Prova di trazione meccanica, Guide, Progetti e Ricerche di Meccanica

Scarica Prova di trazione meccanica e più Guide, Progetti e Ricerche in PDF di Meccanica solo su Docsity! RELAZIONE LABORATORIO MECCANICA Titolo: Prova di Trazione Scopo: Lo scopo dell’esperienza è determinare la resistenza meccanica e tutti i parametri di una provetta unificata in Acciaio C40 sollecitata a trazione. Nozioni Teoriche: - La resistenza meccanica è una proprietà meccanica dei materiali che rappresenta la capacità dei materiali di resistere a sollecitazioni esterne statiche che tenderebbero a modificarne la forma e le dimensioni. La resistenza meccanica dei materiali può essere misurata con diverse prove come quella di trazione, compressione, torsione, flessione e taglio. In tutti i diversi tipi di prova il provino viene sollecitato da sollecitazioni statiche, dove per sollecitazioni statiche si intendono forze applicate con gradualità e continuità nel tempo. - La prova di trazione statica è la più importante perché oltre alla resistenza meccanica si riescono a rilevare altri parametri come l’allungamento percentuale, il modulo di elasticità la deformazione plastica e il carico massimo unitario. La prova di trazione consiste nel sottoporre una provetta unifica ad un carico di trazione applicato gradualmente fino a provocarne la rottura. Durante la prova di trazione si riescono a riconoscere quattro differenti fasi: elasticità, elasticità-plasticità, snervamento e rottura. La fase di elasticità è la fase in cui l’allungamento cresce in proporzione al carico applicato; durante questa fase se viene tolto il carico la provetta torna alle dimensioni iniziali e quindi non permane alcuna deformazione permanente. Nella fase di elasticità e plasticità la provetta inizia a subire delle deformazioni permanenti quindi se viene tolto il carico l’allungamento della provetta si riduce ma non torna alle dimensioni iniziali. Nella fase di snervamento la provetta si deforma anche senza aumentare il carico subendo così una deformazione irreversibile; questa fase non tutti i materiali ce l’hanno. Nell’ultima fase, quella di rottura, aumentando il carico la provetta continua a deformarsi plasticamente fino alla rottura improvvisa. Durante questa fase si riesce ad osservare un fenomeno chiamato strizione che subisce la provetta in cui la sua sezione si restringe. Dalla prova si riescono a determinare diversi valo come il carico di rottura (Fm[N]), il carico unitario massimo (Rm[N/mm2]), l’allungamento percentuale dopo la rottura (Al%), il modulo di elasticità (E). - La provetta su cui viene effettuata la prova di trazione è unificata dalle norme UNI EN perché è dimostrato che i risultati che si ottengono da questa prova sono influenzati dalle dimensioni della provetta quindi unificare le provette permette di ottenere dei valori attendibili e confrontabili. La provetta è costituita da un tratto cilindrico, chiamato tratto utile, in cui viene misurato l’allungamento ed è la zona in cui si deve rompere il provino perché ha una sezione costante. Alle estremità del tratto utile ci sono due teste di forma variabile che vengo raccordate al tratto utile e permettono di essere afferrate dalla macchina. Le deformazioni che possono essere accettate devono avvenire all’interno del tratto utile e non agli estremi perché la variazione di sezione è brusca e quindi le tensioni interne sono distribuite diversamente. Il tratto utile è compreso tra due trattini che si trovano ad una distanza L0 che varia a seconda del tipo ti provetta. - Legenda (fig.1) L0= tratto utile Lc= tratto calibrato Lt= lunghezza provetta Lu= lunghezza tratto utile dopo la prova - La macchina in cui avviene effettuata la prova di trazione si chiama macchina universale. Questo tipo di macchina permette di effettuare, oltre alla prova di trazione, quella di compressione, di flessione, di taglio e di piegamento. La macchina è olio dinamica, quindi si sfrutta l’olio per esercitare una forza e non un gas perché l’olio non essendo comprimibile permette di esercitare una forza maggiore. L’olio sotto pressione viene inviato attraverso una pompa alla camera inferiore di un pistone che, esercitando pressione sulla superfice inferiore dello stantuffo, lo fa salire all’interno del cilindro e salendo tira la provetta. Nella macchina è presente un quadrante in cui viene indicata la forza con cui la provetta si rompe. In questo quadrante ci sono due lancette una che va a contatto con la macchina e l’altra che viene trascinata dalla prima; quando il provino si rompe la lancetta che trainava va a zero mentre la seconda rimane bloccata sulla forza in cui la provetta si rompe. Dati e calcoli dopo la prova Lu=64 mm ∅ f=6mm Fm=56000N Al%= lu−l0 l0 = 64−50 50 ∙100=28% Rm= Fm A = 56000 78.5 =713N/mm2 Grafico GRAFICO TEORICO Conclusioni Osservando i risultati dei calcoli prima e dopo la prova si può dire che il carico massimo raggiunto (56000N) prima della rottura della provetta sia compresa nell’intervallo delle due forze calcolate precedentemente; questo significa che lo svolgimento della prova e la misurazione dei parametri necessari è avvenuta nel modo corretto. La stessa cosa vale per l’Rm, perché osservando il valore che è venuto dai calcoli utilizzando il carico massimo raggiunto è compreso tra le tensioni limiti teoriche. Osservando i grafici e prendendo in considerazione che quello reale non fa riferimento ai dati del nostro gruppo, si può notare come sia diverso il grafico reale da quello teorico. Questo grafico non fa riferimento ai dati raccolti da noi ma a quelli dell’altro gruppo. GRAFICO REALE