lakkamistViskoelastsus Nihkeviskoosus väljendab vastupanu voolamisele (nihkepinge ühe nihkekiiruse ühiku kohta) Reoloogilised omadused: Voolavuspiir - tõmbekatse väikeste pingete piirkonnas alluvad materjalid hooke'i seadusele, st deformatsioon suureneb proportsionaalselt pinge suurenemisega; pinge tõusul üle teatud piiri (igale polümeerile iseloomuliku) proportsionaalne sõltuvus lõpeb, materjal hakkab muutuma plastseks ja saabub ülemine voolavuspiir, mis iseloomustab pingepehmenemise algust (viskoosne voolamine, roome, kaela teke) ja tähendab katsekeha pikenemist koormust suurendamata Reoloogiliste omaduste võrdlus: Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Kasutatud kirjandus:
1.Tõmbeteimi katsega määratavad materjalide tugevus ja plastsusnäitajaid, nende valemid. TUGEVUSNÄITAJAD: Tõmbetugevus (tugevuspiir) on maksimaaljõule vastav mehaaniline pinge Rm = Fm / So Voolavuspiir (ülemine, alumine, tinglik), Re=Fe/So, Rpo,2=Fp0,2/So (tinglik). Voolavuspiir on pinge mis vastab voolavusjõule. Fe=Väike painutus tekib plastidel, Fm=Kaela tekkimine plastidel PLASTSUSNÄITAJAD: Katkevenivus A = (L Lo) : Lo x 100 %, kui mitu protsenti on võimeline mingi materjal venima enne purunemist. Lo- Teimiku algmõõtepikkus, L-Teimiku lõppmõõtepikkus pärast purunemist. Katkeahenemine Z = (So S) : So x 100 % So-Teimiku algristlõikepindala, S-teimiku minimaalne ristlõikepindala katkemiskohas. 2.Löökpainde katsega määratavad materjalide purustustöö normeeritud näitajaid, nende seos katsetemperatuuridega. Tähistus. Sitkus on materjali võime purunemata taluda dünaamilist koormust. Plastsus on materjali võime purunemata muuta oma kuj...
1) Tõmbetugevus- max jõule vastav pinge (Rm=Fm/So) 2) Voolavuspiir- Pinge mis vastab voolavusjõule Tinglik voolavuspiir Rp0.2 (kui materjalil voolavus puudub), pinge, mille korral plastiline jääkdeformatsioon on 0.2% 3) Materjali tugevust 4) Katkevenivus- suhteline pikenemine protsentides purunemiseni Katkeahenemine on algristlõikepindala ja purunemiskoha ahenenud osa pindala suhe protsentides 5) Materjali plastsust 6) Katkeahenemine ja katkevenivus 7) Reh- (ülemine voolavuspiir) pinge väärtus, mille saavutamisel esmakordselt täheldatakse jõu vähenemist
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL MEHAANIKA TEADUSKOND Materjalitehnika instituut Materjalitehnika MTM0070 Materjalitehnika TUGEVUS- SITKUSNÄITAJAD Praktikum nr 3. Juhendaja: dotsent Mart Saarna Tallinn TÖÖ EESMÄRK Töö eesmärgiks oli: · Leida materjalide tugevus, tutvuda materjalide katsetamisega tõmbele, analüüsida tõmbediagrammi ning leida tõmbeteimil määratavad omadused. · Tutvuda metallmaterjalide katsetamisega löökpaindele TÖÖ KÄIK Ülesanneteks oli erinevatest materjalidest tehtud teimikuid katsetada tõmbele. Seejärel mõõta teimikute mõõtmed enne ja pärast katseid ning leida vajalikud suurused nende abil. Samuti tuli analüüsida graafikut saamaks vajalikud andmed. Mõõtsime teimikute algandmed, ehk teimikute mõõtmed enne, kui hakkasime neid tõmbama. Mõõtsime teimiku keskkohast laiuse ning arvutasime algristlõike pindal...
docstxt/124145892634016.txt
materjali pinnasse. Otsak on vähedeformeeruvast materjalist kuuli, koonuse või püramiidi kujuga. Brinelli, Rockwelli ja Vickersi kõvadus. Elastus – ehk elastsusmoodul, iseloomustab suhtelise risti- ja pikideformatsioonide suhet tõmbel (survel). 4. Metallide ja sulamite mehaanilised omadused. Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust, ebaühtlast temperatuuri vm. Tugevusnäitajateks on tõmbetugevus, survetugevus ,voolavuspiir tõmbel, voolavuspiir survel. Plastsus on materjali võime muuta purunemata talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma kuju ja mõõtmeid ning säilitada jäävat (plastset) deformatsiooni pärast väliskoormuse eemaldamist. Plastsusnäitajateks on katkevenivus, katkeahenemine. Sitkus on materjali võime purunemata taluda dünaamilist koormust. Sitkusnäitajateks on löökteimil määratav purustustöö, eriteimiga määratav purunemissitkus. Staatilisel kormamisel määratavad omadused: tõmbeteim, surveteim.
Töö eesmärk: Tutvuda plastse ja hapra materjali käitumisega tõmbel ja määrata olulisemad tugevuskarakteristikud. Katsekeha Nr. 1: TERAS Tõmbetugevus Rm Rm== = 578,92 MPa Tinglik Voolavuspiir: Rp Rp 0,2=== 549,77 MPa Katkevenivus: A A=*100%= *100%= 9,02% Katkeahenemine: Z Z=*100%= *100%= 58,81% Katsekeha Nr.2 ROOSTEVABA TERAS Tõmbetugevus Rm Rm== = 685,93 MPa Tinglik Voolavuspiir: Rp Rp 0,2=== 367,28 MPa Katkevenivus: A A=*100%= *100%= 51,28% Katkeahenemine: Z Z=*100%= *100%= 70,07% Katsekeha Nr.3 MESSING Tõmbetugevus Rm Rm== = 404,79 MPa Tinglik Voolavuspiir: Rp Rp 0,2=== 349,65 MPa Katkevenivus: A A=*100%= *100%= 30,71% Katkeahenemine: Z Z=*100%=*100%= 73,52% Katsekeha Nr.4 ALUMIINIUM Tõmbetugevus Rm Rm== = 371,32 MPa Tinglik Voolavuspiir: Rp Rp 0,2=== 185,56 MPa Katkevenivus: A A=*100%= *100%= 21,04% Katkeahenemine: Z Z=*100%= *100%= 68,14%
Värv natural valge / must Tihedus 1,14 Veeimavus külastumisel vees 23°C, % 9 Lubatud töötemperatuur õhus, °C 40...70 Voolavuspiir / tõmbetugevus, MPa 78 / Rockwelli kõvadus M 85 ERTALON 6 SA (PA 6) Läbilöögipinge, kV/mm 25 Mahueritakistus, 10 astmes 15 Iseloomustus: Selles plastis on optimaalselt kombineeritud mehaaniline tugevus,
Kontrollküsimused Laboritöö nr. 1 1. Mis on tõmbetugevus,kuidas seda määratakse? Tõmbetugevuseks nimetatakse tõmbekatsel esinevat suurimat pinget,mille korral katsekeha veel ei purune.Tõmbetugevus on maksimaalsele jõule vastav pinge Rm=Fmax/S0 2. Mis on voolavuspiir, tinglik voolavuspiir ja kuidas neid määratakse? Koormus üle proportsionaalsuspiiri kutsub esile teimiku jääva pikenemise. Plastsete metallide( puhas raud, vask) tõmbediagrammil esineb voolavusplatvorm, millest järeldub, et metall voolab ilma jõudu suurendamata. Voolavuspiiriks nimetatakse pinget mis vastab voolavusjõule. Enamiku sulamite tõmbediagrammidel voolavusplatvorm puudub, mistõttu voolavuspiiri asemel kasutatakse tinglikku voolavuspiiri. Tinglik voolavuspiir määratakse
1 Materjalide struktuur ja omadused Tahkkesendatud kuupvõre Kompaktne heksagonaalvõre 2 Metallide margivastavus 1. EN 1)Euronorm S185 0 (). Kasutusvaldkond: Tavaehitusterased Harilikult kasutatakse ehitusteraseid mitmesuguse ristlõikega profiilmetallina ( nurkteras, talad, latid, armatuur jt). Mehaanilised põhiomadused, T=20 C Material Voolavuspiir Tugevuspiir Katkevenivus y (REH), MPa u (Rm ), MPa , EN10025-2: S185 290-5101 175-185 18 : C 0 240 370 32 Keemiliste elementide sisaldus, %: 0 () ( >0.23, S>0.06, P>0.07 ) S185(EN10025-2) (P>0.005, S>0.005, V>0.002)
Answer: 126,99 Units: N/mm2 Score: 6/6 6. Arvutada katkevenivus A, kui teimiku esialgne pikkus on Lo=100 mm ja teimiku pikkus pärast purunemist on L1=113,28mm Student Response Answer: 13,28 Units: % Score: 6/6 7. Arvutada tinglik voolavuspiir Rp0,2, kui jõud F0,2=15 756N ja teimiku ristlõike pindala So=13mm2 Student Response Answer: 1212 Units: N/mm2 Score: 6/6 8. Millised väited on õiged katkeahenemise Z kohta? Student Response Feedback A. Katkeahenemine on nii plastsus kui ka sitkusnäitaja B
plastsele deformatsioonile Score: 5/5 Küsimus 5 (6 points) Arvutada tõmbetugevus Rm, kui jõud Fm=11453N ja teimiku ristlõike pindala So=34mm2 Student Response: 336.85 N/mm2 Score: 6/6 Küsimus 6 (6 points) Arvutada katkevenivus A, kui teimiku esialgne pikkus on Lo=100 mm ja teimiku pikkus pärast purunemist on L1=118.83mm Student Response: 18.83 % Score: 6/6 Küsimus 7 (6 points) Arvutada tinglik voolavuspiir Rp0,2, kui jõud F0,2=12849N ja teimiku ristlõike pindala So=70mm2 Student Response: 183.56 N/mm2 Score: 6/6 Küsimus 8 (6 points) Millised väited on õiged katkeahenemise Z kohta? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Katkeahenemine on algristlõikepindala ja purunemiskoha ahenenud osa pindala suhe protsentides b
plastsele deformatsioonile Score: 5/5 Küsimus 5 (6 points) Arvutada tõmbetugevus Rm, kui jõud Fm=12849N ja teimiku ristlõike pindala So=70mm2 Student Response: 183.56 N/mm2 Score: 6/6 Küsimus 6 (6 points) Arvutada katkevenivus A, kui teimiku esialgne pikkus on Lo=100 mm ja teimiku pikkus pärast purunemist on L1=125.71mm Student Response: 25.71 % Score: 6/6 Küsimus 7 (6 points) Arvutada tinglik voolavuspiir Rp0,2, kui jõud F0,2=8258N ja teimiku ristlõike pindala So=81mm2 Student Response: 101.95 N/mm2 Score: 6/6 Küsimus 8 (6 points) Millised väited on õiged katkeahenemise Z kohta? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Katkeahenemine on algristlõikepindala ja purunemiskoha ahenenud osa pindala suhe protsentides b
Küsimus 6 (10 points) Mille poolest erineb surveteim tõmbeteimist? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Tõmbeteim ei erine surveteimist b. Mõlemad on staatilised koormamise viisid c. Haprate materjalide survetugevus on nende tõmbetugevusest suurem d. Sitkete materjalide voolavuspiir (tinglik voolavuspiir) on nii tõmbel kui survel samasuured Score: 10 / 10 Küsimus 7 (10 points) Leida materjali tinglik voolavuspiir survel Rp0,2 kui Fp0,2 = 15862N ja katsekeha ristlõike pindala S=33mm2 Student Response: 480.66 N/mm2 Score: 10 / 10 Küsimus 8 (10 points) Leida materjali survetugevus Rm kui Fm = 20249N ja katsekeha ristlõike pindala S=98mm2
Score: 10 / 10 Küsimus 6 (10 points) Mille poolest erineb surveteim tõmbeteimist? Student Response: Õppija Vastuse variandid vastus a. Tõmbeteim ei erine surveteimist b. Mõlemad on staatilised koormamise viisid c. Haprate materjalide survetugevus on nende tõmbetugevusest suurem d. Sitkete materjalide voolavuspiir (tinglik voolavuspiir) on nii tõmbel kui survel samasuured Score: 10 / 10 Küsimus 7 (10 points) Leida materjali tinglik voolavuspiir survel Rp0,2 kui Fp0,2 = 16766N ja katsekeha ristlõike pindala S=50mm2 Student Response: 328.6 N/mm2 Score: 10 / 10 Küsimus 8 (10 points) Leida materjali survetugevus Rm kui Fm = 20261N ja katsekeha ristlõike pindala S=37mm2 Student Response: 547.59 N/mm2
E. Materjali võime purunemata taluda koormust. Score: 3/3 5. Arvutada tõmbetugevus Rm, kui jõud Fm=10 966N ja teimiku Answer: Units: Score: 2,1/3 6. Arvutada katkevenivus A, kui teimiku esialgne pikkus on Lo= pärast purunemist on L1=113,28mm Answer: Units: Score: 3/3 7. Arvutada tinglik voolavuspiir Rp0,2, kui jõud F0,2=11 So=72mm2 Answer: Units: Score: 2,1/3 8. Millised väited on õiged katkeahenemise Z kohta? Student Response A. Katkeahenemine ja katkevenivus on alati sama suured v B. Katkeahenemine on algristlõikepindala ja purunemisko C. Katkeahenemine on plastsusnäitaja. D. Katkeahenemine on nii plastsus- kui ka sitkusnäitaja
6. Millised teimidest on staatilised katsetused? Student Response Correct Answer Feedback A. kõvadusteim B. löökpaindeteim C. tõmbeteim D. surveteim Score: 6,7/10 7. Tõmbeteimiga määratakse järgmised materjali tugevusnäitajad Student Response Correct Answer Feedback A. tugevuspiir B. kõvadus C. löögisitkus D. voolavuspiir või tinglik voolavuspiir Score: 10/10 8. Millised väited on õiged tõmbetugevuse kohta? Student Response Correct Answer Feedback A. Voolavuspiir on alati väiksem kui tõmbetugevus. B. Tõmbetugevus on pinge, mida materjal talub maksimaalselt, pärast seda puruneb. C. Tõmbetugevust ei või kasutada plastsete materjalide korral tugevusarvutustes,
Answer: 171,0116279 70% 171 Student Response Value Units: N/mm2 30.0% N/mm2 Score: 3/3 6. Arvutada katkevenivus A, kui teimiku esialgne pikkus on pikkus pärast purunemist on L1=124,62mm Student Response Value Answer: 24,62 70% 24,62 Units: mm 0.0% % Score: 2,1/3 7. Arvutada tinglik voolavuspiir Rp0,2, kui jõud F0,2=12 pindala So=70mm2 Student Response Value Answer: 183,5571429 70% 184 Units: N/mm2 30.0% N/mm2 Score: 3/3 8. Millised väited on õiged katkeahenemise Z kohta? Student Response A. Katkeahenemine on nii plastsus- kui ka sitkusnäitaj B. Katkeahenemine ja katkevenivus on alati sama suured väärtused C
So=22mm2 Student Response Answer: 671,23 Units: N/mm2 Score: 3/3 6. Arvutada katkevenivus A, kui teimiku esialgne pikkus on Lo=100 mm ja teimiku pikkus pärast purunemist on L1=133,31mm Student Response Answer: 13,31 Units: % Score: 0,9/3 7. Arvutada tinglik voolavuspiir Rp0,2, kui jõud F0,2=10 966N ja teimiku ristlõike pindala So=80mm2 Student Response Answer: 137,08 Units: N/mm2 Score: 3/3 8. Millised väited on õiged katkeahenemise Z kohta? Student Response A. Katkeahenemine on nii plastsus- kui ka sitkusnäitaja B. Katkeahenemine on algristlõikepindala ja purunemiskoha ahenenud osa pindala suhe protsentides
9. 15- Plasmakeevitus 10. 311- atsetüleen-hapnikkeevitus 25.11.12 Aivar Kalnapenkis 3 EN 287-1 135 P FW 1,2 S t5,0 PF ss nb P plaat T toru Liite tüüp BW põkk - õmblus FW - nurkõmblus 25.11.12 Aivar Kalnapenkis 4 EN 287-1 135 P FW 1,2 S t5,0 PF ss nb 1.1 - Terased, millede suurim proportsionaalne voolavuspiir ReH 275 N/mm2 1.2 - Terased, millede suurim proportsionaalne voolavuspiir on 275 N/mm2 < ReH 360 N/mm2 1.3 - Normaliseeritud kvaliteetterased, millede suurim proportsionaalne voolavuspiir ReH Põhimetalli 360 N/mm2 grupp 1.4 - Ilmastikukindlad terased, millede lisaainete % kogused ületavad rühmas 1 toodud koguseid 25.11
C. tugevus-ja plastsusnäitajad 100% D. sitkus-ja plastsusnäitajad 0% 8. Tõmbeteimiga määratakse järgmised materjali plastsusnäitajad? Student Response Value Correct Answer A. katkeahenemine Z 50% B. katkevenivus A 50% C. füüsikaline voolavuspiir Re -50% D. löögisitkus KU -50% 9. Konstruktsioonis on detail, mis töötab staatilistel tõmbekoormustel, kuid saab ka löökkoormusi. Detaili töötemperatuur on vahemikus +40...-35 kraadi. Detaili ristlõikepindala on 5 mm2 ja töökoormus on 2 685N. Vahepeal tekitab konstruktsioon detailile suurema koormuse 5 855N.
Materjalide tugevusnäitajaks on tugevuspiir (Rm). 2. Mis on materjali jäikus? Võime vastu panna deformatsioonidele. 3. Milles seisneb Hooke'i seadus? Traadi pikenemine l on materjali elastse käitumise piirides - võrdeline selleks vajaliku tõmbejõuga F ning algpikkusega l , pöördvõrdeline traadi ristlõike pindalaga A. 4. Mis on materjali proportsionaalsuspiir? Proportsionaalsuspiir, suurim pinge (punktis A), mille korral kehtib veel Hooke'i seadus. 5. Mis on materjali voolavuspiir? Pinge, mis vastab voolamisjõule. 6. Mis on materjali tinglik voolavuspiir? Tinglik voolavuspiir Rp0.2 (kui materjalil voolavus puudub), pinge, mille korral plastiline jääkdeformatsioon on 0.2% 7. Mis on materjali tugevuspiir? tugevuspiir Rm, see on maksimaaljõule Fm vastav mehaaniline pinge. Tõmbetugevus (ehk tugevuspiir) Rm, suurim pinge (punkt D), mida materjal talub 8. Milles seisneb tugevusvaru?
Konsoolis tekkiv tegelik pinge Tugevuse varutegur Vajalik varutegur S = 1,3...2,5. Valitud toru 50x30x2 rahuldab antud tingimust. Keevisõmluse tugevuskontroll Keevitus on ümber liite perimeetri. Keevisõmbluse kaatetiks valime k = t = 2 mm. b1 = 34 mm; b2 = 30 mm; h1 = 54 mm; h2 = 50 mm; k = 2 mm; Liide ristlõikepindala Telgvastupanumoment Pinge paindemomendist Pinge põikjõust Ekvivalentpinge Piirpinge Ääriku materjaliks on valitud teras S355, seega voolavuspiir ReH = 355 MPa. Keevisõbluste tugevuse varutegur Varutegur peab jääma piiridesse S = 1,3 ... 2,5. Keevisliide tugevuse tõstmiseks tuleb suurendada keevisõmbluse kaatet või tugevdada toru plaatidega. Valime keevisõmbluse kaatet k = 3 mm. Siis b1 = 36 mm; b2 = 30 mm; h1 = 56 mm; h2 = 50 mm; k = 3 mm. Ristlõikepindala Telgvastupanumoment Pinge paindemoment Pinge põikjõust Ekvivalentpinge Keevisõmbluse tugevuse varutegur Loeme tugevusvaru rahuldavaks.
Response Answer A. N -25% B. MPa 50% C. J/m2 -50% (ruudus) D. N/mm2 50% (ruudus) Score: 10/10 8. Tõmbeteimiga määratakse järgmised materjali plastsusnäitajad? Student Correct Value Feedback Response Answer A. katkevenivus A 50% B. katkeahenemine 50% Z C. füüsikaline -50% voolavuspiir Re D. löögisitkus KU -50% Score: 10/10 9. Konstruktsioonis on detail, mis töötab staatilistel tõmbekoormustel, kuid saab ka löökkoormusi. Detaili töötemperatuur on vahemikus +40...-35 kraadi. Detaili ristlõikepindala on 61 mm2 ja töökoormus on 2 214N. Vahepeal tekitab konstruktsioon detailile suurema koormuse 9 634N. Detaili materjali mehaanilised omadused on: voolavuspiir Re=459 N/mm2 ja tõmbetugevus Rm=958 N/mm2 ja külmhapruslävi = -66 C ning kõvadus HRC 35
ja mõõtmeid. Peale jõu kadumist säilitada oma deformatsioon. 4.Mis on katkevenivus, katkeahenemine? katkevenivus on suhteline detaili pikenemine protsentides , ja ahenemine detaili suhteline ristlõike pindala muutus protsentides. 5.Missugust materjali omadust iseloomustab katkevenivus, katkeahenemine? platsust 6.Millised on materjali plastsusnäitajad? Katkevenivus ja katkeahenemine 7.Mida tähistavad tähised ReH, ReL, Rp? Ülemine voolavuspiir, alumine voolavuspiir ja tinglik voolavuspiir 8.Miks tugevusarvutustes sitkete materjalide korral ei sobi tugevuspiir? Sest sitketel materjalidel on suur katkeahenemise protsent ning neil seetõttu väheneb teimiku ristlõike pindala. 9.Milline seos on materjali tugevuse Rm ja kõvaduse vahel HB Metallide ja sulamite puhul (lõõmutatud olekus) kehtib tõmbetugevuse ja Brinelli kõvaduse vahel ligikaudne seos Rm 3 HB. LÖÖKPAINDETEIM 1.Millised on löögitugevuse näitajad? Purustustöö ja löögisitkus 2
8. Tõmbeteimiga määratakse järgmised materjali plastsusnäi Student Correct Value Response Answer A. löögisitkus KU B. katkeahenemine 50% Z Student Correct Value Response Answer C. katkevenivus A 50% D. füüsikaline voolavuspiir Re Score: 10/10 9. Konstruktsioonis on detail, mis töötab staatilistel tõmbeko löökkoormusi. Detaili töötemperatuur on vahemikus +40. ristlõikepindala on 54 mm2 ja töökoormus on 3 712N. Va konstruktsioon detailile suurema koormuse 11 493N. Deta mehaanilised omadused on: voolavuspiir Re=457 N/mm2 Rm=1 338 N/mm2 ja külmhapruslävi = -62 C ning kõvad suurim pinge mis tekib detailis ja andke ühikud?
tõmbeolukorras Score: 3/3 5. Missugused toote töötlusviisid eeldavad materjali suurt plastsust? Student Response Feedback A. stantsimine B. keevitamine C. lõiketöötlemine D. lehe valtsimine E. painutamine Score: 3/3 6. Mille poolest erineb surveteim tõmbeteimist? Student Response Feedback A. Sitkete materjalide voolavuspiir (tinglik voolavuspiir) on nii tõmbel kui survel sama suur B. Tõmbeteim ei erine surveteimist C. Haprate materjalide survetugevus on nende tõmbetugevusest suurem D. Mõlemad on staatilised koormamise viisid Score: 3/3 7. Leida materjali tinglik voolavuspiir survel Rp0,2 kui Fp0,2 = 19 912N ja katsekeha ristlõike pindala S=57mm2 Student Response Answer: 349 Units: N/mm2 Score: 4/4 8.
B. keevitamine C. lõiketöötlemine D. stantsimine E. lehe valtsimine Score:3/3 6. Mille poolest erineb surveteim tõmbeteimist? Student ResponseFeedback A. Sitkete materjalide voolavuspiir (tinglik voolavuspiir) on nii tõmbel kui survel sama suur B. Haprate materjalide survetugevus on nende tõmbetugevusest suurem C. Mõlemad on staatilised koormamise viisid D. Tõmbeteim ei erine surveteimist Score:3/3 7. Leida materjali tinglik voolavuspiir survel Rp0,2 kui Fp0,2 = 10 551N ja
a 2007/2008 Ülesanne 2.1. Terasplaadid (S235J2G3) on ühendatud poltidega ning koormatud tõmbejõuga Ft. Plaatide ristlõike b x mm. Plaadi laiusest lähtudes valime kinnitamiseks i poldi. Koormus on staatiline (püsikoormus). Peale selle on antud: hõõrdetegur plaatide vahel = 0,15; sidestustegur (poltide eelpingutusjõu määramiseks ) K = 1,2...1,5. Poldid valitakse alljärgnevatest tugevusgruppidest: 5.6; 6.8 ; 8.8; 10.9 ja 12.9. Siis võib poltide voolavuspiiri arvutada järgmiselt: voolavuspiir ReH = tugevusklassi esimene number (A) korda teise numbriga (B) ning see korrutatud 10-ga ehk y = A*B*10 MPa; tugevuspiir u = tugevusklassi esimene number(A) korda 100 ehk u =A*100 MPa. Keerme samm P valitakse intervallis (1,5... 2,5) mm. Lubatud tõmbepinge []SeHRt=8,0, kus S = 1,5... 3,0 varutegur. Määrata poltide nimiläbimõõt d ja kontrollida plaadi tugevus tõmbel. Ft=20 kN =14 mm b=300 mm
külge. Talale mõjub lauskoormus ühtlase intensiivsusega q = 3,4 Kn/m Valida nelikanttoru profiil ja arvutada keevisliide. Analüüsida konstruktsiooni võimalike optimeerimisviise. Ristlõike dimensioneerimine Maksimaalne paindemoment: 1377 Nm Painde tugevustingimusest leiame konsooli ristlõike minimaalse telgvastupanumomendi . Materjal: teras S355J2H (EN 10025) [1, 2] Mehaanilised omadused : voolavuspiir ReH (y) = 355 MPa; tugevuspiir Rm (u) = 510 - 680 MPa; elastsusmoodul E = 2,1.105 MPa; nihkeelastsusmoodul G = 8,1.104 MPa. Siis lubatud paindepinge: ning minimaalne telgvastupanumoment: Meile sobiv ristlõike: nelikanttoru toru 50x30x4 [1, 2], Wx = 6,10 cm3, mass m = 4,20 kg/m. Mõõtmed ja ristlõigete parameetrid kõrgus h = 50 mm; laius b = 30 mm; seinapaksus t = 4,0 mm;
Ristlõike geomeetrilised karakteristikud A pindala m2 Sx, Sy staatiline moment m3 (raskuskese) Ix, Iy telginertsmoment m4 (paine) Ixy tsentrifugaalinertsmoment m4 (peatelgede asend) Ip polaarinertsimoment m4 (vääne) Imax, Imin (Iu, Iv) peainertsimomendid Wx, Wy vastupanumoment m3 Aktiivsed jõud koormised (välisjõud). Passiivsed jõud toereaktsioonid. Tangentsiaalpinged suurimad 45 all-haprad matejalid purunevad diagonaalselt. Plastse materjali puhul on voolavuspiir piirpingeks, mille järel toimuvad materjalis suured jääkdeformatsioonid ja konstr esineb purunemise oht. Hapra materjali ohutu pinge peab olema vahemikus, mida piiravad tõmbetugevus ja suvetugevus. Piirpinge on pinge, mis vastab piirseisundi tekkele, kus konstruktsioonimaterjal puruneb või omandab suuri jääkdeformatsioone. Sitke materjal -> voolavuspiir. Habras materjal -> tugevuspiir. Tugevusõpetus -> käsitleb staatika haru(füüsikast)
METALLIDE JA SULAMITE OMADUSED Mehaanilise tugevuse näitajad EVS-EN 10002-1 Metallmaterjalid.Tõmbeteim · Tugevusnäitajatest määratakse katsetamisel tõmbele · -Tõmbetugevus Rm maksimaaljõule vastav pinge · Voolavuspiir ReH ReL · Tinglik voolavuspiir RP EVS-EN 10002-1 Metallmaterjalid.Tõmbeteim · Plastsusnäitajatest määratakse katsetamisel tõmbele · -Katkevenivus A% (suhteline pikenemine protsentides purunemiseni) · Katkeahenemine Z% ( ) Tegelikud pinged · Kõik tugevusnäitajad kujutavad endast pinget-jõudu pinnaühiku kohta · Tugevusnäitajaid kasutatakse konstruktsioonielementide arvutamisel · Tugevuse hindamine lubatavate pingete meetodil. Konstruktsiooni töötamine
Kasutamise seisukohalt on kulumine kahjulik nähtus, mida püütakse vähendada kulumiskindlate materjalide, pinnete, sobivate määrdeainete kasutamisega või muul viisil. Materjalide mehaanilised omadused Materjali vastupanu deformeerimisele ja purunemisele iseloomustavad materjalide mehaanilised omadused: tugevus, kõvadus, plastsus ja sitkus. Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust, ebaühtlast temperatuuri vm . Metallide tugevusnäitajateks on voolavuspiir, tugevuspiir jt. Eristatakse konstruktsioonitugevust, staatilist, dünaamilist ja kestustugevust. Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile. Tuntumad kõvadusteimid (Brinelli, Rockwelli ja Vickersi meetod) põhinevad kõvast materjalist otsaku (indentori) surumisel uuritava materjali pinda. Plastsus on materjali võime purunemata muuta talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma kuju
tõmbetugevus, konstruktsioonimaterjal, malm. 2. ISO 2897/77 S-Cr Si 15 2 – Rahvusvaheline standard, legeermalm, sfääriline struk, kroomi 15%, räni 2%. 3. EVS EN 10025/91 Fe 330-0 – eestis kehtestatud euroopa stand, tavateras, mitmeotstarbeline tõmbetugevus 330MPa, määramata kvaliteediga. 4. DIN 17350 C130 W2 – saksa tööriistateras, süsiniku sisaldusega 1,3% ja kvaliteediastmega 2 5. DIN EN 10025/93 S440 K3 – ehitusteras, voolavuspiir 440MPa, löögisitkus 40J, mis kehtivad alates temp -30°C 6. DIN 1744 X3 CrNiMo19 11 2 – Valtsitud kvaliteetlegeerteras, 0,03% süsinikku, 19% kroomi, 11% niklit, 2% molübdeeni 7. EVS EN 10083 14 Ni Cr 14 – madallegeerteras, 0,14% süsinikku, Ni ja Cr sisaldus 14/4=3,5% 8. DIN 1725 G –AlMg3Mn – valatud alumiiniumisulam (magnaanium) Mg 3%, Mn < 1%, Al ülejäänud. 9. DIN 17851 Ti Al6 V4 – titaanisulam, alumiiniumi 6% ja vanaadiumi 4% 10
Tsementiitimine, nitrotsementiitimine, nitriitimine,pinnakihi rikastamine metallidega(Al,Cr,Si). Kasutatakse korge susinikusisaldusega terased. 9. Mis on terase deoksudeerimine, selle liigid? Deoksudeerimine on hapniku eemaldamine terasest. Deoksudeerijad -- ferrosilitsium, ferromangaan, alumiinium. Diffusioon. deoksudeerimine. 10. Tooge metallsulamite tugevuse tahised ja selle uhikud. Tugevuspiir Rm [Mpa]; voolavuspiir Rp02 [Mpa]; vasimuspiir 6-1 [N/mm2]. 11. Tooge metallsulamite sitkuse tahis EVS-EN jargi. KU [J] 12. Tooge metallsulamite roometugevuse tahis ja selle mooteuhik. 6-1 [N/mm2} 13. Missugune legeerelement tagab terase korrosioonikindluse ja milleses koguses, kirjutage mone roostevaba terase keemiline koostis? Cr, Al, Si, Ti, Ni -- parandavad korrosioonikindlust. 12X18H9 (C = 0.12%; Cr = 18%; Ni = 9%) 14. Ehitusterastele esitatavad nouded.
Kasutatud töövahendid: Mikroskoop, materjalide lihvid Materjalide struktuurid: Lihvide kirjeldused: Terased: Lihv 1: Puhas raud. Struktuur koosneb ferriidist. Lihv 2: Väikse süsinikusisaldusega teras. Struktuuri koostis: Ferriit + perliit. Süsiniku sisaldus terases on ligikaudu 0.1%. Terase mark: C10E. Teras C10E tõmbetugevus jääb vahemikku 490-780N/mm2, voolavuspiir 295-390N/mm2, katkevenivus A on 13-16% ja katkeahenemine Z on 40-50%. Lihv 3: Eelmisest mõnevõrra suurema süsinikusisaldusega teras (0.35%). Struktuuri koostis: Ferriit + perliit. Terase mark: C35E. Terase C35E tõmbetugevus jääb vahemikku 550-780N/mm2, voolavuspiir 320-430N/mm2, katkevenivus A on 17-20% ja katkeahenemine Z on 40-50%. Lihv 5: Üleeutektoidteras süsinikusisaldusega 1.1%. Terase mark: C110E.
· AB elastsed deformatsioonid, kuid mittelineaarne sõltuvus koormuse F ja deformatsiooni l vahel, esmased plastsed deformatsioonid; Ülemine elastsuspiir ReH ehk, pinge (punkt B), mille ületamisel algab materjali voolamine Tinglik voolavuspiir Rp0.2 (kui materjalil voolavus puudub), pinge (punkt B), mille korral plastiline jääkdeformatsioon on 0.2% · BC plastsed deformatsioonid ehk materjali voolamine, kus deformatsioon l suureneb sõltumata koormusest F; Priit Põdra, 2004 9
Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Millised maatriksitüübid on peamiselt kasutusel keraamilistes komposiitides? Vali üks või enam: 1. kammkeraamika 2. segakeraamika + 3. mitteoksiidkeraamika + 4. oksiidkeraamika + Küsimus 5 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Millised materjali mehaanilised omadused on aluseks detaili tugevusarvutustel? Vali üks või enam: 1. Tõmbe või survetugevus Rm (kui Re või Rp0,2 ja Rm vahe on väike) + 2. Materjali kõvadus 3. Füüsikaline voolavuspiir Re või tinglik voolavuspiir Rp0,2 + 4. Tõmbe või survetugevus Rm (kui Re või Rp0,2 ja Rm vahe on suur) 5. Plastsusnäitajad katkevenivus A ja katkeahenemine Z Küsimus 6 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Weibulli moodul iseloomustab.... Vali üks: 1. kõvadust 2. üldisi mehaanilisi omadusi 3. omaduste (sh. mehaaniliste omaduste) hajuvust + 4. keraamika termopüsivust Küsimus 7 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Millised on tehnokeraamika omadused võrreldes terastega?
A. segakeraamika B. mitteoksiidkeraamika C. kammkeraamika D. oksiidkeraamika Score: 8/8 5. Millised materjali mehaanilised omadused on aluseks detaili tugevusarvutustel? Student Response A. Tõmbe- või survetugevus Rm (kui Re või Rp0,2 ja Rm vahe on suur) B. Plastsusnäitajad katkevenivus A ja katkeahenemine Z C. Materjali kõvadus Rockwell'i C skaalas D. Füüsikaline voolavuspiir Re või tinglik voolavuspiir Rp0,2 E. Tõmbe- või survetugevus Rm (kui Re või Rp0,2 ja Rm vahe on väike) Score: 8/8 6. Weibulli moodul iseloomustab.... Student Response 1. üldisi mehaanilisi omadusi 2. kõvadust 3. omaduste (sh. mehaaniliste omaduste) hajuvust 4. keraamika termopüsivust Score: 8/8 7. Millised on tehnokeraamika omadused võrreldes terastega? Student Response 1
Vali üks või enam: 1. oksiidkeraamika 2. kammkeraamika 3. segakeraamika 4. mitteoksiidkeraamika Küsimus 5 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Millised materjali mehaanilised omadused on aluseks detaili tugevusarvutustel? Vali üks või enam: 1. Tõmbe- või survetugevus Rm (kui Re või Rp0,2 ja Rm vahe on suur) 2. Plastsusnäitajad katkevenivus A ja katkeahenemine Z 3. Tõmbe- või survetugevus Rm (kui Re või Rp0,2 ja Rm vahe on väike) 4. Füüsikaline voolavuspiir Re või tinglik voolavuspiir Rp0,2 5. Materjali kõvadus Küsimus 6(3. peaks õige olema) Vale Hinne 0,00 / 8,00 Küsimuse tekst Weibulli moodul iseloomustab.... Vali üks: 1. üldisi mehaanilisi omadusi 2. kõvadust 3. omaduste (sh. mehaaniliste omaduste) hajuvust 4. keraamika termopüsivust Küsimus 7 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Millised on tehnokeraamika omadused võrreldes terastega? Vali üks või enam: 1. Tehnokeraamika tihedus on enamasti väiksem 2. Teraste kõvadus on oluliselt madalam 3
4.1 Legeerteras 41Cr4(40X) Esimene valik on legeerteras 41Cr4(40X). Tegemist on 0,9%-lise kroomi ja 0,43%-lise süsiniku sisaldusega hammasrattaterasega. 4.1.1 Terase 41Cr4(40X) termotöötlus Gaasiline C ja N - nitrotsementiitimine 830 oC, karastamine õlis ja madalnoolutus 200 oC juures. See parandab materjali kõvadust, kulumiskindlust ja korrosioonikindlust. Mehaanilised omadused peale termotöötlust tabelis 1.1. Materjal 41Cr4(40X) Tinglik voolavuspiir N/mm2 560 Tõmbetugevus N/mm2 675 Katkevenivus A% 14 Katkeahenemine Z% 45 Südamik Pind Kõvadus 187...241HB 48...53HRC Tabel 1.1 4.2 Süsinikteras C40E(40) Teine valik on süsinikteras C40E(40). Sisaldab kuni 0,44% süsiniku ja on väga kulumiskindel. 4.2.1 Terase C40E(40) termotöötlus
Pinnaste põhiomadused ja liigid. Pinnaste liigitamine. Savidele tehtavad katsed. Puurimised, proovide laborisse toimetamine, penetratsiooni katsed. Geotehnikas ja ehitusgeoloogias pinnaseid liigitatakse koostise, tekke ja omaduste järgi. Põhiomadused: Eritihedus Ps; Tihedus Pn; Kuivtihedus Pd; Veesisaldus/Niiskus W; Poorsus n; Poorsustegur e; Plastsus ----- Tihendadatustegur It; Tihedusaste Id; Küllastusaste Sr; Plastsuspiir Wp; Voolavuspiir W(väike L); Konsistentsinäitaja I(väike L). Savidele tehtavad katsed: Proctor teim (suhteline tihedus); Rullimismeetod? (plastsuspiir); Vassilijevi koonus (voolavuspiir); Rootsi koonus; Casagrande aparaat; Ödomeeterteim; Pinnaste omaduste parandamine erinevate meetodite abil. Milliseid masinaid saab kasutada? Milliseid pinnase omadusi tasub kindlasti parandada? Kuidas seda saab teha? Tuntumad meetodid: - Drenaazid ja veealandust - Tihendamine, vibreerimine
1. Metallide omadused ja katsetamine 1.1 . Millised mehaanilised omadused määratakse t6mbeteimiga? Tugevus (Voolavuspiir ja tõmbetugevuspiir), plastsus 1.2. Loetlege materjali tugevus- ja plastsusnäitajad. Tugevus: tõmbetugevus, survetugevus, voolavuspiir survel/tõmbel jne (konstruktsioonitugevus, väsimustugevus, roometugevus) Plastsus: katkevenivus, katkeahenemine jne 1.3. Millised on materjalide põhilised k6vaduse määramise meetodid? Brinelli (HBW), Rockwelli (HR), Vickersi (HV), Barcoli (komposiitidele) meetodid. 1.4. Millised on materjali sitkusnäitajad? Purustustöö KU või KV (määratakse löökteimil), purunemissitkus (eriteim) 2. Metallide struktuur 2.1
teel koostatud toimiva jõu ja absoluutse pikenemise ja pinge ning suhtleise pikenemise vahelise diagrammi põhjal.Määratakse järgmised tugevus-ja plastsusnäitajad: Tugevusnäitajad: Tõmbetugevus Rm-maksimaaljõule F m vastav pinge. Voolavuspiir ReH(ülemine)ja ReL(alumine) ReH-pinge väärtus,mille saavutamisel esmakordselt täheldatakse jõu vähenemist, ReL-pinge madalaim väärtus plastsel voolamisel Tinglik voolavuspiir Rp-pinge,mille juures vaasi jäävpikenemine saavutab etteantud väärtuse protsentides. Plastsusnäitajad: Katkevenivus A%(suhteline pikenemine protsentides purunemiseni) Katkeahenemine Z% Löökpaindeteim Konstruktsioonile võib mõjuda löökkoormus,mis võib hapralt purustada detaili.See on üks ohtlikemaid konstruktsioonide purunemise viise.Katsetamine võimaldab otsustada materjali kalduvuse üle haprale purunemisele.
lakkamist. A – katkevenivus ehk suhteline pikenemine pärast katkemist (%). Z – katkeahenemine ehk suhteline ahenemine pärast katkemist (%). Jäikusnäitajad Elastsus on materjali võime omandada oma esialgne kuju peale koormuse eemaldamist E – normaalelastsusmoodul, annab hinnangu materjali jäikusele (GPa;N/mm2). Tugevusnäitajad (ühik kõigil N/mm2 või MPa) Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust, ebaühtlast temperatuuri vms. Voolavuspiir - pinge, mis vastab voolavusjõule. ReH - jõule FeH vastav ülemine voolavuspiir. ReL - jõule FeL vastav alumine voolavuspiir. Rp0,2 - enamiku sulamite tõmbediagrammil voolavusplatvorm puudub, mistõttu voolavuspiiri asemel kasutatakse tinglikku voolavuspiiri. Tinglik voolavuspiir määratakse reeglina jõu F0,2 juures, mis kutsub esile teimiku jääva pikenemise 0,2% võrra. Rm - tõmbetugevuspiir e
23. Milleks vajatakse materjali tõmbediagrammi? Et määrata tema tugevus ja samas ka sobivus kasutamiseks. 24. Mis on materjali proportsionaalsuspiir? Proportsionaalsuspiir, suurim pinge (punktis A), mille korral kehtib veel Hooke'i seadus. 25. Mis on materjali elastssuspiir? Ülemine elastsuspiir ReH ehk, pinge, mille ületamisel algab materjali voolamine. Alumine elastsuspiir ReL, pinge, mis vastab voolamise lõppemisele (ReL ReH) 26. Mis on materjali voolavuspiir? Pinge mis vastab voolavusjõule. 27. Mis on materjali tinglik voolavuspiir? Tinglik voolavuspiir Rp0.2 (kui materjalil voolavus puudub), pinge, mille korral plastiline jääkdeformatsioon on 0.2% 28. Millal kirjeldab materjali tugevust tinglik voolavuspiir? Kui materjalil voolavus puudub. 29. Mis on materjali tugevuspiir? Tõmbetugevus (ehk tugevuspiir) Rm, suurim pinge (punkt D), mida materjal talub 30. Mis on materjali katkepinge?
korral kehtib veel Hooke'i seadus 2.26. Kuidas on matemaatiliselt seotud pikisisejõu resultant ja pikkepinge? *** 1.25. Mis on materjali elastssuspiir? pinge, mille ületamisel algab materjali 2.27. Sõnastage pikkepinge märgireegel! Pikenemine on pos. voolamine 2.28. Sõnastage Bernoulli hüpotees ! Varda deformeerumisel jäävad kõik selle 1.26. Mis on materjali voolavuspiir? *Pinge, mis vastab voolavusjõule. ristlõiked tasapinnalisteks 1.27. Mis on materjali tinglik voolavuspiir? Rp0.2 (kui materjalil voolavus 2.29. Kuidas laotub pikkepinge? Laotub üle varda ristlõike ühtlaselt puudub), pinge , mille korral plastiline jääkdeformatsioon on 0.2% 2.30. Millistes ristlõike punktides on pikkepinge suurimad väärtused? kõigis 1.28. Millal kirjeldab materjali tugevust tinglik voolavuspiir
tingliku kontaktpindala ) [7, lk 17] Kus: d0 - telje läbimõõt, 17 mm - kronsteini seina paksus, 7 mm Lisa 1. On märgitud kronsteini seinade paksused ja telje läbimõõt . )=238*10-6 m2 Järgmiseks arvutan telje ning kronsteini seinte kontakti muljumisele valemiga [7, lk19] Kus: FC -muljumispinna kontaktjõud, 6286 N Ac- kronsteini seinte ja telje vaheline tinglik kontaktpindala, 238*10 -6 m2 =26,8 Mpa. Kuna telje voolavuspiir on 335 MPa siis peab telg ka muljumisele vastu ning varutegur S on sarnaselt lõikele . Telg paindele Telje tugevusarvutuste tegemiseks paindele kasutan tugevusõpetuse konspekti [8] Reaktsiooni jõudude tsentritest alates on telje kogupikkuseks 52 mm nagu on näha Sele 5. F=6286 N FA FB
Kovaduse maaramisel kasutatakse erinevaid meetodeid: Brinelli kovadus Rockwelli kovadus Vickersi kovadus Elastse deformatsiooni korral on pinge ja deformatsiooni vahel lineaarne seos. Elastne deformatsioon on ebapusiv, st. jou eemaldades taastab keha oma esialgse kuju. 6. Metallide ja sulamite mehaanilised omadused. Staatilisel kormamisel määratavad omadused: tõmbeteim, surveteim. Staatilised tombeteimiga maaratakse metallide korral jargmised tugevusomadused: - voolavuspiir (yield limit, proof strength) - tombetugevus (tensile strength) Uhik: N/mm2; 1 N/mm2= 1 MPa Varem oli kasutusel kgf/mm2; 1kgf/mm2=9,8*106N/m2 10 N/mm2 Lisaks maaratakse materjali plastsusnaitajad: - katkevenivus (percentage elongation after fracture) - katkeahenemine (percentage reduction of area) Surveteimiga maaratakse metallide korral samad tugevusomadused, mis tombeteimigagi: - voolavuspiir (yield limit, proof strength) - survetugevus (compresion strength)
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL MEHHATROONIKAINSTITUUT MHE0061 MASINATEHNIKA KODUTÖÖ NR 1 ÜLIÕPILANE:- KOOD: - RÜHM: KAOB JUHENDAJA: A.Sivitski Töö esitatud: 06.10.2009 Arvestatud: TALLINN 2008 Lähteandmed: F1=16 kN F2=28 kN F3=59 kN = 75° = 85° = 65° Materjal: S355J2H Reh= 355 MPa (Voolavuspiir) [S] = 1,5...3 []= Reh/[S] []=355/ 1,5 = 237 MPa Lahendus: 1.Koostan tasakaaluvõrrandid: Fx=0 F2+F3*cos N2*cos N1 F1*cos = 0 28+29*cos75 N2*cos85 N1 + 16*cos65 = 0 0,98N2 N1 = -91,38 (kN) Fy=0 -F1*cos(90- ) + N2*sin + F3*sin = 0 -16*cos25 + N2*sin85 + 59*sin75 = 0 N2 = -38,9 (kN) Seega: N1=54,4 kN N2= -38,9 kN Järeldus: Varras 1 on tõmmatud, sest N1 suund on ristlõikest väljapoole. Varras 2 on surutatud, seega joonisel N2 suund vastupidine (tähistatud pun...
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
