Gépészeti tételek

Szakítóvizsgálat

A.)

A szakítóvizsgálat a szilárd anyagok mechanikai tulajdonságainak mérésére szolgál. Roncsolásos

vizsgálat, amikor a próbatest alakúra kiképzett munkadarabot szakítógépen, állandó húzással

fokozatosan megnyújtják, egészen addig, amíg a mintadarab el nem szakad. A folyamat során végig

mérik a munkadarab megnyúlását a terhelés változásának függvényében.

A szakítóvizsgálat egyik eredménye a megnyúlás-erő diagram, az ún. szakítódiagram. Ezen a

megnyújtás és a szakítás folyamata nyomon követhető és szakaszokra osztható.

Az első szakasz a rugalmas alakváltozás szakasza. Ezen a szakaszon nem történik még olyan

deformáció, ami miatt a mintadarab ne nyerhetné vissza eredeti alakját.

A második szakasz az egyenletes alakváltozás. Ezen a húzási szakaszon a képlékeny deformáció

azonos végig a húzott mintadarabon.

A harmadik szakasz a kontrakció, amikor egy ponton elkeskenyedik a mintadarab, majd ott el is

szakad.

Az anyag szakítószilárdsága az a mennyiség, amely a szakítódiagram maximális erőpontjának és a

mintadarab keresztmetszetnek a hányadosa.

A próbatesttel szemben támasztott követelmények:

A próbatestek keresztmetszete lehet kör, négyzet, derékszögű négyszög, körgyűrű vagy kivételes esetben más alakú

  •  reprezentálja a vizsgálandó anyagtételt;
  •  fejkiképzése illeszkedjen a rendelkezésre álló szakítógéphez;
  •  szakítandó keresztmetszete, a várható szilárdság figyelembevételével, illeszkedjen a szakítógép méréshatárához;
  •  alakja tegye lehetővé a vizsgálni kívánt paraméterek meghatározását.

A szakító diagram

A szakítódiagram fő tartományai:

A szakítódiagram fő tartományai a következők: 

  1. rugalmas alakváltozás:, Ebben a szakaszban érvényesül a Hooke-törvény, a terhelőerő megszűnésekor a próbatest visszanyeri eredeti alakját.

2.Folyás: A folyási tartományban az anyag megfolyik, a feszültség csökken, miközben az anyag tovább nyúlik. A próbatestben lejátszódó folyamatok hatására ingadozik (alsó és felső folyáshatár). 

3.Képlékeny alakváltozás: Képlékeny deformáció

  1. Kontrakció: A kontrakciós tartományban a próbatest valamelyik pontjában a keresztmetszet lecsökken, majd ennek a tartománynak a végén elszakad.

B.)

Forgácsképződés

A forgácsoló szerszám által leválasztott forgács képződésének módja alapján háromféle forgács fajtát

tudunk megkülönböztetni:

  1. folyó forgács
  2. nyírt forgács
  3. töredezett forgács

A folyóforgács képződése folytonos, összefüggő, szalagszerű forgács keletkezését jelenti. A

képlékenyen elcsúszott forgácslemezkék szabad szemmel nem láthatók. A forgács folytonos

szalagként fut le a szerszám homlokfelületén és a forgácslemezkék a nyírási csak kismértékben

mozdulnak el. A nagy forgácsolósebesség mellett a jelentős képlékeny alakváltozás és a súrlódások

miatt kialakuló magas hőmérsékleten a forgács vörösen izzik. A folyóforgács keletkezésének kedvez a

nagy forgácsolósebesség, a pozitív homlokszög, a kicsi forgácsvastagság, az anyagok homogén

finomszemcsés szövetszerkezete.

Szívós anyag forgácsolásakor nyírt forgács is keletkezhet. A nyírási síkban egymáshoz képest

jelentősen elmozduló forgácslemezkék szabad szemmel is láthatók. A forgács továbbra is szalagszerű,

mert a forgácslemezkék nem esnek szét, mert hideghegedéssel összekapcsolódnak. A csökkenő

(főként a negatív) homlokszög, a nagyobb forgácsvastagság és a közepes forgácsolósebesség elősegíti

a nyírt forgács keletkezését.

Tört forgács keletkezik rideg (képlékenyen kevéssé alakítható), vagy jelentősen inhomogén anyagok

(pl. lemezgrafitos öntöttvas) forgácsolásakor. Ilyenkor nem a képlékeny alakváltozási mechanizmus,

hanem az anyagrészecskéknek a kiszakadása, kitöredezése miatt jön létre a forgács. Ebben az

esetben a forgácsolási erő jelentősen ingadozik.

A forgácskeresztmetszet

A forgácsolás során a leválasztott anyagrészek forgács formájában kerülnek eltávolításra. Ezeknek az

anyagrészeknek a forgácsoló irányra merőleges keresztmetszetét nevezik forgácskeresztmetszetnek.

A forgácskeresztmetszet lehet állandó (pl. esztergáláskor), vagy változó (pl. maráskor).

Ahol a fogásmélység, s az előtolás, b a forgácsszélesség és h a forgácsvastagság.

A forgácsolás teljesítményigénye

Forgácsolási teljesítmény: A forgácsolás tényleges teljesítményigénye a villamos hálózatból fevett fogyasztással egyenlő. Ebben benne van a forgácsolás energiaigénye és a gép állapotára jellemző hatékonyság (hatásfok). A forgácsolás teljesítményét számíthatjuk a mért (vagy számított) nyomatból, illetve erőből. A közepes forgácsolás teljesítményigénye nagyságrendileg megegyezik egy kávéfőzőével. Nagyon fontos jellemző, mert tapasztalat szerint a forgácsolás nagyon energiaigényes megmunkálás. Az egységnyi térfogat eltávolítása megmunkálása a forgácsolás során a legnagyobb

C.)

Súlypont és statikai nyomaték meghatározás

(egyszerű síkidomok)

Súlypont

A szimmetria tengelyek mindig súlyvonalak. Ha tehát egy síkidomnak van legalább két szimmetria tengelye, akkor azok metszéspontja kijelöli a síkidom súlypontját. Az ilyen síkidomokat, egyszerű síkidomnak nevezzük.

Statikai nyomaték

A súlypont koordinátáinak meghatározásakor, olyan erőrendszerrel dolgoztunk, melynek az erői, az egyszerű síkidomok területei voltak. Az eredő helyének a kiszámítása során a nyomatéki egyenletekben tehát valójában területeket szoroztunk a távolságokkal. Az olyan mennyiségeket, melyek területnek távolsággal való szorzása által születnek, statikai NYOMATÉKNAK NEVEZZÜK.  

A STATIKAI NYOMATÉK MÉRTÉKEGYSÉGE : cm3 , m3 , mm3

Statikai nyomaték

Tetszőlegesen választott vonatkoztatási tengelyre a síkidom területe, szorozva súlypontjának a

tengelytől vett távolságával, a síkidom statikai nyomatékát adja a választott tengelyre nézve.

Az x tengelyre számított statikai nyomaték

Az y tengelyre számított statikai nyomaték

Súlypont

A súlypont a testnek az a pontja, melyben a testre ható nehézségi erők egyetlen erővel

helyettesíthetők.

D.)

Tengelykapcsolók

Feladatuk: A tengelykapcsolók feladata két tengely összekapcsolása (esetleg időnként a kapcsolat megszakítása) illetve a tengelyek és a rászerelt erőt, nyomatékot átvivő elemek (tárcsák, karok, fogaskerekek stb.) egymáshoz kötése.

Merevtárcsás tengelykapcsoló 

Erőzáró tengelykapcsolók

Az erőzáró tengelykapcsolóknál a súrlódó erő biztosítja a nyomatékátvitelt.

A héjas tengelykapcsoló

A héjas tengelykapcsolóknál a hosszirányban osztott tok szorítókötéssel kapcsolódik a

tengelyvégekhez. Két típusa terjedt el. A kúpos kapcsolóhüvelyes kivitel és a héjas kapcsolófeleket

csavarokkal tengelyre szorító változat. A kötést gyakran retesszel biztosítják. A kúpos

kapcsolóhüvelyes kivitel, amelynél a 2-3°-os szögű külső kúpfelületekre felhúzott gyűrűk biztosítják a

szorító erőt. A héjas kapcsolófeleket csavarok szorítják a tengelyre. A kötés biztosítása retesszel

történhet.

 

Alakzáró tengelykapcsolók

Az erőzáró tengelykapcsolóknál az egymásba kapcsolódó elemek szilárdsága biztosítja a nyomatékátvitelt.

Merevtárcsás tengelykapcsolók

Két tengely vagy forgórész összekapcsolására szolgáló olyan gépelem, mely nem enged meg a két

tengely között sem sugárirányú sem szögeltérést sem elcsavarodást. A tárcsás tengelykapcsoló lehet

alakzáró és erőzáró kivitelű. A tárcsafeleket csavarok szorítják össze.

Méretezési elve

A tárcsás kapcsolók méretezésekor is különbséget teszünk az erőzáró vagy alakzáró kapcsolók között.

Súrlódásos nyomatékátvitelnél a tárcsákat F a erővel össze kell szorítani, hogy a kívánt nyomaték

átvihető legyen.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.