Mehanička ispitivanja proizvoda Mehanicka ispitivanja proizvoda.pdf · Posude pod pritiskom i...

7
1 Ispitivanje proizvoda Mehanička ispitivanja proizvoda doc.dr. Samir Lemeš <[email protected]> Ispitivanje proizvoda Mehanička ispitivanja proizvoda Ispitivanje za obradu deformacijom Navojni spojevi Lijepljeni spojevi Mehaničko ispitivanje proizvoda 2/42 Lijepljeni spojevi Zavareni spojevi Ležajevi Zupčanici Posude pod pritiskom i cijevi Ispitivanje proizvoda Mehanička ispitivanja proizvoda Ispitivanje komponenti podrazumijeva niz procesa za provjeru da li se proizvod može koristiti Mehaničko ispitivanje proizvoda 3/42 koristiti Računarsko modeliranje i simulacije imaju dominantnu ulogu u ovom procesu Računarski modeli se moraju provjeriti eksperimentom Ispitivanje proizvoda Mehanička ispitivanja proizvoda Za ispravno testiranje važno je poznavanje okruženja u kojem će se proizvod koristiti Okruženje može obuhvatiti Mehaničko ispitivanje proizvoda 4/42 Okruženje može obuhvatiti ciklično ili statičko opterećenje, vibracije, varijacije temperature Najčće se testira samo osnovna funkcija proizvoda Ispitivanje proizvoda Mehanička ispitivanja proizvoda Potrebno je obezbijediti set za fiksiranje proizvoda i za nanošenje opterećenja Dizajn sklopa za fiksiranje je Mehaničko ispitivanje proizvoda 5/42 Dizajn sklopa za fiksiranje je važan za ponovljivost testova Opterećenje mora da odgovara onom koje će se javljati u eksploataciji Ispitivanje proizvoda Mehanička ispitivanja proizvoda Testiranje se vrši s ciljem korelacije sa rezultatima simulacija ili provjere konstrukcije i tehnologičnosti proizvoda Mehaničko ispitivanje proizvoda 6/42 i tehnologičnosti proizvoda Nekad je potrebno ispitati više istih proizvoda, nakon čega se koriste statističke metode za obradu rezultata

Transcript of Mehanička ispitivanja proizvoda Mehanicka ispitivanja proizvoda.pdf · Posude pod pritiskom i...

  • 1

    Ispitivanje proizvodaMehanička ispitivanja proizvoda

    doc.dr. Samir Lemeš

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Ispitivanje za obradu deformacijom

    Navojni spojeviLijepljeni spojevi

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 2/42

    Lijepljeni spojevi Zavareni spojevi Ležajevi Zupčanici Posude pod pritiskom i cijevi

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Ispitivanje komponenti podrazumijeva niz procesa za provjeru da li se proizvod može koristiti

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 3/42

    koristiti Računarsko modeliranje i

    simulacije imaju dominantnu ulogu u ovom procesu

    Računarski modeli se moraju provjeriti eksperimentom

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Za ispravno testiranje važno je poznavanje okruženja u kojem će se proizvod koristiti

    Okruženje može obuhvatiti

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 4/42

    Okruženje može obuhvatiti ciklično ili statičko opterećenje, vibracije, varijacije temperature

    Najčešće se testira samo osnovna funkcija proizvoda

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Potrebno je obezbijediti set za fiksiranje proizvoda i za nanošenje opterećenja

    Dizajn sklopa za fiksiranje je

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 5/42

    Dizajn sklopa za fiksiranje je važan za ponovljivost testova

    Opterećenje mora da odgovara onom koje će se javljati u eksploataciji

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Testiranje se vrši s ciljem korelacije sa rezultatima simulacija ili provjere konstrukcije i tehnologičnosti proizvoda

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 6/42

    i tehnologičnosti proizvodaNekad je potrebno ispitati više

    istih proizvoda, nakon čega se koriste statističke metode za obradu rezultata

  • 2

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Konačni rezultat mehaničkih ispitivanja je da se utvrdi da li se proizvod može koristiti i da li ga je moguće proizvesti

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 7/42

    je moguće proizvesti Potrebno je poznavanje procesa

    proizvodnje, jer on može utjecati na mehaničke osobine materijala

    Te informacije se koriste u procesu konstruiranja

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Mehaničke osobine koje se ispituju su uglavnom propisane standardima, kao i metode za njihovo određivanje

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 8/42

    njihovo određivanjeOsobine uključuju: čvrstoću na

    zatezanje, savijanje i pritisak, Poissonov koeficijent, koeficijent anizotropije, tvrdoću, hrapavost, udarnu žilavost,...

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Udarni (impact) testovi se provode kako bi se utvrdilo ponašanje materijala pod dinamičkim opterećenjem

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 9/42

    dinamičkim opterećenjem Te osobine se ne koriste kod

    konstruiranja komponenti, nego kod izbora materijala i kod izbora termičke obrade

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Komponente proizvoda su rijetko izložene statičkom zatezanju, savijanju ili pritisku

    Zato se izvode ciklička ispitivanja

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 10/42

    Zato se izvode ciklička ispitivanja s ciljem utvrđivanjadinamičkeS-N krive

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Osobine puzanja su one kod kojih materijal nastavlja da se izdužuje pod konstantnim opterećenjem na radnoj temperaturi

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 11/42

    na radnoj temperaturi Kod metala se puzanje javlja na

    povišenim temperaturama, dok se kod polimera javlja već na sobnoj temperaturi

    Grijanje proizvoda u eksploataciji

    Ispitivanje proizvoda

    Mehanička ispitivanja proizvoda

    Koncentracija naprezanja se javlja kod nagle promjene geometrije

    Treba je uzeti u obzir kod

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 12/42

    Treba je uzeti u obzir kod konstruiranja

    Konstrukcijaje diktiranafunkcijom

  • 3

    Ispitivanje proizvoda

    Obrada deformacijom

    Masivne konstrukcije se izrađuju: kovanjem, izvlačenjem, vučenjem i valjanjem

    Tankostjene konstrukcije se

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 13/42

    Tankostjene konstrukcije se proizvode: presovanjem, dubokim izvlačenjem, štancanjem, savijanjem i superplastičnim oblikovanjem

    Specijalni postupci izrade

    Ispitivanje proizvoda

    Obrada deformacijom

    Kako obrada masivnih konstrukcija podrazumijeva veliku plastičnu deformaciju, najvažniji podaci su odnos

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 14/42

    podaci su odnos naprezanje/deformacija

    Određuju se za razne temperature i brzine deformisanja

    Iz istih testova se dobiju Youngov modul i obradljivost

    Ispitivanje proizvoda

    Obrada deformacijom

    Ispitivanje za obradu deformacijom se razlikuje od statičkog testiranja mehaničkih osobina

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 15/42

    osobina Brzina deformacije kod statičkog

    testiranja se kreće do 0,01 s-1

    Ispitivanje za procese obrade deformacijom može imati brzinu i od 1000 s-1

    Ispitivanje proizvoda

    Obrada deformacijom

    Za statičko ispitivanje nije potrebna velika deformacija

    Za ispitivanje za obradljivost deformacijom potrebna je stvarna

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 16/42

    deformacijom potrebna je stvarna deformacija i do 120%

    Ispitivanjena pritisak

    Ispitivanje proizvoda

    Obrada deformacijom Kod obrade limova, jedna od

    najvažnijih osobina je anizotropijaDo loma lima može doći usljed

    prekoračenja

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 17/42

    čvrstoće ili usljed plastične nestabilnosti

    FLD (Forming Limit Diagram) opisuje uslove loma

    Ispitivanje proizvoda

    Obrada deformacijom

    Za mjerenje deformacija može se koristiti

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 18/42

    koristiti foto-grametrija

  • 4

    Ispitivanje proizvoda

    Navojni spojevi Za ispitivanje je potrebno

    poznavati ponašanje spojevaOsobine materijala

    Uticaj zaštitne obloge

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 19/42

    Uticaj zaštitne obloge, maziva i adheziva

    Mehaničke osobine: tvrdoća, čvrstoća na zatezanje i torziju

    Ispitivanje proizvoda

    Navojni spojeviNavojni spoj se ponaša kao

    opruga – opterećena na zatezanje odnosno pritisak

    Vijak je

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 20/42

    Vijak je fleksibilniji član, dok spojeni sklop ima veću krutost

    Ispitivanje proizvoda

    Navojni spojevi Zatezanje vijka se može mjeriti

    navrtkama sa mjernim trakama, podloškama sa senzorom sile ili posebnim tehnikama, kao što je

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 21/42

    posebnim tehnikama, kao što je ultrazvučno ispitivanje vijaka

    Najčešće se sila stezanja mjeri preko momenta kojim se opterećuje ili rasterećuje vijak

    Ispitivanje proizvoda

    Navojni spojevi

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 22/42

    Ispitivanje proizvoda

    Navojni spojevi Razlikuju se procedure ispitivanja

    za vanjske i za unutrašnje navoje Epruvete za

    određivanje

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 23/42

    određivanje zatezne čvrstoće vijka:

    Ispitivanje proizvoda

    Navojni spojevi Ispitivanje unutrašnjih navoja

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 24/42

  • 5

    Ispitivanje proizvoda

    Lijepljeni spojevi Kod nekih materijala se lijepljenje

    vrši djelimičnim otapanjem Neki materijali se lijepe ljepilima

    (drvo-metal, keramika-metal,

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 25/42

    staklo-plastika,...) Prednosti lijepljenja: izgled,

    dimenzije, veća površina spojaNedostaci: neravnomjerna

    raspodjela opterećenja, nosivost

    Ispitivanje proizvoda

    Lijepljeni spojevi Kvantitativni (prosječno

    naprezanje prilikom loma, sila po jedinici širine) i kvalitativni testovi

    Standardna procedura

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 26/42

    Standardna procedura

    Ispitivanje proizvoda

    Lijepljeni spojevi Ispitivanje

    na smicanje

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 27/42

    Ispitivanje proizvoda

    Lijepljeni spojevi Ispitivanje na zatezanje

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 28/42

    Ispitivanje proizvoda

    Zavareni spojevi Pored ispitivanja mehaničkih

    osobina koje se standardno provode za osnovni materijal (zatezanje, pritisak,...), kod

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 29/42

    (zatezanje, pritisak,...), kod zavarenih spojeva jako su važna zaostala naprezanja

    Kod određenih slučajeva (posude pod pritiskom) ispituje se i propusnost zavarenog spoja

    Ispitivanje proizvoda

    Zavareni spojevi Poseban slučaj su spojevi kod

    kojih je velika razlika između čvrstoće osnovnih materijala ili kad se osobine ZUT (zone uticaja

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 30/42

    kad se osobine ZUT (zone uticaja toplote) znatno razlikuju od osnovnog materijala ili od zavara

  • 6

    Ispitivanje proizvoda

    Zavareni spojevi Epruvete za ispitivanje žilavosti

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 31/42

    Ispitivanje proizvoda

    Ležajevi Kotrljajni ležajevi

    (kuglični, valjkasti, konusni, igličasti)

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 32/42

    konusni, igličasti) Klizni ležajevi Aksijalni,

    radijalni, klizni

    Ispitivanje proizvoda

    Ležajevi Kotrljajni ležajevi se ispituju u

    standardnim uređajima pod povećanim opterećenjem u odnosu na

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 33/42

    odnosu na radno, kako bi se utvrdio vijek trajanja ležaja

    Ispitivanje proizvoda

    Ležajevi Razvijen je čitav niz uređaja za

    testiranje komponenti ležaja i međudejstva tih komponenti

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 34/42

    Ispitivanje proizvoda

    Ležajevi

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 35/42

    Ispitivanje proizvoda

    Zupčanici Rig test –

    simuliranje otkaza zupčanika

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 36/42

    zupčanika Bench test – ispitni sto gdje se

    porede ulaz i izlaz zupčastog para Full scale test – izlaganje radnim

    uslovima eksploatacije

  • 7

    Ispitivanje proizvoda

    Zupčanici Pitting

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 37/42

    Ispitivanje proizvoda

    Zupčanici Rolling Contact Fatigue (RCF) test

    simulira pojavu proklizavanja

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 38/42

    Ispitivanje proizvoda

    Zupčanici Ispitivanje pojedinačnih zuba na

    udarnu žilavost

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 39/42

    Ispitivanje proizvoda

    Posude pod pritiskom i cijevi

    Zakonom propisane procedure ispitivanja

    Ispitivanje rezervoara, boca, cijevi

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 40/42

    cijevi, koljena, spojnica, prirubnica,...

    Ispitivanje proizvoda

    Posude pod pritiskom i cijevi

    Ispitivanja trebaju biti u skladu sa uslovima okoline u kojoj će se objekti ispitivanja koristiti: temperatura, pritisak, agresivni

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 41/42

    temperatura, pritisak, agresivni fluidi,...

    Koriste se proračuni iz oblasti mehanike loma i propagacije pukotina kako bi se predvidjelo ponašanje u eksploataciji

    Ispitivanje proizvoda

    Posude pod pritiskom i cijevi

    Koristi se čitav niz NDT tehnika i metoda za periodično ispitivanje karakteristika posuda pod pritiskom:

    Mehaničko ispitivanje proizvoda 42/42

    pritiskom:UltrazvukPenetrantiVizualno ispitivanjeRadiografija ...