Młot Charpy'ego

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Młot Charpy'ego

Młot Charpy'ego – urządzenie, za pomocą którego dokonuje się pomiaru udarności poszczególnych materiałów w postaci specjalnie przygotowanych próbek.

Miarą udarności jest stosunek pracy, jaka została włożona, aby zniszczyć próbkę, do pola powierzchni przekroju w miejscu występowania karbu.

Umożliwia on wyznaczenie energii potrzebnej do udarowego złamania (pracy łamania K) próbki podpartej końcami na dwóch podporach za pomocą uderzającego w nią środkowo wahadła. Praca łamania K [J] jest różnicą energii potencjalnej młota w położeniu początkowych Kmax i końcowym Kmin. Do ich obliczenia, przy danej masie wahadła m i długości ramienia R, konieczna jest znajomość kątów α i β, określających położenia wahadła przed złamaniem i po złamaniu próbki.

Młot Charpy'ego składa się z podstawy i dwóch słupów w których łożyskowane jest wahadło z bijakiem. Do słupów przymocowane są podpory, na których umieszcza się próbkę w taki sposób aby karb usytuowany był od strony przypór. Po zwolnieniu zaczepu wahadło z bijakiem opada z najwyższego położenia określonego kątem α zamieniając swą początkową energię potencjalną Kmax na kinetyczną. Uderzając w próbkę w najniższym swym położeniu, młot osiąga maksymalną prędkość

v = \sqrt[2]{2gR(1-\cos \alpha)},

gdzie:

g – przyspieszenie ziemskie

R – odległość od osi wahadła do środka próbki

α – kąt spadania wahadła młota

Po złamaniu próbki reszta energii kinetycznej młota zmienia się w energię potencjalną, której wartość jest proporcjonalna do wysokości, jaką osiągnęło wahadło po próbie. Kąt wychylenia wahadła po próbie β określa wskazówka na skali popychana przez zabierak, który obraca się wraz z wahadłem. Za pomocą hamulca zatrzymuje się wahadło po złamaniu próbki. Początkowa energia młota (w położeniu górnym):

K_{max} = mgR(1-\cos{\alpha}),

a po próbie:

K_{min} = mgR(1-\cos \beta),

gdzie m jest masą wahadła młota sprowadzona do środka uderzenia. Praca łamania próbki:

K = K_{max} - K_{min} = mgR(\cos \beta - \cos \alpha),

Zgodnie z normą PN-EN 10045-1 standardowe warunki badania przewidują stosowanie młotów o początkowej energii Kmax = 300 +/- 10 [J] chociaż dopuszcza się używanie młotów o innej energii początkowej (150, 100, 50, 10 lub 5 [J]). Charakterystyczne wymiary młota są określone w powyższej normie.

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]