Gömbcsuklós nyomólapok alkalmazása nyomóvizsgálatokhoz

A nyomószilárdság meghatározása az egyik legfontosabb vizsgálat az anyagok és szerkezetek minõségének igazolásában. A nyomószilárdságot az adott anyagból készült próbatesteken határozzák meg, laboratóriumi körülmények között. Különbözõ szabványok részletesen tárgyalják és elõírják a próbatestek alakját és méretét, valamint a a vizsgálóberendezés követelményeit. A berendezésre vonatkozó követelmények kimagaslóan fontos elemét képzi a próbatestek befogása és megfelelő terhelése, ami nagy kihívások elé állítja a tervezőket.

A nyomólapok és alátétlemezek megfelelő beállítása alapvető nehézséget jelent. A vizsgálat teljes időtartama alatt párhuzamosnak kell lenniük a próbatest érintkezési felületével, ugyanakkor biztosítaniuk kell az erőbevezetés központosságát is. A nem-központos terhelés és a nyomólapok nem-megfelelő felfekvése feszültséggyűjtő helyek létrejöttét eredményezi, ami a próbatest idő előtti károsodásához vagy töréséhez vezethet (premature failure). Ez lágyabb, képlékenyebb anyagok esetében kevésbé jelentős, míg ridegebb, nagyobb keménységű szívós anyagok vizsgálatánál szignifikáns eltérésekhez vezethet.

A nyomólap anyaga és felületének megmunkálása szintén meghatározó hatással van a mért nyomószilárdságra. Ha a nyomólapokon csökken a súrlódás, akkor csökken a keresztirányú nyúlást gátló hatás is. Ha a nyomólap és a próbatest közötti réteg súrlódási együtthatója kellően kicsi – mint Teflon (politetrafluor-etilén) - akkor a keresztirányú nyúlás a próbatest teljes magassága mentén azonos, és a próbatest töréskor függőleges repedések mentén esik darabokra. Amennyiben a közbenső réteg anyagának keresztirányú nyúlása nagyobb, mint a próbatesté, az a szilárdság csökkenését eredményezheti. Ez a jelenség főként gumi vagy egyéb rugalmas anyag esetében figyelhető meg. A nyomólap érintkező felületének finom megmunkálása tovább csökkenti a próbatest alakváltozására gyakorlott hatását.

Az említett nehézségek leküzdésére, önbeállító gömbcsuklós nyomólapok nyújtanak megoldást. A gömbös alátámasztással készült nyomólapok használata anyagvizsgálati alkalmazásoknál egyben biztosítja a nyomólap és a próbatest párhuzamosságát és a terhelés központosságát. Az alátámasztás működési elve, hogy a nyomólap egy önbeálló gömbcsuklós csapágyazással csatlakozik a munkahengerhez, ezzel egy egy szabadságfokkal rendelkező mechanizmust létrehozva. Leegyszerűsítve, bármilyen irányú (és szögű) bejövö mozgás csak egyfajta kimenő mozgást eredményezhet. Legtöbbször a felső befogót érdemes gömbös alátámasztással választani, míg az alsót fix nyomólappal felszerelni.

A nyomólapok korrekt és hatékony működéséhez, számos további feltétel megléte szükséges. A nyomólapok és alátétlemezek síklapúsága, keménysége és érdessége (anyaga) befolyásolja a vizsgálatok eredményét, köztük a nyúlásarány értékét és eltérését is. Az eltérés mértéke függ a próbatest anyagától, alakjától, méretétől, korától, elő- és utókezelésétől, tárolásától és a vizsgálóberendezés típusától. A gömbcsukló megfelelő mûködéséhez (az erőbevezetés központosságához), a csukló gömbi középpontjának minden esetben a nyomólap és próbatest közötti érintkezési felületen kell elhelyezkednie. Amennyiben a forgatás központja nem a felületek érintkezési pontjában van, az nem-központos terhelést és a nyomólapok nem megfelelő felfekvését eredményezi.

A különböző próbatestek kialakítása és terhelésének állapota nagyon változó, és a nyomószilárdság-vizsgálat eredménye kétségkívül nagyban függ ezektől. Az adott méretű próbatest nyomószilárdságát az optimális mérési eredmények érdekében a megfelelő méretű, alakú és anyagú gömbcsukló és nyomólap közbeiktatásával kell vizsgálni. Anyaguk alapján az alumínium és acél nyomólapok a leggyakoribbak, míg alak szerint kör, négyzet és négyszög alakú kivitel létezik, különböző méretekben.  Az alsó lap készülhet T alakú bevágással, vagy speciális lyukakkal is (szilárd habok számára). A gömbcsukló méretét a próbatest mérete alapján kell megválasztani, következésképpen a gömbcsukló és a nyomólap nem tekinthető a többcélú nyomógépek állandó tartozékának. A szabványos próbatestet az önbeálló nyomólapok között regisztrált nyomó erővel és szabályozott erőnövekedési sebességével kell vizsgálni.


A megoldással kapcsolatban

Related Standards: ASTM D695 | ASTM C109 | ASTM E9 | ASTM C469 | ASTM C165
Minta típusa: Téglalap alakú | Szögletes | Henger
Materials: Metals | Plastics | Asphalt/Rock/Concrete | Composites
Teszt típusa: Compression (What is a Compression Test?)
Üzleti szektor: Academic | Aerospace and Suppliers | Contract Testing Services

You are viewing a static image in place of an informative flash animation. Please download Adobe® Flash Player and refresh this page to view the animation.
Érdekli ez a megoldás?
Lépjen velünk kapcsolatba

Kapcsolódó irodalom


Laborjaink

Az Instron alkalmazás laborok mind kutatási, mind fejlesztési célokra használhatók, valamint ügyfélminták tesztelésére is, mely által kiválasztható a megfelelő berendezés
Lépjen kapcsolatba alkalmazás-szakértőnkkel, hogy megtalálja az Ön számára legjobb megoldást! Lépjen kapcsolatba velünk