ćw 6 połaczenie ost.odt

Ćwiczenie nr 6

Doświadczalne i obliczeniowe wyznaczanie wartości siły rozciągającej przenoszonej przez połączenie zakładkowe śrubowe.

1.                CEL I ZAKRES ĆWICZENIA

1.1.          zinwentaryzować geometrię elementów przeznaczonych do badania (zmierzyć grubości, szerokości płaskowników oraz średnicę otworów na śruby i ich rozmieszczenie)

1.2.          zinwentaryzować śruby użyte w połączeniu (średnica, klasa właściwości mechanicznych)

1.3.          wykonać połączenia zakładkowe śrubowe

1.4.          przeprowadzić próbę rozciągania próbek odczytując na siłomierzu siły niszczące połączenie

2.                WPROWADZENIE

1.                Podstawowe informacje dotyczące połączeń na śruby:

W normie PN-EN 1993-1-8 połączenia śrubowe zostały podzielone na 6 kategorii, oznaczonych od A do F. Podział ten uzależniono od kierunku działania obciążenia w stosunku do osi łączników, rodzaju połączenia oraz warunków nośności. Wyróżniono dwie podstawowe grupy połączeń:

• zakładkowe, w których kierunek działania sił jest prostopadły do osi łączników, obejmujące połączenia kategorii A,B i C.

• doczołowe, w których kierunek działania sił jest równoległy do osi łączników, obejmujące połączenia kategorii D, E i F.

Połączenie zakładkowe

Wartości nominalne granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie śrub

2.                Kategorie połączeń śrubowych:

3.                Normowe warunki rozmieszczenia otworów na śruby:

Najmniejsze i największe rozstawy i odległości od brzegów:

4.                Wzory na nośność łączników:

    a           nośność na ścinanie w jednej płaszczyźnie:

         gdzie:

         - współczynnik zależny od klasy śrub i orientacji płaszczyzny ścicnania

         - pole przekroju czynnego śruby

         - wytrzymałość śrub na rozciąganie

    b           Nośność na docisk:

         gdzie:

        - wartość mniejsza z spośród: , ,

•               - dla śrub skrajnych

          - dla śrub pośrednich

- dla śrub skrajnych

- dla śrub skrajnych

- wytrzymałość na rozciąganie stali

- średnica śruby

- grubość najcieńszego spośród łączników

    c                    

3.                OPIS STANOWISKA BADAWCZEGO

              Próba rozciągania próbek została wykonana na maszynie wytrzymałościowej (zrywarce). Jest to maszyna służąca do badania wytrzymałości materiałów na rozciąganie. Zrywarka pozwala na rejestrowanie zależności pomiędzy przyrostem długości rozciąganej próbki, a wytworzoną siłą. Zrywarki mogą służyć do badania statycznej wytrzymałości na zrywanie, a także do badania wytrzymałości dynamicznej, związanej z krótkotrwałymi udarami działającymi na rozciągany element. Testy dynamiczne na zrywarce są podstawową metodą badania i certyfikacji lin dynamicznych używanych we wspinaczce.

IV              OPIS PRZEBIEGU REALIZACJI EKSPERYMENTU

1.                  Inwentaryzacja geometryczna próbek przeznaczonych do badania za pomocą suwmiarki i metra

2.                  Inwentaryzacja śrub użytych w połączeniu

3.                  Przygotowanie próbki badawczej

4.                  Przeprowadzenie próby rozciągania dwóch próbek

5.                  Odczytanie wartości siły z urządzenia

V              RYSUNKI PRÓBEK PRZEZNACZONYCH DO BADAŃ Z PODANIEM WYMIARÓW UZYSKANYCH Z INWENTARYZACJI GEOMETRYCZNEJ

VI                OPIS ZAOBSERWOWANEGO SPOSOBU ZNISZCZENIA POŁĄCZENIA

a)                  Próbka pierwsza

b)                 Próbka druga

VII  WARTOŚĆ SIŁY GRANICZNEJ POWODUJĄCEJ ZNISZCZENIE POŁĄCZENIA

a)                  Próbka pierwsza

Fdgr = 10,9KN

b)                 Próbka druga

Fdgr = 29,7KN

VIII  WYZNACZENIE OBLICZENIOWO NOŚNOŚCI OBLICZENIOWEJ Fgr  I    CHARAKTERYSTYCZNEJ Fkgr POŁĄCZENIA

a)                  Próbka pierwsza:

Stal gatunku S235 →

,

Śruby M5 kl.5.8 (wszystkie):

,

,

,

Płaskownik:

,

Sprawdzenie poprawności rozmieszczenia łączników:

1.1.1   Sprawdzenie nośności śrub:

1.1.1.1                     1.   Nośność na ścinanie:

1.1.1.2                     2.   Nośność śruby na docisk:

1.1.1.3                    

Nośność grupy łączników:

1.1.2   Sprawdzenie nośności płaskownika na rozerwanie:

Nośność płaskownika na rozerwanie wynosi:

Wartość siły rozciągającej, przenoszonej przez połączenie nr 1 wynosi:

b)                 Próbka druga:

Stal gatunku S235 →

,

Śruby M5 kl.5.8 (po jednej stronie połączenia):

,

,

,

Śruby M5 kl.8.8 (po drugiej stronie połączenia):

,

,

,

Płaskownik:

,

Zakładka:

,

Sprawdzenie poprawności rozmieszczenia łączników:

Sprawdzenie nośności śrub:

1.   Nośność na ścinanie:

c)                 Sprawdzenie długości złącza:

2.   Nośność śruby na docisk:

a) śruba skrajna

b) śruba pośrednia

Nośność grupy łączników:

d)                Sprawdzenie nośności płaskownika na rozerwanie:

Nośność płaskownika na rozerwanie wynosi:

Wartość siły rozciągającej, przenoszonej przez połączenie nr 1 wynosi:

9. OBLICZENIE PROCENTOWEJ RÓŻNICY MIĘDZY DOŚWIADCZALNĄ WARTOŚCIA S...