1. Strony
  2. Teoria cz.1
  3. Teoria cz.2
  4. PDF-y
  5. CDR i teoria
  6. Ściągnij

 

Wiadomości ogólne

       W większości zagadnień technicznych, obciążenia poszczególnych części maszyn, czy też całych konstrukcji zmieniają się w stosunkowo krótkim czasie, tak w stosunku co do wielkości jak i kierunku. Zmiany te zachodzą na skutek rozruchu, hamowania lub też od obciążeń siłami okresowo zmiennymi.
       Obciążenia takie nazywamy obciążeniami dynamicznymi w odróżnieniu od statycznych, których wielkości i kierunek nie ulegają zmianie z upływem czasu, a wzrost ich odbywa się powoli i łagodnie.
       W zależności od przyspieszeń obciążenia dynamiczne mogą być stałe lub zmienne. Przy zmiennych przyspieszeniach przez długi okres czasu zniszczenie konstrukcji może nastąpić na skutek zmęczenia. W przypadku bardzo dużych przyspieszeń, wywołujących gwałtowne zmiany prędkości badanej próbki czy też części konstrukcyjnej, mamy do czynienia ze zjawiskiem udaru.
       Praktyka wykazała, że wielkości charakteryzujące własności materiału lub elementu konstrukcyjnego, otrzymane na podstawie statycznych prób wytrzymałościowych, nie są dostatecznym kryterium oceny ich własności przy obciążeniu dynamicznym, np. znane są wypadki pękania elementów konstrukcyjnych narażonych na uderzenie bez uprzedniego odkształcenia, jakkolwiek były wykonane z materiału o doskonałych własnościach plastycznych, wykazanych przy obciążeniu statycznym. Dlatego jeżeli części konstrukcyjne w czasie pracy będą narażone na obciążenia dynamiczne, należy przeprowadzić na nich lub na próbkach wykonanych z tego samego materiału, próby dynamiczne np. przez uderzenie.
       Próby udarowe mają głównie na celu stwierdzenie czy i w jakim stopniu zwiększenie szybkości obciążenia, a zatem i szybkości odkształcenia, wpływa na przejście materiału w stan kruchości. Doświadczenia wykazują, że metale przy zwiększonej szybkości odkształcenia wykazują oprócz tego ogólną tendencję do podwyższania granicy plastyczności i wytrzymałości.
       Wyniki prób dynamicznych w dużej mierze zależą od temperatury, w jakiej przeprowadzono badanie. Ogólnie- niska temperatura wpływa na przejście materiału w stan kruchości. W podwyższonych temperaturach istnieją pewne charakterystyczne przedziały temperatur, w których przejawia się skłonność metalu do kruchości, co praktycznie wykrywa się za pomocą udarowego zginania w podwyższonej temperaturze.
      Przeprowadzenie prób w obniżonych lub podwyższonych temperaturach, wymaga specjalnej aparatury.
       Próby udarowe służą również często jako kontrola jakości przeprowadzonej obróbki cieplnej czy wykrywanie wad materiałowych.
       Do ogólnie stosowanych w technice prób udarowych należą:
  • udarowa próba rozciągania,
  • udarowa próba ściskania,
  • udarowa próba zginania,
       W praktyce najczęściej stosuje się udarową próbę zginania, która może być wykonana na próbkach bez karbu lub na próbkach z karbem. W tym ostatnim przypadku nosi ona nazwę próby udarności.
       Cechą charakterystyczną badań udarowych jest fakt, że pozwalają one na dokładniejsze określenie zmian własności wytrzymałościowych materiału poddanego procesom technologicznym, niż na to pozwalają próby statyczne. Na przykład w przypadku określenia udarności blachy walcowanej otrzymuje się różne wyniki w zależności od położenia próbki względem kierunku walcowania.
       Zgniot obniża udarność stali w temperaturze pokojowej i to tym bardziej, im większy jest jego stopień.
       Wzrost zawartości węgla w stalach podeutektoidalnych gwałtownie obniża udarność w temperaturze pokojowej zarówno w stanie wyżarzonym, normalizowanym, jak i ulepszonym cieplnie. Odwęglanie powierzchni stali powoduje podwyższenie udarności, nawęglanie zaś - jej obniżenie.