Katsetulemused · Tõmbeteim Tõmbeteimi tulemuste tabel · Löökpainde teim Lõõkpaindeteimi Tulemuste tabel Teras C60 põhjal Materjal Purustustöö KV Temperatuur Purunemispinna (soonik) iseloom Kokkuvõte Katsete käigus selgus, et terasel läks teistega võrreldes küllaltki palju suuremat jõudu tarvis, et tekitada plastne deformatsioon. Kui terasel saavutas tugevuspiiri, tekkis kael. Polüestervaigu katsest vaatasime videot, kus näitas surveteimi katset, kus tuli välja et materjal on suhteliselt hapra iseloomuga. Komposiitmaterjalid purunesid kiiresti peale tugevuspiiri saavutamist ning see oli küllaltki palju madalam terase omast. Löökpainde puhul oli väga hästi näha, kui palju hapramaks läheb teras temperatuuri langedes. -50 C juures oli umbes poole väiksemat jõudu vaja materjali purustamiseks, kui sama materjal +24 C juures.
surve, tõmbe, väände, painde, löögi ja muid jõudusid. Materjali tugevus sõltub selle tihedusest, niiskusest, struktuurist ja välisjõu suunast. Nii näiteks Kivimid taluvad hästi survejõudusid, aga löögi või paindejõudusid taluvad 5 50 korda halvemini. Puit talub hästi tõmbejõudusid. Seepärast tuleb kasutada materjale seal, kuhu nad sobivad. Materjali mehaanilised omadused Tugevuspiir on suurim pinge, mida materjal on võimeline purunemata taluma. Tugevuspiiri tähis on B, mõõdetakse paskalites Tugevuspiiri tõmbel nimetatakse tõmbetugevuseks, tugevuspiiri survel survetugevuseks, tugevuspiiri väändel väändetugevuseks jne. Konstruktsioonide projekteerimisel on vaja alati materjalile anda tugevuse varu. Mida vähem homogeensem on materjal, seda suurem peab olema varu. Materjali tugevuspiir määratakse teimimisega, mis võib olla purustava või mittepurustava iseloomuga. Viimase korral määratakse tugevuspiir kaudsete märkide alusel.
detaili. Ootamatu habras purunemine on üks ohtlikumaid konstruktsioonide või detailide purunemise viise. Katsetamine löökpaindele võimaldab otsustada materjali kalduvuse üle haprale purunemisele. Kokkuvõte/järeldused: Katsete käigus selgus, et terasel läks teistega võrreldes küllaltki palju suuremat jõudu tarvis, et tekitada plastne deformatsioon. Teras, saavutades tugevuspiiri hakkas venima ning tekkis nn kael. Komposiitmaterjalid seevastu purunesid üsna kiiresti peale tugevuspiiri saavutamist. Üllatav oli see, et tõmbetulemused olid võrdluses terasega üsna lähedased või isegi suuremad (komposiit X). Suure üllatuse valmistasid plastid (ABS ja PMMA), mis meie katse käigus saavutasid palju suurema tõmbetugevuse kui teoorias peaks saavutama. Polüestervaigu katsest
Teras C60 143° 10 J -66 °C Purunemispind sirge Kokkuvõte/järeldused: (Katsetulemuste analüüs, märkused, järeldused) Katsete käigus selgus, et terasel läks teistega võrreldes küllaltki palju suuremat jõudu tarvis, et tekitada plastne deformatsioon. Kui terasel saavutas tugevuspiiri, tekkis kael. Polüestervaigu katsest vaatasime videot, kus näitas surveteimi katset, kus tuli välja et materjal on suhteliselt hapra iseloomuga. Komposiitmaterjalid purunesid kiiresti peale tugevuspiiri saavutamist. Suureks üllatuseks oli ABS tugevuspiir, mis teoreetiliselt ei tohiks nii kõrge olla. Arvatavasti oli teimik teistsugusest plastist. Järeldusena saame väita, et kõige tugevamaks materjaliks oli komposiit X ning talle järgnes
Mõõtsime teimiku keskkohast laiuse ning arvutasime algristlõike pindala. Samuti leidsime teimiku algpikkuse, märkides ja mõõtes mingi kindla vahemiku teimikul, et hiljem oleks hea uuesti mõõta. Seejärel asetasime erinevatest materjalidest teimikud tõmbe masina vahele ning tõmbasime kuni purunemiseni. Kasutades alg- ja lõpp pikkuseid, saime leida erinevate materjalide katkevenivuse. Samuti leidsime arvutuse teel materjalide tugevuspiiri (Rm) ning panime kirja ka tingliku voolavuspiiri(Rp). Ülejäänud andmed tabeli täitmiseks saime graafikult. JÄRELDUSED Erinevad materjalid on erineva tugevusega. Katsetest sai järeldada, et osade materjalide voolavuspiir oli suurem kui teistel, mõni materjal purunes kohe ilma venimata. Samuti oli ka materjale, mis ei purunenudki lõplikult, vaid lihtsalt ületasid voolavuspiiri. Katsetest saab järeldada, et erinevad materjalid reageerivad tõmbele erinevalt.
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 Rel- (alumine voolavuspiir) pinge madalaim väärtus plastsel voolamisel Rp- tinglik voolavuspiir (2) 8) Kuna tõmbeteimil väheneb koormamise käigus teimiku ristlõikepindala, siis tugevuspiiri Rm väärtused ei kajasta tegelike pingeid. Plastsete materjalide korral võib Rm vaadelda kui vastupanu märgatavale plastsele deformatsioonile. 9) 10) Löögisitkuse näitajaks on purustamiseks kulunud töö dzaulides 11) Külmhaprus- materjali hapruse suurenemine (sitkuse vähenemine) madalal temp 12) T50- temp, mille juures purunemispildis on vähemalt 50% kiulist pinda T90- temp, mille juures purunemispildis on vähemalt 90% kiulist pinda 13)
neid materjale habrasteks ja plastseteks. a. Hapraks loetakse materjali, mis puruneb väikese moone juures, nii et ka plastsust iseloomustav jääkmoone jääb tühiseks. Haprad materjalid malm, karastunud teras, graniit. Habras materjal jääb nii tõmbel kui ka survel ligilähedaselt elastseks kuni purunemisseisundini. Seda käitumist lähendab piisavalt Hooke’i keha. Purustava pinge absoluutväärtust nim tugevuspiiriks. Tugevuspiiri tõmbel nim ka materjali tõmbetugevuseks, tugevuspiiri survel survetugevuseks. Haprale materjalile on iseloomulik, et tõmbetugevus on oluliselt väiksem survetugevusest. b. Kõiki materjale, mis purunevad olulise moone tekkimise järel, haaratakse sitke materjali mõistega. Neist plastseteks loetakse materjali, millel purunemishetkeks moodustub märgatav jääkmoone. Nt madalsüsinikteras, vask, alumiinium.
Tinglik voolavuspiir on kõige suurem komposiidil (pikikiudu) 24,11 N/mm2, kõige väiksem aga plastil 4,3 N/mm2. Pärast tõmbamist pikenes kõige enam teras- 21,3 mm. Komposiitmaterjal (pikikiud) sootuks purunes, ning mõõtmist ei saanud sooritada. Kuna teras pikenes kõige rohkem, siis suurim suhteline katkevenivus on temal 27%. Komposiitmaterjalil (ristikiudu) on katkevenivus 0%, kuna materjal ei muutnud oma pikkusemõõtmeid. Kõige suurem tugevuspiiri ja ruumala suhe on plastil 5771111 N*mm/mg. Esimese tabeli analüüsi põhjal võib järeldada, et iga materjalil on omad head ja halvad omadused. Tänu nende headele omadustele rakendatakse neid ka erinevates kasutusalades. Terast kasutatakse rasketööstuses, kuna teras on tugev ja tema mehaaniliste omaduste muutmiseks peab rakendama suurt jõudu. Plasti ei saa selleks ju kasutada, kuna tema talub palju väiksemat jõudu
keksmised mõõdud, mis saadakse ülemise ja alumise sõela avade mõõtude keskmisena; q 1, q1…qi – vastava fraktsiooni protsentuaalne osajääk alumisel sõelal. Eeltoodud purustusastme alusel tuntakse jäme-, keskmist- ja peenpurustust ning jäme-, keskmist- ja peenjahvatust. 2. Purustusmeetodid, purustusprotsessi skeemid. Suvalise materjali purustamiseks on vaja rakendada sellele väliskoormus, mille tagajärjel materjalis tekivad tema tugevuspiiri ületavad sisepinged. Sisepingete tekitamise viisi järgi võib purustus- ja jahvatusseadmetes eristada kahte peamist meetodit lähtematerjali peenestamiseks: a) staatilise väliskoormuse rakendamisega, mida kasut peamiselt purustites b) dünaamilise, e lööktoimelise väliskoormuste rakendamisega, mida kasut peamiselt veskites ja kindlat tüüpi purustites. Teraliste kivimaterjalide tootmise tehnoloogiline protsess võib olla organiseeritud ühe- või
On põhiliseks legeerivaks lisandiks kiirlõiketerastes W ja Mo kõrval, tõstes terase soojuspüsivust ( tõus kuni 12% Co-sisalduseni). Co takistab kõrgetel töötemperatuuridel noolutamisel karbiidide eraldumist martensiidist. Koobaltit sisaldavad kiirlõiketerasest tööriistad püsivad eriti teravad. Vask -Cu- sisalduse kasvuga kaasneb terase mehaaniliste omaduste tõus. Väikese C-sisaldusega (alla 0,1%) terastes Cu- sisaldusel 1,0...1,5%. Kõrge on ka vaskteraste voolavuspiir (üle 0,9 tugevuspiiri). Parandab oluliselt teraste korrosioonikindlust niiskes õhus. Neil terastel on ka madal külmhapruslävi (alla -40 kraadi Celsiust (C°)). Plii - ei lahustu terases ei vedelas ega tahkes olekus, vaid esineb seal väga väikeste osakestena soodustades seega terase lõiketöötlemisel murduva laastu teket ja määrivat toimet. Sellest tulenevalt lisatakse automaaditerastesse lõiketöödeldavuse parandamiseks väävli ja fosfori kõrval pliid (0,1...0,2%). Boor -tõstab terase läbikarastuvust
Erimääretes tähendab A aga automääret (AM) ; c sünteetilised määrded Erimäärete tähistuses võib esineda veel ka muid tähti. Solidool (sünteetiline) on sünteetilise kaltsiumseebiga paksendatud universaalne määre. Vees praktiliselt lahustumatu. Ette nähtud traktorite, põllutöömasinate, farmiseadmete ja mitmesuguste tööpinkide laagrite, hammas- ja kettajamite määrimiseks. Toodetakse kahte marki, mis erinevad tugevuspiiri ja tilktemperatuuri poolest: 1) solidool Cc, tilktemperatuur 85...105°C, kasutustemperatuur -20...65°C, tugevuspiir 200...700 g/cm²; 2) presssolidool Cc, tilktemperatuur 85...95 C, kasutustemperatuur -30...50°C, tugevuspiir 100...200 g/cm² Mõlemad on vastastikku vahetatavad, heade korrosioonivastaste omadustega. Grafiitmääre - sünteetiline solidool, mis sisaldab grafiiti (kuni 10 %). Ette nähtud
Suureneb lõikamiseks vajalik võimsus ja halveneb töödeldud pinna kvaliteet Tera kulumiskindlust suurendavad Teramaterjali kõvadus Tera pinnasiledus . Lõikeinstrumendi nürnemist töötlemise käigus võib jagada kolme etappi : I – etapp – värkelt teritatud tera sisstöötamise aeg Tera kulumine on intensiivne Teral lõikeserval tekivad lõikejõudude toimel suured pinged, mis ületades tugevuspiiri tekitavad murdumise või jääva deformatsiooni Kulumise intensiivsus sõltub teritusnurgast ja teramaterjali tugevusest Nürinemine ei sõltu töödeldavast materjalist . II – etapp – monotoonse kulumise etapp, suurem osa tera tööajast kahe terituse vahelisel perioodil Tera nürinemine on aeglane Kulumise kiirus sõltub teramaterjali kõvadusest ja töödeldavast materjalist . III – etapp – avariikulumine
tunnusnumbrit. Lähtudes tähistuse eesmärgist liigitatakse margitähised 2 põhilisse gruppi: I - terased, mille tähistus põhineb nende kasutusel ja mehaanilistel või füüsikalistel omadustel, II - terased, mille tähistus põhineb nende keemilisel koostisel. I grupi terastest markeeritakse voolavuspiiri järgi ehitusteraseid (täht S margi ees, millele järgneb voolavuspiir N/mm2, nt. S335J0), masinaehitusteraseid (täht E) jt., tugevuspiiri järgi relsiteraseid (täht R margi ees, millele järgneb tugevuspiir Rm N/mm2) jt. II grupi teraste põhilised margitähiste sümbolid on: - mittelegeerterased (v.a. automaaditerased) Mn-sisaldusega < 1%; 1) täht C, 2) C-sisaldus x 100 nt. C35 (35 - C%x100) - mittelegeerterased Mn-sisaldusega ≥ 1%, mittelegeerautomaaditerased ja legeerterased (legeeriva elemendi sisaldus < 5%); 1) C-sisaldus x 100,
327-1539 °C - kesksulavad metallid ja sulamid, näiteks Mn, Cu, Ni >1539 °C - rasksulavad metallid ja sulamid, näiteks Fe, Ti, Cr Tõmbekatsel määratavad tugevus- ja plastsusnäitajad , jäikusnäitaja, nende ühikud ning kasutamine. Tõmbekatsel saame määrata nii tugevus kui ka platsusnäitajaid, tugevusnäitajateks on: Tõmbetugevus Rm – maksimaaljõule Fm vastav pinge, valemiga Rm = Fm / S0, ühikuga N/mm2. Tõmbetugevust ehk tugevuspiiri kasutatakse näiteks staatilistel koormustel habraste materjalide ohtlike pingete kirjeldamiseks. Voolavuspiir ReH – ülemine voolavuspiir. See on pinge väärtus, mille saavutamisel esmakordselt täheldatakse jõu vähenemist. Ühikuks N/mm2. Voolavuspiiri kasutatakse staatilistel koormustel plastsete materjalide ohtlike pingete kirjeldamiseks. Voolavuspiir ReL – alumine voolavuspiir. Pinge madalaim väärtus plastsel voolamisel. Ühikuks N/mm2.
(sisepinged)? 30. Mis on keermesliite väsimuspurunemise põhjusteks ja millised on peamised väsimusüpurunemise kohad? Purunemise põhjuseks on suure tõenäosusega väsimus, kui: 49. 1. Detailile mõjuvad TSÜKLILISED koormused (millega kaasnevad materjalis tsüklilised pinged); 50. 2. Tsükliliste pingete suurimad väärtused ei ületa materjali piirpinget (voolepiiri ega tugevuspiiri); 51. 3. Purunemine on OOTAMATU, ilma materjali voolamiseta (sarnaneb rabedale murrule). 31. Nimetada meetmed keermesliite väsimuse vältimiseks. 52. 1. Õige eelpingestatuse ja pingutusmomendi tagamine: 53. 2. Kinnitusdetailide ülevaatus enne paigaldamist ning defektsete komponentide asendamine: 54. 3. Mutri ja poldipea ristseisu tagamine poldi telje suhtes: 55. 4. Poltide perioodiline vahetamine vastavalt juhenditele; 56. 5
Kesksüsinikterased (0,3-0,4 %C) sisaldavad reeglina kroomi ja mangaani - läbikarastuvuseks, 1,5-3 % niklit- sitkuse ja madala külmhapruse saamiseks, molübdeeni, volframi või vanaadiumi - karbiidimoodustajaid ja tera peenendajaid, fosforit ja väävlit alla 0,01 %. Tüüpiline termotöötlus on isotermkarastus 900 0C ja madalnoolutus 200 0C. Kahe kõrgtugeva terase omadused tuuakse allolevas tabelis 22.3. Näit Rmp tähendab tugevuspiiri, mis on saadud tõmbeteimikul praoga, so maksimaalselt terava pingekontsentraatoriga. Tabel 22.3 Kõrgtugevate teraste mehhaanilised omadused. Rm Rmp A Z KCU K1C Teras N/mm2 % MJ/m2 MPa/m
b) katkeahenemine Z% So - S Z= 100 , So b) kus So teimiku algristlõikepindala, Tõmbepinge S teimiku minimaalne ristlõikepindala katkemiskohas. Kuna tõmbeteimil koormamise käigus teimiku ristlõige väheneb, siis sel teel saadud voolavuspiiri Rp, eriti aga tugevuspiiri Rm väärtused ei kajasta tegelikke pingeid. Tegelikud pinged erinevad seda enam, mida plastsem on materjal. Kui habraste materjalide korral võib Rm väärtusi vaadelda mater- Rm Tõmbetugevus jali tugevuse näitajatena (katkeahenemine Z on Rp0,2 väike), siis plastsete materjalide korral võib tugevus- Tinglik voolavuspiir piiri Rm käsitleda kui vastupanu märgatavale plast- sele deformatsioonile.
peente karbiidide, nitriidide, oksiidide jt ühendite eraldumist. g)Vask (Cu) Vask ei moodusta rauaga keemilisi ühendeid, kuid lahustub piiratult rauas. Cu lahustuvus rauas on temperatuuril 851°C 2,1%, toatemperatuuril 0,25%. Cu-sisalduse kasvuga kaasneb terase mehaaniliste omaduste tõus: see on täheldatav just väikese C-sisaldusega (alla 0,1%) terastes Cu-sisaldusel 1,0...1,5%. Kõrge on ka vaskteraste voolavuspiir (üle 0,9 tugevuspiiri). Vase ja nikliga või vase ja fosforiga üheagne legeerimine parandab oluliselt teraste korrosioonikindlust niiskes õhus. Kuna neil terastel on ka madal külmhapruslävi (alla -40°C), sobivad nad ehituskonstruktsioonide valmistamiseks (sildade ja katuste metallkonstruktsioonid), samuti kasutamiseks raudteetranspordis ja laevaehituses. Hea keevitavuse tagamiseks ei ületa süsinikusisaldus neis 0,15%. h)Plii (Pb)
happekindel; A - aktiveeritud, (suurtele koormustele). Erimääretes tähendab A aga automääret (AM) ; c sünteetilised määrded. Erimäärete tähistuses võib esineda veel ka muid tähti. Solidool (sünteetiline) on sünteetilise kaltsiumseebiga paksendatud universaalne määre. Vees praktiliselt lahustumatu. Ette nähtud traktorite, põllutöömasinate, farmiseadmete ja mitmesuguste tööpinkide laagrite, hammas- ja kettajamite määrimiseks. Toodetakse kahte marki, mis erinevad tugevuspiiri ja tilktemperatuuri poolest: 1) solidool Cc, tilktemperatuur 85...105°C, kasutustemperatuur -20...65°C, tugevuspiir 200...700 g/cm²; 2) presssolidool Cc, tilktemperatuur 85...95 C, kasutustemperatuur -30...50°C, tugevuspiir 100...200 g/cm². Mõlemad on vastastikku vahetatavad, heade korrosioonivastaste omadustega. Grafiitmääre - solidool, mis sisaldab grafiiti (kuni 10 %). Ettenähtud vedrulehtede, trosside, kruviülekannete ja teiste aeglasekäiguliste lahtiste seadmete määrimiseks.
happekindel; A - aktiveeritud, (suurtele koormustele). Erimääretes tähendab A aga automääret (AM) ; c sünteetilised määrded. Erimäärete tähistuses võib esineda veel ka muid tähti. Solidool (sünteetiline) on sünteetilise kaltsiumseebiga paksendatud universaalne määre. Vees praktiliselt lahustumatu. Ette nähtud traktorite, põllutöömasinate, farmiseadmete ja mitmesuguste tööpinkide laagrite, hammas- ja kettajamite määrimiseks. Toodetakse kahte marki, mis erinevad tugevuspiiri ja tilktemperatuuri poolest: 1) solidool Cc, tilktemperatuur 85...105°C, kasutustemperatuur -20...65°C, tugevuspiir 200...700 g/cm²; 2) presssolidool Cc, tilktemperatuur 85...95 C, kasutustemperatuur -30...50°C, tugevuspiir 100...200 g/cm². Mõlemad on vastastikku vahetatavad, heade korrosioonivastaste omadustega. Grafiitmääre - solidool, mis sisaldab grafiiti (kuni 10 %). Ettenähtud vedrulehtede, trosside, kruviülekannete ja teiste aeglasekäiguliste lahtiste seadmete määrimiseks.
Pinge a max Sele 2.6. Pingetsükkel. m sümmeetriline; min pulseeriv; c) Aeg üldtsükkel. Tsüklilisel koormusel tekib ja areneb pragu ka pingetel, mis on allpool materjali tugevuspiiri, sageli ka voolavuspiiri. Detaili tugevuse kahanemist kohaliku purunemisprotsessi tagajärjel vahelduvkoormuse toimel nimetatakse väsimuseks. Väsimustugevust iseloomustab väsimuspiir R – maksimaalne pinge, mida materjal talub purunemata mingi N0 koormusetsüklite juures (baasarv N0 on terasel 107, mitterauasulamitel 108). Sümmeetrilise koormuse korral väsimuspiiri tähis on -1 (Sele 2.3). 13
annaabi.ee 
