Yusuf Mansurolu
1
www.xengineer.net
Deneyin Adı Çekme Deneyi
Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.
Teorik Bilgi Malzemelerin statik (darbesiz) (darbesiz) yük altındaki altındaki mukavemet özelliklerini özelliklerini ortaya çıkarmak için uygulanan mühendislik açısından çok önemli bir deneydir .deney sonucu bulunan malzeme özellikleri mühendislik hesaplamalarında do rudan kullanılır . Çekme deneyi için önce test edilecek malzemeden standartlara uygun bir çekme numunesi hazırlanır .ekilde bir örnei görülen silindirik çubuk biçimindeki numunede l 0 ve A0 deerleri deney açısından önemli boyutlardır. Standartlarda ayrıca yassı malzemeler için de de iik tipte numuneler mevcuttur. Bu numune iki ucundan özel çekme test cihazının çenelerine ba lanıp, gittikçe artan bir yükle kopuncaya kadar çekilir. Bu esnada uygulanan F yükü ile buna kar ı malzemenin gösterdii uzama (l) ölçülür. Deney sonucu elde edilen yük ( F ) ve uzama ( l) deerlerinden yararlanarak (F – l) diyagramı diyag ramı elde edili edilir. r. Bu diyagrama çekme diyagramı diyagramı da denir. ekil 2’de de yumuak bir çeliin çekme deneyi sonucu elde edilecek çekme diyagramı görülmektedir. Burada; E: Elastiklik Sınırı A: Akma Noktası M: Maksimum Yük Noktası P max : Maksimum Çekme Yükü K: Kopma Noktası Daha sonra bu erideki deerlerden yararlanılarak her noktadaki gerilme ( ) ve % uzama (%) deerleri hesaplanır.
Gerilme : Birim alana etki eden yük olup, () sembolü ile gösterilir ve ; P
=
_______
( N / mm2 )
formülleri ile hesaplanır.
A0 Birim uzama () ve yüzde uzama ise ( % ) ise ; l- l0
% =
___________
x100 baıntıları ile hesaplanır .
l0 Her nokta için hesaplanan ve % deerlerinden yararlanılarak ,mühendislik açısından büyük önem taıyan gerilme-yüzde uzama diyagramı çizilir. Her nokta için hesaplanan ve % deerlerinden yararlanılarak , mühendislik açısından büyük önem taıyan gerilme-yüzde uzama ( - % ) diyagramı içilir. lerleyen sayfalarda çekme deneyinde kullanılan teneke malzemesine ait - diyagramını görebilirsiniz. Bu e ri üzerinde daha önce belirtilen noktalara ait gerilme deerleri erlerinin nin her biri , öneml önemlii birer malzeme özellii olarak karımıza çıkar. Bu deerler ; Elastik sınırı E akma mukavemeti A , çekme mukavemeti max , kopma gerilmesi K , elastisite modülü E ve % kopma uzaması % K formüller ve deney grafii sonuçlarına göre ilerleyen sayfalarda hesaplanmı tır.
Yusuf Mansurolu
2
www.xengineer.net
Yusuf Mansurolu
3
ekil 1 – Deney Numunesinin Ölçüleri
www.xengineer.net
Yusuf Mansurolu
4
ekil 2- Deney Cihazının Resmi
www.xengineer.net
Yusuf Mansurolu
www.xengineer.net
5
Grafik 1 – Kuvvet(Yük) – Uzama Erisi ( F- L ) Grafik 2 – Gerilim (N/mm2 ) – Birim Uzama Erisi ( – )
270 27 0 0,85
0,825 255 25 5
0,8 0, 8
0,775 240 24 0
0,75
0,725 225 22 5
0,7 0, 7
0,675 210 21 0
0,65 0,625 195 19 5
0,6 0, 6 0,575 180 18 0
0,55 0,525 165 16 5 0,5 0, 5 0,475 150 15 0
N m / K 0,45 N ( ( t 13 135 5 0,425 e m i v l i v 0, 0,4 4 r u e K12 120 0 G0,375 0,35 105 10 5
0,325 0,3 0, 3 90
0,275 0,25 75
0,225 0,2 0, 2 60
0,175 0,15
45
0,125 0,1 0, 1
30
0,075 0,05 15 0,025 0 0 0 0
0,0121 5
0,0252
0,0373 5
0,054
0,0625 5
0,0756
0,0877 5
Birim Uzama Uzama (mm)
0,1 8
0,1125 9
0,121 50 0,137151
0,1512
Yusuf Mansurolu
www.xengineer.net
6
Deney Sonuçları 1. Akma Gerilmesi ( Ak ) Malzemenin elastik ekil deitirmesinin sona erdii noktadır.
Fa Ak =
700
______________
=
________________
A0
=
233,3
N
2 / mm mm
3
2. Çekme Dayanımı (Max Gerilme) Malzemeye uygulanan maksimum gerilmedir.
Fmax max =
786,6
______________
=
_______________
A0
=
262,2
N
2 / mm mm
3
3. Kopma Dayanımı ( K ) Numunenin koptuu andaki gerilme deeridir.
FK K =
483,33
____________
=
A0
4. Elastisite Modülü
______________
=
161,1
N
2 / mm mm
3
Çekme deneyi olurken malzemede zorlanmadan dolayı bir gerilim oluur ve malzeme bir miktar uzar. Malzemedeki bu uzama elastiklik sınırına kadar kalıcı olmayıp, gerilim kalkınca uzama olmaz. Bu uzamaya elastik uzama denir. Malzemedeki gerilimin birim uzamaya bölümü elastisite modülünü verir. Çekme deneyinde deneyinde kullanılan parçanın malzemesinden dolayı dolayı yük altında farklı bir bir plastik deformasyon göstermitir. Bu nedenle Elastisite Modülünün hesabında salıklı bir sonuç alınamamıtır. Doal olarak lineer bir deiim gösterdiini kabul ettiimiz iki gerilim deeri arasında geçerli geçerli olan bir Elastisite Modülü Modülü hesaplanmıtır. Seçilen Aralık: 1=100
N
2=150
N
7,76.10-3 E1=16850 MPa
1=
2=
8,9.10-3
E2=12880 MPa
Yusuf Mansurolu
www.xengineer.net
7
5. % Kopma Uzaması ( % k ) Malzemenin ilk boyu ile kopma anındaki son boyu arasındaki farkın ilk boya bölünmesiyle çıkan sonucun 100 ile çarpılmasıyla bulunur. Aynı zamanda malzemenin sünekliliinin bir ölçüsüdür.
% k =
l
l k- l 0
10,93
___________
x 1,00 = ___________ x 100= ___________ x 100 = 13,66 l0 80
l0
6. Tokluk Çekme kuvvetin , sıfırdan itibaren yava yava artmasıyla malzemenin kopmaya ba ladıı andaki deere ulatıında ; malzemenin birim hacim üzerinde yapılan i olarak tanımlanır. Tokluk malzemeyi koparmak için harcanan enerjinin bir ölçüsü olup
- erisinin altında
kalan alan ile bulunur.
7. Rezilyans Numunenin , kuvvet uygulandı ında absorbe ettii enerjiyi kuvvet kaldırıldıında geri verme özellii olarak tanımlanır. Rezilyans çekme erisinin elastik sınırına kadar olan kısmın ekseni ile arasındaki alan ile ifade edilir.
Ak x
Ak
233,33x0.0156
UR = ____________ = _________________________ = 1,82 2 2
8. Deney Süresi ( t ) 10,93 x 60
t=
_____________
=
5
131,16 saniye
N
2 / mm mm
