Prova di resilienza

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Categoria:Fisica
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Testo

- RESILIENZA -
GENERALITA’
Fa parte delle sollecitazioni dinamiche, e si tratta di una prova che analizza la sollecitazione dinamica di urto.
La resilienza è una proprietà molto importante che deve essere elevata in quegli organi sottoposti ad urti.
Un materiale con bassa resilienza è fragile.
MACCHINA USATA PER LA PROVA
Il macchinario si basa sul pendolo di Charpy che urta dopo una caduta contro una provetta.
Il pendolo di Charpy è formato da: una incastellatura completa di basamento, una mazza, appoggio per la provetta, un dispositivo misuratore.
La mazza deve avere una energia all’impatto di 300 J L 10 J energia data dalla formula.
Am = MAggH [J]
In cui M è la massa della mazza, g accelerazione di gravità, H altezza di caduta
La mazza viene bloccata nello sgancio e fatta oscillare una volta senza la provetta per misurare l’energia che essa perde per gli attriti interni, attriti date dalle parti meccaniche in movimento.
Il risultato della prima corsa è utile dato che va sommato ai seguenti risultati.
Questa machina si basa infatti sulla misurazione della energia che si perde dopo che il pendolo urta e erompe la provetta.
PROVETTE
Le provette per questa macchina sono di sezione quadrata, 10L10 [mm] e di lunghezza 55 [mm].
Al loro centro viene fatto tramite una apposita broccia un intaglio che indebolisce e innesca la rottura in un punto ben determinato.
Le provette unificate sono di tre tipi: Mesnager, Charpy, con intaglio a V.
È abbastanza importante sapere il modo con cui è stata ottenuta la provetta per analizzare il senso di laminazione del provino e analizzare gli eventuali risultati.
La rottura della provetta avviene per Urto-Flessione
ALTRE PROVE
Prova Izod, usata in Inghilterra, dispone la provetta a sbalzo, la resilienza del materiale viene calcolata dividendo l’energia persa dalla mazza per la superficie della provetta.
Prova di trazione urto con un altro speciale pendolo che monta una provetta filettata il cui baricentro è spostato indietro sull’innesco della rottura, al contrario della prova normale in cui il baricentro del pendolo è al centro del dente di impatto.

OSSERVAZIONI
Lo svolgimento della prova si è svolto in modo consueto, dopo avere centrato la provetta con un centratore veniva sganciato il pendolo che colpiva la provetta e la rompeva.
Un importante fatto che abbiamo notato è stato la variazione di temperatura a cui veniva effettuata la prova per farci capire come con il variare della temperature della provetta vari anche la sua resilienza.
Più il pezzo era freddo più la sua resilienza diminuiva, questo fatto ci fa intendere come con il variare della temperatura vari la resilienza e quindi la fragilità del materiale.
Le prove svolte sono state svolte a 20°C, 0°C,-30°C,-60°C.
Queste inusuali temperature sono state fatte con l’ausilio di un frigo speciale e con l’uso di anidride carbonica immersa nell’acetone, liquido con temperatura di fusione molto bassa.
La resilienza di un materiale dipende fortemente dal tipo di intaglio con cui è stata effettuata la prova. Esistono quindi delle tabelle di conversione che derivano il valore della resilienza in base al tipo di intaglio. L’empiricita della prova di resilienza è data dal breve tempo in cui avviene la prova e dalla ripartizione dell’urto. La presenza di un intagli della provetta favorisce si la rottura ma ne evita l’utilizzo nella realtà, infatti quando si progettano pezzi meccanici si preferisce evitare la presenza di inneschi alla rottura
TENACITA’ DI UN’ ACCIAIO
La tenacità di un acciaio dipende dal: Carico di rottura a trazione; Allungamento percentuale; Resilienza.
Quindi solo se le tre caratteristiche sono elevate un acciaio si può considerare tenace.
Spesso si considera l’indice di fragilità l l’inverso della resilienza.
= 1/KU
Le prove fatte in laboratorio sono state svolte su tre diversi tipi di materiali: anticorodal (lega di alluminio); Fe 330; C40.
Le temperature erano 20°C, 0°C,-30°C,-60°C.
Kv -60° KU
Kv -35° KU
Kv -0° KU
Kv 20° KU
Anticorodal
11
11
10
10
Fe 330
12
8
22
26
C 40
6
7
10
10
I valori di Kv cioè intaglio a V, per la lega di alluminio sono stati derivati come quelli di Ku per gli acciai.
Dalla tabella si può notare una discrepanza sul valore di Kv a –60° del Fe330 che non può essere maggiore di 8, valore ottenuto a –35°.
- RESILIENZA -
GENERALITA’
Fa parte delle sollecitazioni dinamiche, e si tratta di una prova che analizza la sollecitazione dinamica di urto.
La resilienza è una proprietà molto importante che deve essere elevata in quegli organi sottoposti ad urti.
Un materiale con bassa resilienza è fragile.
MACCHINA USATA PER LA PROVA
Il macchinario si basa sul pendolo di Charpy che urta dopo una caduta contro una provetta.
Il pendolo di Charpy è formato da: una incastellatura completa di basamento, una mazza, appoggio per la provetta, un dispositivo misuratore.
La mazza deve avere una energia all’impatto di 300 J L 10 J energia data dalla formula.
Am = MAggH [J]
In cui M è la massa della mazza, g accelerazione di gravità, H altezza di caduta
La mazza viene bloccata nello sgancio e fatta oscillare una volta senza la provetta per misurare l’energia che essa perde per gli attriti interni, attriti date dalle parti meccaniche in movimento.
Il risultato della prima corsa è utile dato che va sommato ai seguenti risultati.
Questa machina si basa infatti sulla misurazione della energia che si perde dopo che il pendolo urta e erompe la provetta.
PROVETTE
Le provette per questa macchina sono di sezione quadrata, 10L10 [mm] e di lunghezza 55 [mm].
Al loro centro viene fatto tramite una apposita broccia un intaglio che indebolisce e innesca la rottura in un punto ben determinato.
Le provette unificate sono di tre tipi: Mesnager, Charpy, con intaglio a V.
È abbastanza importante sapere il modo con cui è stata ottenuta la provetta per analizzare il senso di laminazione del provino e analizzare gli eventuali risultati.
La rottura della provetta avviene per Urto-Flessione
ALTRE PROVE
Prova Izod, usata in Inghilterra, dispone la provetta a sbalzo, la resilienza del materiale viene calcolata dividendo l’energia persa dalla mazza per la superficie della provetta.
Prova di trazione urto con un altro speciale pendolo che monta una provetta filettata il cui baricentro è spostato indietro sull’innesco della rottura, al contrario della prova normale in cui il baricentro del pendolo è al centro del dente di impatto.

OSSERVAZIONI
Lo svolgimento della prova si è svolto in modo consueto, dopo avere centrato la provetta con un centratore veniva sganciato il pendolo che colpiva la provetta e la rompeva.
Un importante fatto che abbiamo notato è stato la variazione di temperatura a cui veniva effettuata la prova per farci capire come con il variare della temperature della provetta vari anche la sua resilienza.
Più il pezzo era freddo più la sua resilienza diminuiva, questo fatto ci fa intendere come con il variare della temperatura vari la resilienza e quindi la fragilità del materiale.
Le prove svolte sono state svolte a 20°C, 0°C,-30°C,-60°C.
Queste inusuali temperature sono state fatte con l’ausilio di un frigo speciale e con l’uso di anidride carbonica immersa nell’acetone, liquido con temperatura di fusione molto bassa.
La resilienza di un materiale dipende fortemente dal tipo di intaglio con cui è stata effettuata la prova. Esistono quindi delle tabelle di conversione che derivano il valore della resilienza in base al tipo di intaglio. L’empiricita della prova di resilienza è data dal breve tempo in cui avviene la prova e dalla ripartizione dell’urto. La presenza di un intagli della provetta favorisce si la rottura ma ne evita l’utilizzo nella realtà, infatti quando si progettano pezzi meccanici si preferisce evitare la presenza di inneschi alla rottura
TENACITA’ DI UN’ ACCIAIO
La tenacità di un acciaio dipende dal: Carico di rottura a trazione; Allungamento percentuale; Resilienza.
Quindi solo se le tre caratteristiche sono elevate un acciaio si può considerare tenace.
Spesso si considera l’indice di fragilità l l’inverso della resilienza.
= 1/KU
Le prove fatte in laboratorio sono state svolte su tre diversi tipi di materiali: anticorodal (lega di alluminio); Fe 330; C40.
Le temperature erano 20°C, 0°C,-30°C,-60°C.
Kv -60° KU
Kv -35° KU
Kv -0° KU
Kv 20° KU
Anticorodal
11
11
10
10
Fe 330
12
8
22
26
C 40
6
7
10
10
I valori di Kv cioè intaglio a V, per la lega di alluminio sono stati derivati come quelli di Ku per gli acciai.
Dalla tabella si può notare una discrepanza sul valore di Kv a –60° del Fe330 che non può essere maggiore di 8, valore ottenuto a –35°.

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