تست کشش

تست کشش

تعداد بازدید: 10172
چهارشنبه 03 دي 1393

تست کشش

تست کشش (Tensile test) یکی از مهمترین آزمون های مواد فلزی است. ماشین های تست کشش در انواع مختلف عرضه می شوند. بعضی از آن ها تنها برای انجام تست کشش طراحی شده اند، در حالی که بعضی دیگر از نوع یونیورسال هستند و برای تست کشش و فشار تک محوری و هم چنین خمش سه نقطه ای مناسب هستند. بعضی از این ماشین ها، کوچک و رومیزی هستند که نیروی حداکثر آن ها بین 500 نیوتن تا 20 کیلونیوتن تغییر می کند، در صورتی که در انتهای دیگر طیف این گونه ماشین ها، ماشین های بزرگ تا ظرفیت یک مگا نیوتن و حتی بیشتر وجود دارند.

علی رغم اندازه و نوع کاربرد ماشین، یعنی ماشین های کوچک یا بزرگ و ماشین های مورد استفاده برای آزمون کشش، فشار یا خمش، لازم است تعدادی ویژگی مشخص در ماشین وجود داشته باشد. این ویژگی ها عبارتند از:

الف- سیستمی برای تنظیم محل و نگهداری نمونه آزمایش در وضعیت مطلوب

ب- مکانیزمی برای اعمال نیرو به نمونه آزمایش و تغییر نیرو با آهنگ کنترل شده

پ- سیستمی برای اندازه گیری دقیق نیروی وارد شده

علاوه بر این، در بعضی از ماشین های آزمایش، سیستم هایی برای اندازه گیری و ثبت دقیق تغییرات ابعاد نمونه آزمایش گنجانده شده اند، ولی عموما این گونه اندازه گیری ها با استفاده از دستگاه های مجزا مانند ازدیاد طول سنج و پیچش سنج، که به نمونه آزمایش وصل می شوند، صورت می گیرد.

سیستم درونی ماشین آزمایش به منظور اعمال نیرو، ممکن است مکانیکی یا هیدرولیکی باشد. معمولا سیستم مکانیکی شامل یک یا چند پیچ متصل به سر نیرو دهنده است و پیچ توسط مهره ای چرخان حرکت می کند. در سیستم های هیدرولیکی نیرو توسط یک پیستون هیدرولیکی که درون سیلندری مملو از روغن حرکت می کند، اعمال می شود.

در بسیاری از موارد ثابت نگه داشتن آهنگ کرنش اهمیت دارد. بیشتر ماشین ها مجهز به وسایلی برای کار در چند آهنگ کرنش معین هستند، ولی بعضی از آن ها می توانند آهنگ کرنش را به طور پیوسته بین دو حد بالا و پایین تغییر دهند. نتایج آزمایش های نمونه های فلزی تابع آهنگ کرنش آزمایش نیست ولی مواد پلیمری معمولا به آهنگ کرنش حساسند. برای این مواد آهنگ های کرنش در استاندارد های مربوطه تعیین شده اند.

اندازه گیری نیروی وارد بر نمونه

نیروی وارد بر نمونه را می توان به چند روش اندازه گرفت. قدیمی ترین روش که بسیار دقیق است از یک سیستم شامل یک اهرم مکانیکی با وزنه متحرک استفاده می کند. مهم ترین مشکل سیستم اهرمی این است که ماشین مربوطه حجیم بوده و فضای زیادی را اشغال می کند. این امر خصوصا در مورد ماشین های با ظرفیت بالاتر، بیشتر است.

در بعضی انواع ماشین ها که بار به روش هیدرولیکی اعمال می شود، برای اندازه گیری نیروی وارد بر نمونه، از یک دستگاه هیدرولیکی استفاده می شود. در این روش، فشار فزاینده روغن در اثر ازدیاد نیروی وارد بر نمونه، پیستون درون یک استوانه کوچک فشار مدرج را، به اهرم آونگی وزنه دار فشار می دهد و آونگ را از وضعیت قائم دور می کند. هر چه نیرو و در نتیجه فشار روغن بیشتر شود، آونگ بیشتر از وضعیت قائم دور می شود. حرکت آونگ موجب چرخش یک عقربه روی صفحه مدرج می شود. این سیستم نیز قابلیت اندازه گیری دقیق دارد.

سومین سیستم اندازه گیری نیرو با استفاده از تغییر شکل یک فنر است. از این اصل در ماشین آزمایش کشش رومیزی کوچک مدل مونسانتو استفاده می شود که در آن تغییر شکل الاستیک یک تیغه فولادی تحت بار، موجب حرکت پیستون در یک سیلندر محتوی جیوه می شود. در نتیجه، جیوه با فشار وارد لوله ی شیشه ای نصب شده در کنار یک خط کش مدرج می گردد.

چهارمین روش ، اندازه گیری نیرو با استفاده از سلول نیرو است. سلول نیرو ممکن است یک ترانسدیوسر با یک قطعه مجهز به کرنش سنج برقی (قطعه ای از ماده که به دقت با کرنش سنج های حساس پر شده است) باشد. اعمال نیرو یک سیگنال برقی خروجی از سلول تولید می کند که پس از تقویت یا به صورت یک عدد نمایش داده می شود، و یا توسط یک رسام ثبت می شود.

اندازه گیری کرنش نمونه

بسیاری از ماشین های آزمایش مجهز به دستگاه های رسام هستند و منحنی نیرو – تغییر شکل نمونه آزمایش را رسم می کند. البته با منحنی های ترسیم شده باید با احتیاط کار کرد. به عنوان مثال، در آزمایش کشش در حالی که منحنی رسم شده شکل نمودار نیرو - تغییر شکل ماده، و هم چنین اندازه های دقیق نیرو را نشان می دهد، مقادیر نمایش داده شده روی محور تغییر شکل، تغییر فاصله بین محل های اتصال نمونه آزمایش به دستگاه است و نه ازدیاد فاصله نقاط مربوط به طول مورد آزمون نمونه. بعضی از نسل های جدید ماشین های آزمایش، به یک ریز کامپیوتر متصل هستند که پس از پایان آزمایش، نتایج به طور کامل با جدول یا به طور ترسیمی و در صورت نیاز، در مقایسه با نتایج قبلی چاپ می شود.

اندازه گیری دقیق تغییرات ابعاد نمونه آزمایش (و در نتیجه کرنش) معمولا از طریق اتصال یک وسیله اندازه گیری دقیق روی خود نمونه صورت می گیرد. وسایل اندازه گیری کرنش طولی، ازدیاد طول سنج (یا اکستنسیومتر) و وسایل اندازه گیری کرنش در آزمایش پیچش، پیچش سنج (یا تورشن متر) نام دارند. یکی از متداول ترین اکستنسیومتر ها، نوع لیندلی است.

این وسیله در عین استحکام، حساس است. اکستنسیومتر لیندلی با سفت کردن دو گیره پیچی، که به فاصله 50 میلی متر از یکدیگر قرار گرفته اند، روی نمونه آزمایش وصل می شود. هنگامی که نیرو به نمونه وارد شده و کرنش به وجود می آید، حرکت نسبی گیره ها از طریق اهرم به یک صفحه مدرج منتقل می شود. این صفحه در فاصله های متناظر به ازدیاد طول 0.001 میلی متر مدرج شده و حداکثر ازدیاد طول قابل اندازه گیری 2.5 میلیمتر است. نوع دیگر اکستنسومتر که بر اساس اصول مکانیکی کار می کند، اکستنسیومتر مونسانتو هونز فیلد است. در این وسیله ، حرکت نسبی کوچک بین نقاط اتصال موجب باز شدن یک جفت تماس یابنده برقی می شود. با چرخاندن یک پیچ مدرج می توان مجددا تماس یابنده را بست که در این صورت یک چراغ کوچک روشن می شود. با استفاده از این دستگاه می توان ازدیاد طول های تا 0.01 میلیمتر را خواند، ولی برای هر بار خواندن ازدیاد طول سنج، باید نیرو ثابت نگاه داشته شود. این دستگاه نیز بر اساس سنجه 50 میلی متری کار می کند.

اکستنسیومترهای الکترونیکی در ماشین های آزمایش نسل جدید به کار می روند و ازدیاد طول به صورت دیجیتالی توسط یک نمایشگر LED یا LCD داده می شود. بعضی از اکستنسیومر های بر اساس نور کار می کنند. اکستنسیومتر مارتن از این گونه است. تغییر طول سنجه سنجه طول موجب حرکت زاویه ای آینه می شود. با استفاده از یک تلسکوپ ، صفحه مدرج از درون آینه مشاهده می شود. راه دیگر ، انداختن یک نقطه نورانی از طریق آینه روی صفحه مدرج است. اکستنسیومتر های نوری، بسیار حساس هستند و معمولا برای اندازه گیری کرنش های کم در آزمایش های خزش دراز مدت به کار می روند.

یک وسیله دیگر برای اندازه گیری کرنش، کرنش سنج مقاومتی برقی است. مقاومت ویژه برخی رساناها به تغییرات کرنش الاستیک، بسیار حساس است. یک کرنش سنج مقاومتی شامل یک سیم بسیار ظریف است که به شکل زیگزاگ بین دو صفحه مقاوم به رطوبت، نصب شده است. کرنش سنج را محکم روی سطح نمونه آزمایش چسبانده و دو سر سیم آن را به یک شبکه پل وصل می کنند تا بتوانند تغییرات مقاومت آن را اندازه گیری کنند.

تست کشش فلزات

نتایج حاصل از تست کشش برای طراحان و مهندسان حائز اهمیت فراوان است. در بسیاری از موارد لازم نیست یک قطعه فلزی بشکند تا از کار افتاده تلقی شود؛ چرا که تغییر شکل پلاستیک و کمانش هم نوعی از کار افتادگی هستند و در نتیجه ، اطلاع از سطح تنشی که در آن تسلیم پلاستیک آغاز می شود، بسیار مهم است. بعضی فلزات و مشخصا فولاد، نقطه تسلیم کاملا مشخص دارند، ولی در بیشتر فلزات تبدیل رفتار از حالت الاستیک به پلاستیک به آرامی صورت می گیرد. تعیین دقیق حد الاستیک ممکن است دشوار باشد و به جای آن تنش تسلیم قرار دادی (Proof stress) تعیین می شود.

نمونه تست کشش

نمونه های فلزی مورد استفاده در آزمون استاندارد کشش طوری شکل دهی می شوند که شکست، در قسمت مورد نظر طول آن ها یعنی در طول گیج، صورت پذیرد و استانداردهای کاملا مشخصی برای ابعاد آن ها تعیین شده است. در بعضی موارد، ممکن است نمونه های بسیار کوچک به کار روند، ولی این اندازه های کوچک در استانداردهای آزمایش گزارش نمی شوند و نتیجه آزمایش های این نمونه های کوچک ممکن است واقعا بیانگر خواص توده ماده نباشد. برای رسیدن به نتایجی که کاملا بیانگر خواص ماده باشد، باید کوشش کرد که بارگذاری روی نمونه از نوع محوری خالص باشد. نیرو از طریق گیره نمونه آزمایش، از ماشین آزمایش به ماده منتقل می شود. گیره های نمونه آزمایش انواع متفاوت دارند؛ ساده ترین آن ها گیره گوه ای شکل است.

گوه ها دارای لقمه هایی با سطح مضرس هستند تا در نمونه فرو رفته و آن را محکم نگه دارند. گیره های گوه ای برای گرفتن هر دو نوع نمونه آزمایش : تخت و گرد، مناسب هستند. یک امتیاز گیره های گوه ای این است که هیچ گونه آماده سازی برای انتهای نمونه های آزمایش لازم نیست، تنها هنگام نصب نمونه های تخت دقت در هم راستا کردن آن ها ضروری است. گیره های گوه ای برای مواد خیلی سخت مناسب نیستند زیرا ممکن است هنگام اعمال نیرو قطعه در گیره بلغزد.

نمونه های تست کشش

برای پرهیز از این مشکل، از گیره های نوع پین دار برای نمونه های تخت استفاده می کنند؛ در حالی که برای نمونه های گرد، یا دو سر آن را رزوه کرده و در گیره پیچ می کنند، و یا با پیشانی آن را در گیره نگه می دارند. نمونه های پیشانی دار به فراوانی نمونه های دو سر رزوه به کار نمی روند زیرا باید از قطعه کلفت تر شروع کرده و آن را با ماشین کاری تراشید که در نتیجه هزینه تولید زیاد می شود.

انواع نمونه های مورد استفاده در تست کشش و نحوه قرار گیری آن ها در دستگاه آزمون کشش، در تصاویر زیر نمایش داده شده اند.


نمونه های تست کشش

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

ورنون جان ، آزمون مواد ، ترجمه علی حائریان و محسن کهرم ، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد ،1386.

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

آزمون کشش
آزمایش کشش
تست کشش چیست
آزمون کشش چیست
آزمایش کشش چیست
Tensile test
برچسب ها: خواص مکانیکی موادتست کششآزمون های مکانیکی مواد
بازدید استاندار اصفهان از کارخانه شرکت پاکمن
بازدید استاندار محترم اصفهان از کارخانه شرکت پاکمن در روز شنبه 20 مهر ماه 139 ...بیشتر
تقویم نمایشگاهی 98
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
گرامیداشت روز صنعت و معدن و تجلیل از واحدهای نمونه صنعتی و معدنی
  مراسم گرامیداشت روز صنعت و معدن، در روز شنبه 30 شهریور ماه 98 در سپاها ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات سرمایش و گرمایش
عنوان:هجدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات سرمایش و گرمایش شهر: ت ...بیشتر
یازدهمین نمایشگاه بین المللی متالورژی، فولاد، ریخته گری، ماشین آلات و صنایع وابسته اصفهان-شهریور 98
عنوان نمایشگاه : یازدهمین نمایشگاه بین المللی متالورژی، فولاد، ریخته گری، ماشین ...بیشتر
پانزدهمین دوره نمایشگاه بین المللی آب، تاسیسات آب و فاضلاب تهران - مهرماه 98
عنوان :  پانزدهمین دوره نمایشگاه بین المللی آب، تاسیسات آب و فاضلاب تهران - ...بیشتر
دفتر فروش پاکمن در استان آذربایجان شرقی-شهر تبریز
دفتر فروش پاکمن در استان آذربایجان شرقی-شهر تبریز تا کنون حضور فعالی در زمینه ی ...بیشتر
نمایندگی فروش پاکمن در شهر اصفهان
دفتر فروش پاکمن در استان اصفهان-شهر اصفهان تا کنون حضور فعالی در زمینه ی فروش، ف ...بیشتر
گزارش اولین روز برگزاری نمایشگاه صنعت ساختمان
 اولین روز نمایشگاه صنعت ساختمان با حضور تعداد زیادی از شرکت های معتبر از ت ...بیشتر
گزارش غرفه پاکمن در بیست و یکمین نمایشگاه صنعت ساختمان شیراز
بیست و یکمین نمایشگاه صنعت ساختمان شیراز از تاریخ 11 تیرماه 98 آغاز شد ، افتتاحی ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه ساختمان و صنایع وابسته کرمان-شهریور 98
عنوان: هفدهمین نمایشگاه ساختمان و صنایع وابسته کرمان شهر: کرمان تار ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ها ...بیشتر