KRÍPOVÉ CHOVÁNÍ PLASTŮ kríp v ohybu při tříbodovém zatížení

KRÍPOVÉ CHOVÁNÍ PLASTÙ
kríp v ohybu pøi tøíbodovém zatížení
Krípem (teèením za studena) se rozumí zmìna rozmìrù tìlesa pøi dlouhodobém statickém
zatežování (v tahu, tlaku, ohybu) konstantní silou (napìtím) pøi konstantní teplotì. Krípové
chování udává životnost konstrukèní souèásti. Deformace s èasem narùstá (viz obr. 1) a pøi
jejím rozvoji s èasem se uplatní všechny složky deformace: ideálnì elastická, zpoždìnì elastická
a viskózní tok. Kripové chování plastù je odrazem zejména:
molekulární a nadmolekulární struktury plastù
aditiva (zejména skelná vlákna pøenáší vnìjší napìtí)
teploty (krípové efekty jsou významné nad Tg)
vlhkosti
velikosti zatížení (viz obr. 2)
O b r. 1 O b e c n á k r í p o v á k ø i v k a
primární stav: rychlost deformace se zmenšuje
sekundární stav: konstantní rùst deformace
terciální stav: rychlost deformace se nestabilnì zvyšuje
Metody stanovení krípového chování plastù:
kríp v tahu (viz obr. 3)
ÈSN EN ISO 899-1
kríp v ohybu pøi tøíbodovém zatížení (viz obr. 4 a obr. 6)
ÈSN EN ISO 899-2
O b r. 3 P r i n c i p s t a n o v e n í k r í p o v é h o
chování v tahu
O b r. 4 P r i n c i p s t a n o v e n í k r í p o v é h o c h o v á n í v o h y b u
pøi tøíbodovém zatížení
O b r. 2 K r í p o v é k ø i v k y
pro POM Delrin 500P NC010
/zdroj: databanka CAMPUS/
Z krípových køivek lze sestrojit tzv.
isochronní køivky (ÈSN EN ISO
11403-1), což jsou køivky závislosti
napìtí na pomìrném prodloužení
pøi krípu, odpovídající
dlouhodobému zatìžování (viz
obr. 5). Isochronní køivky umožòují
stanovit, jakou lze pøedpokládat po
urèité dobì deformaci, bude-li na
polymer pùsobeno urèitým
napìtím a naopak. Rovnìž
umožní urèit krípový modul
pružnosti, dùležitý pro navrhování
životnosti výrobku.
Kríp v ohybu pøi tøíbodovém zatížení
ÈSN EN ISO 899-2
Krípové chování se zkouší ve stejném
prostøedí, které bylo použito pro
kondicionování zkušebních tìles (ÈSN EN
ISO 291), lze je však zkoušet rovnìž za
zvýšených teplot (v souladu s aplikací
konstrukèní souèásti).
Obr. 6 Pøípravek pro stanovení
krípového chování
Parametry zkoušky:
pøednostní rozmìry zkušebních tìles:
80x10x4 mm (dle ÈSN EN ISO 178)
poèáteèní vzdálenost podpìr pro pøednostní
tìlesa:
64 mm
výbìr hodnoty napìtí:
zvolí se takové napìtí, aby prùhyb nebyl v
žádném okamžiku zkoušky vìtší než 10%
vzdálenosti mezi podpìrami.
O b r. 5 P r i n c i p a s c h é m a s t a n o v e n í i s o c h r o n n í c h k ø i v e k z k ø i v e k
krípových ukazující závislost napìtí - pomìrné prodloužení pøi krípu v
ohybu v urèitém èasovém okamžiku
Èasový okamžik, ve kterém je zkušební tìleso plnì zatíženo, se oznaèí jako t=0. Prùhyb se zaznamenává automaticky a/nebo kontinuálnì, musí
se zvolit èasy ke stanovení jednotlivých mìøených hodnot podle prùbìhu krípové køivky zkoušeného materiálu, pøièemž je vhodné používat
následující èasový rozvrh mìøení: 1 min, 3 min, 6 min, 12 min a 30 min; 1h, 2 h, 5h, 10h, 20 h, 50h, 100h, 200h, 500 h, 1000 h, atd.
Výpoèet krípového modulu v ohybu ve zvoleném èasovém okamžiku zkoušky:
L - vzdálenost mezi podpìrami zkušebního tìlesa /mm/
F - použité zatížení /N/
b - šíøka zkušebního tìlesa /mm/
h - tlouška (výška) zkušebního tìlesa /mm/
Pomìrné prodloužení pøi krípu v ohybu
s t- prùhyb støední èásti v èase "t" /mm/
Po ukonèení nedestruktivních zkoušek se tìlesa rychle odtíží a lze u nich pomocí zaøízení zobrazeného na obr. 6 rovnìž mìøit rychlost zotavení
(napø. ve stejném èasovém režimu jako pøi mìøení krípu).
Podpoøeno projektem FRVŠ 2660/2010 a prostøedky Fakulty strojní Technické univerzity v Liberci
øešitel: Luboš Bìhálek (FS TUL)
softwarová podpora: Miroslav Novák (FM TUL)