlaz tj. očitanje je mo$uće odmah koristiti (npr. termometar)

C nesamostalne (dio složenije jeline) C izlaz senzora treba prila$oditi prije upotrebe (npr. optičkisenzor, mikro-on)

Po$jela prema vrsti izlaznog signala

enzori prema vrsti izlazno$ si$nala mo$u biti:

C 1lektrični si$nal (struja ili napon): tip:

a) binarni si$nalC postoje samo dva stanja

b) pulsni izlaz C nekontinuirani izlaz, postoji $radaija u izlaznom si$nalu

) analo$ni izlaz bez pojačala

d) analo$ni izlaz sa pojačalom

C eelektrični si$nal C tlak zraka, svjetlina i sl.

Po$jela senzora prema načinu prikaza signala

Hinarni senzori C pretvaraju mjerenu -izikalnu veličinu u binarni si$nal:

C senzor blizine


12/23

C dva senzor pritiska

C senzor temperature

nalo$ni senzori C pretvaraju -izikalnu veličinu u analo$ni si$nal (obično električnu veličinu):

C senzor udaljenosti

C senzor sile

C akustički senzor

>rste senzora po tipu primjene

Redna od najprimjenjenijih vrsta senzora su senzori pokreta. ni re$istriraju pomak izratka koji sekreće po tvorničkoj trai. &ada izradak do!e do mjesta koje je označeno senzorskom zrakom,izradak je prekida i time omo$ućuje senzoru da re$istrira pokret, te tu in-ormaiju šalje do$lavno$ računara koje prati proes proizvodnje. ako!er u nekim postrojenjima klimatski uvjetii$raju veliku ulo$u, po$otovo ako se radi o, reimo, proizvodnji hrane. F takvim postrojenjimakoriste se senzori temperature koji re$uliraju protok zraka, kao i nje$ovo za$rijavanje odnosnohla!enje, tako da re$istriraju temperaturu i u skladu sa zahtjevima proizvodnje šalju si$nal $lavnomračunaru koji re$ulira protok hla!enjaJza$rijavanja.

?. Ispitivanje u$arne ra$nje loma

Ispitivanje udarne radnje loma zarezane epruvete po LharpNju je jedno od najstarijih mehaničkihmetoda ispitivanja materijala u eksploataionim uslovima, a služi za utvr!ivanje nje$ove otpornostiprema krtom lomu. a LharpNjevu klatnu ( slika '. ) ispituje se jednim udarem s brzinom obično 4

do 4,4 mJs zarezane epruvete ( s FCzarezom ili #Czarezom C slika ?. ). >adnja (ener$ija ) utrošenaza lom epruvete ( izražena u džulima R ) je mjera žilavosti materijala, a zahtjava se i kod razvojanovih materijala, kod provjere $otovih materijala, te kod analize loma usljed raznih kvarova upraksi.

https://hr.wikipedia.org/wiki/Ra%C4%8Dunalohttps://hr.wikipedia.org/wiki/Ra%C4%8Dunalohttps://hr.wikipedia.org/wiki/Klimahttps://hr.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://hr.wikipedia.org/wiki/Zrakhttps://hr.wikipedia.org/wiki/Ra%C4%8Dunalohttps://hr.wikipedia.org/wiki/Klimahttps://hr.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://hr.wikipedia.org/wiki/Zrak


13/23

lika '. pšti oblik LharpNjevo$ klatna

lika ?. 1pruvete za ispitivanje udarom po LharpNju

Pri ispitivanju epruveta se postavlja entrično na oslona sa razmakom od 9* mm< ( slika G. ), aklatno slobodnim padom udara tačno u njezinu sredinu sa suprotne strane od zareza i lomi je jednim udarem. F početnom položaju potenijalna eaner$ija LarpNjevo$ klatna obično iznosi G**,'4*, ili '** R


14/23

lika G. Ispitivanje udarom po LharpNCju

@. 'tatička $ugotrajna ispitivanja

&od statičkih du$otrajnih ispitivanja materijala i konstrukija vrlo važni parametri su vrijeme itemperatura ispitivanja. okom ispitivanja konstantni su naprezanje i temperatura, a vremenskebaze obično iznose: 94, '?*, '****, '****, ?4***, G**** ili '***** sati.

F ova ispitivanja ubrajaju se:

•ispitivanje puzanje i• ispitivanje relaksaijom.

@.1. Ispitivanje puzanjem (standard H I ?*9J**)

Puzanje je pojava postepene spore de-ormaije materijala ili konstrukija, koja nastaje usljeddu$otrajno$ djelovanja konstantno$ statičko$ opterećenja pri povišenoj temperaturi. aprezanjakoja dovode do ove pojave obično su nešto manja od napona tečenja materijala, a temperaturepuzanja su veće od 9*3 temperature temperature topljenja, tj.

$dje je ) t C temperatura topljenja &


15/23

emperatura puzanja kod metala praktično je jednaka temperaturi rekristalizaije.%ato čelii pužuna temperaturama višim od K94**L, le$ure bakra na temperaturama višim od K?M* *L, a polimerniamterijali već na sobnim temperaturama.Puzanje materijala je odlučujuće za ojenu ponašanja, proračun dimenzija i za nje$ov izbor zadatu namjenu u uslovima eksploataije. Pojave puzanja sa dopuštenim trajnim de-ormaijamaobično od *,'8 *,?8 *,4 ili ' 3 i relaksaije, odnosno opadanja naprezanja, s vremenom sukarakteristične za idealizirano visokoelastično čvrsto tijelo. %ato su navedena $ranična izduženja

$lavni kriterij u toku trajanja mašinsko$ dijela pri radu na povišenim temperaturama. &ada sedosti$ne dopuštena $ranična de-ormaija, mašinski dio se mora zamijeniti novim.Puzanje je vrlo kompleksna pjava koja uključuje:

• vrijeme• temperaturu• naprezanje i• de-ormaiju,

te se nje$ovom poznavanju i odre!ivanju potrebnih parametara mora posvetiti posebna pažnja.

@.2. Ispitivanje relaksacijom

>elaksaija je pojava samoproizvoljno$ snižavanja naprezanja u napre$nutom mašinskom dijelu,konstrukiji ili ispitivanoj epruveti pri konstantnoj početnoj de-ormaiji, posebno pri povišenojtemperaturi. >elaksaiono naprezanje se utvr!uje mjerenjem sniženja sile tokom vremena naposebnim ure!ajima sa automatskim podešavanjem i re$istraijom. >elaksaija nastaje zbo$ to$ašto se dio elastične de-ormaije pretvara u plastičnu usljed puzanja materijala i ona raste saporastom temperature. dre!ivanje vrijednosti relaksaije je važno za dimenzionisanje mašinskihdijelova koji trebaju tokom duže$ vremena zadržati neku de-ormaiju pri povišenim temperaturamaili pri sobnoj temperaturi, kao što su npr. prenapre$nuti viji, čelična žia visoke čvrstoće, čeličnaužad, čelične šipke od betonsko$ čelika i sl.

1A. %eto$e apliciranja $inamičkog opterećenja nakonstrukcije

0inamičke karakteristike konstrukija ili elemenata koje se mjere: -rekvenije slobodnih i prinudnih osilaija amplitude osilovanja lo$aritamski dekrementi (dekrementi pri$ušenja osilaija) dinamičke, opšte i lokalne de-ormaije.

;etode apliiranja dinamičko$ opterećenja

pobu!ivanje konstrukija na osilovanje u ilju odre!ivanja sopstvenih -rekvenija izazivanje udarnih (impulsnih) opterećenja u ilju mjerenja dinamičkih dilataija, npr. kada

se kamion kreće preko mosta, postavi se prepreka preko koje kada pre!e kamion poskoči iizazove dinamičke dilataije koje se mjere kada kamion si!e s mosta8 ili se konstrukijazate$ne sajlama koje se poslije zatezanja prekinu pomoću eksploziva i tako se izazovudinamičke dilataije koje se mjere...

mjerenje dinamičkih utiaja (dilataija, -rekvenija, amplituda pomjeranja, brzina i ubrzanja)

u toku rada mašina pomoću posebnih instrumenata (koji se zovu šejkeri ili pobu!ivači) se u konstrukijamaizazivaju osilaije pa se mjere dinamički utiaji u konstrukij


16/23

11. Dva osnovna principa ra$a instrumenata za$inamička ispitivanja konstrukcija

&inematički princip C postupak mjerenja je vezan za spoljnji, nepokretni koordinatnisistem. Izmjerene veličine jednake su stvarnim pomjeranjima. Instrument je u kontaktu sakonstrukijom preko pipka. Fvećanje se vrši preko sistema polu$a. Sitanje se vrši $olimokom (ampiltudomjeri, vibro$ra-i). F većini slučajeva, usvajanje spoljnje$, nepokretno$sistema je otežano, pa se znatno češće koristi dinamički prinip

Dinamički princip C prinip inerije8 instrumenti se sastoje od mase, opru$e i pri$ušivača.Pomoću takve inerione šeme, pravi se koordinatni sistem, u kome se mjere pomjeranjatijela koje osiluje. a relativnih pomjeranja može se preći na pomjeranje de-inisano unekom nepokretnom sistemu, tj. nalaze se stvarna pomjeranja. Instrument koji se postavljana konstrukiju (i kreće zajedno sa njom) mjeri od$ovarajuća pomjeranja ili ubrzanja na

osnovu od$ovora mase koja je u$ra!ena u nje$a. reba obratiti pažnju da se ne mjeredinamičke pojave bliske sopstvenim -rekvenijama instrumenta, jer može doći dorezonanije. Preporuka je da

B

$dje je ! sopstvena -rekvenija mase, a p C -rekvenija dinamičke pojave.d interesa je mjeriti ustaljeni od$ovor konstrukije, koji je u stvari partikularno rješenjeod$ovarajuće di-erenijalne jednačine II reda...

12. Potencijalna i u$arna energija 6arpC#jevog klatna

F početnom položaju ener$ija LharpNCjevo$ klatna iznosi


17/23


18/23

;jeriti se može:• direktno mehanički ili• indirektno mjerenjem neke dru$e veličine.

>azlikuju se slijedeći tipovi tenzometara:• mehanički

• električni:• elektrootpornički• elektrokapaitivni• elektroinduktivni

• akustički• optički

1+. Ispitivanje pritiskom

Ispitivanje metala i le$ura pritiskom rijetko se vrši i u$lavnom je o$raničeno na ispitivanje krtihmaterijala, kao što su: sivi liv, mesin$, le$ure za ležaje i neki dru$i liveni materijali koji su pri raduizloženi pritisnom naprezanju. &rti materijali pod dejstvom sile pritiska se lome, što omo$ućava dase u trenutku loma odrede de-ormaije i svojstva otpornosti, što je i ilj samo$ ispitivanja. &odplastičnih materijala ni pri vrlo velikim opterećenjima ne dolazi do loma epruvete, već samo donjeno$ znatno$ de-ormisanja, zbo$ če$a se ovi materijali retko podvr$avaju pritisnom ispitivanju.Ispitivanje pritiskivanjem izvodi se na univerzalnim mašinama za ispitivanje metala i le$ura (vidi sl.G) ili na posebnim presama. 1pruvete za ispitivanje najčešće su u obliku ravnostrano$ valjkaprečnika ∅?*,∅G*mm ili koke iste veličine ivie. 1pruveta se pritiskuje izme!u čeličnih pločasnabdevenih z$lobnom vezom, koja ima zadatak da obezbedi upravno dejstvo sila na površinuepruvete. Pri ispitivanju se prati rast sile i mere nastale de-ormaije. Postupak ispitivanja materijalana pritisak dat je na sl.'.

lika '. Postupak pritisno$ ispitivanja: ') pritisna čelična ploča8 ?) epruveta8 G) z$lobna veza

čelične ploče

a sl. ?. prikazan je iz$led slomljene epruvete karakterističan za krti materijal. 0ijelovi epruveteklize jedan preko dru$o$ duž ravni klizanja na$nute pod u$lom od 94Uu odnosu na pravapritiskivanja.


19/23

lika ?. Iz$led slomljene epruvete od krto$ materijala

Pri ispitivanju pritiskom može se dobiti dija$ram pritisna silaskraćenje epruvete B + -(V"L) ilidija$ram naponCjedinično skraćenje E + -( ). a sl. G. uporedo su prikazani dija$rami naponC jedinično skraćenje za sivi liv (krt materijal) i niskoCu$ljenični čelik (plastičan materijal).

lika G. 0ija$ram naponCjedinično skraćenje

;e!usobnim pore!enjem dija$rama naponCjedinično izduženje i dija$rama naponCjediničnoskraćenje vidi se da su slično$ oblika. ;e!utim, za isti ispitivani materijal pritisna čvrstoća jeosetno veća od zatezne čvrstoće. a slii 9. dati su dija$rami napon jedinično izduženje, odnosnonaponCjedinično skraćenje za niskou$ljenični čelik, nartani iz isto$ koordinatno$ početka

lika 9. 0ija$ram naponCjedinično izduženje, odnosno naponCjedinično skraćenje niskou$ljenično$čelika: ') konvenionalni naponi8 ?) stvarni naponi

1-. &arakteristične veličine pri ispitivanju zamaranjem(prema stan$ar$ima)

Hroj iklusa n / broj iklusa do odre!eno$ momenta posmatranja8Hroj iklusa do loma / Hroj iklusa koji ispitivana epruveta izdrži do pojave prskotine8


20/23

0inamička čvrstoća (dinamička izdržljivost) za iklusa E , odnosno W / napon sastavljen odzbira srednje$ napona Esr , odnosno Wsr i najveće amplitude napona E odnosno W , pri komeepruveta izdržava iklusa do loma. dre!uje se iz #elerovo$ dija$rama zamaranja (slika 'M).0inamička čvrstoća (dinamička izdržljivost) E0, odnosno W0 / napon sastavljen od zbirasrednje$ napona Esr , odnosno Wsr i najveće amplitude napona E odnosno W , koji epruvetamože izdržati bez loma i pri neo$raničenom broju iklusa (slika 'M). dre!uje se iz #elerovo$dija$rama zamaranja.

=ranični broj iklusa 0 / posle koje$ ne nastaje lom ni pri neo$raničenom broju iklusa.dre!uje se iz #elerovo$ dija$rama zamaranja.

10. Ispitivanje zamaranjem na povi


21/23


22/23


23/23

"s

#

a $

"s

#

b $

"s

#

c $

)ipo*i dija!rama moment sa*ijanja ( u!i+ a - ila*i materijali + - krti materijali c - materijali s mjeo*itim prelomom

19. Tipovi kidalica kod ispitivanja zatezanjem

&idalie se razlikuju prema:Z načinu opterećenja, odnosno nanošenja sile: mehaničke i hidrauličkeZ načinu očitavanja vrijednosti sile: analo$ne i di$italne,Z namjeni i slično.

Prema položaju ose epruvete kidalie mo$u biti:Z horizontalneZ vertikalne

;ašine sa mehaničkim i hidrauličnim po$onom:• do '* k / čisto mehanički po$on,• '* do '** k mo$u se koristiti oba po$ona,• veća od '** k (obično do ' *** k), isključivo hidraulični po$on.

2A. >a*nije eksperimentalne meto$e

• -otoelastiimetrija (optička metoda)• tenzometrija (električna metoda)• metoda krhkih lakova

• optičke metode: holo$ra-ija, inter-erometrija...• metoda analo$ije• metoda akustičke emisije• metoda rend$ensko$ zračenja.

dio teorije

Documents