Laboratoare la TPDP

Incercarea la compresiune

1.1 Scopul lucrarii

Pentru cunoasterea comportarii unui material in timpul deformarii, precum si in scopul exploatarii corecte a utilajelor de deformare, este important sa se stabileasca rezistenta la deformare kf. O metoda simula si sigura pentru necessitatile practice s-a dovedit a fi si incercarea la compresine.

In cazul compresiunii, adica a unei stari de tensione uniaxiala G2=G3=0, atat oriteriul de curgere a lui Tresca cat si a lui Huber-Mises-Hencky conduc la rezultatul:

1.2 Notiuni de baza

Incercarea la compresine poate genera stari de solicitare neomogene, datorita freacarii dintre scula si epruveta, ceea ce va determina aparitia fenomenului de butoiere.

Frecarea dintre scula si epruveta poate fi micsorata, dar nu complect anulata.

Fenomenul de butoiere demonstreaza ca in epruveta sant prezente silicitari tangentiale datorita carora directia solicitarii principale nu este axiala, iar trecerea suprafetei laterale in suprafata de contact va determina o reducere anormala a epruvetei, datorita careia calculul deformatiei nu poate fi bazat numai pe reducerea inaltimii.

In fig. alaturata sunt redate deformatile efective ale unei epruvete nelubrifiate, in comparatie cu deformatile ideale, asa cum rezulta din figura, fenomenul de butoiere determina o crestere a diametrului in sectiunea mediana a epruvetei si o micsorare a diametrului in cele doua extremitati.

Eliminarea frecarii dintre fetele epruvetei si scula a fost realizzata prin utilizarea unor bacuri conice. Suprafetele conice vor avea un unghiegal cu unghiul de frecare dintre materialele in contact fig.6.3., rezultand o forta paralela cu suprafata de contact , egala si de sen scontrar cu forta de frecare, rezultand o forta de compresine axiala.

In acest caz conditile ideale de deformare sunt realizzate numai la inceputul deformarii.Trebuie realizzata o reducere treptata a unghiului suprafetelor conice, ori mentinand neschimbat acest unghi, zona centrala a epruvetei va avea o inaltime mai mica decat zona periferica ceea ce va determina aparitia in centrul probei a unei deformatii relativ mai mare decat la periferia epruvetei.

Fenomenul de butoiere, legat de frecarea dintre epruveta si scula, este dependent si de inaltimea epruvetei. Conform principiului lui Saint Venant, aplicat la plasticitate, numai materialul situat la distanta este supus unor solicitari neomogene.

Pornind de la aceste considerante s-au realizat epruvete de compresine cu diverse raporturi diametru-inaltime si s-au calculat prin extrapolare solicitarile pentru conditia ideala.Pentru obtinerea tensiunii efective se poate folosi si urmatoarea relative:

-efortul corespunzator sectiunii istantanee

a-raza sectiunii maxime a epruvetei deformate.

R-raza de carbura a generatoarei epruvetei.

Fenomenul de butoiere poate fi miscorat poate fi miscoarat printr-o lubrifiere corespunzatoare a fetelor epruvetei ce vin in contact cu scula. In acest mod se reduce considerabil forta de frecare, realizandu-se o deformatie radiala a materialului din vecinatatea sculei de compresiune, obtinandu-se o latime aproape constanta pe toata inaltimea. Pentru o lubrifiere buna s-au confectionat epruvete cilindrice prevazute pe baze cu cavitati circulare iar pentru eliminarea alunecarii laterale s-au realizat epruvete cu cavitati inelare.

Schema deformatiilor ideale intro-o Schema incercarii la compresiune ,cu epruveta cilindrica supusa la compresiune bacuri conice

Schema de butoiere a unei

epruvete de proba

Un alt mod de lubrifiere consta in introducerea unei folii subtiri de teflon intre epruvetea si scula, in acest fel deformatiile epruvetei vor fi foarte apropiate de cele ideale.

Epruvete pentru incercarea la compresiune ,avand cavitati de lubrefiere a) cavitati circulare

b)cavitati inelare