Per determinare le specifiche richieste dalla macchina di trazione ci si basa sulle necessità della macchina, sulle macchine disponibili in commercio, sui materiali che verranno testati e sulle norme vigenti
Le macchine prese in considerazione per determinare le specifiche sono riportate qui di seguito: Zwick Roell (Z5.0,Z2.5,Z0.5 series, )(8)
TestResources (150,100,200 Family)(9) Tecquipement(Tensile tester kit, SM1002)(10)
Haida international equipment (model HD-B609B-S) (11) MARK-10 (ESM303)(12)
Pasco (ME-8230)(13)
Per maggiori informazioni sulle specifiche delle macchine vedi cataloghi e schede tecniche in allegato
5.1 Funzioni
5.1.1 Funzione globale
La funzione principale della macchina di trazione dimostrativa è quella di eseguire il test di trazione in modo da poter caratterizzare un materiale determinandone le principali grandezze di utilizzo ingegneristico, e al tempo stesso permettere l’osservazione dal vivo del comportamento del materiale durante la prova, per meglio comprendere e correlare le grandezze misurate.
5.1.2 Funzioni parziali
Struttura
o La struttura della macchina deve garantire la facitlità di trasporto, deve avere un alta rigidezza ed un peso contenuto
Generazione del carico
o La macchina dev’essere dotata di un sistema che permetta di generare il carico sia manualmente sia tramite motore elettrico
Min opt Max
Trasferimento del carico al provino/afferraggio:
o Ia macchina di trazione deve poter consentire il fissaggio del provino ed il trasferimento del carico applicato lungo l’asse del provino.
o Il provino dev’essere fissato con l’asse maggiore allineato con l’asse di applicazione del carico della macchina
Allineamento
o Le componenti atte al trasferimento del carico devono poter essere allineate con l’asse d’applicazione della forza
Movimentazione della traversa:
o Una delle traverse dev’essere mobile, per permettere l’applicazione del carico al provino
Min opt Max
Velocità di allontanamento organi di presa [mm/min] (utilizzando il motore)
0.01 600
Spostamento guidato
o Il movimento della traversa dovrà essere guidato per garantire la sollecitazione assiale del provino durante la prova.
Rilevamento del carico applicato:
o La macchina dev’essere in grado di misurare il carico applicato al provino tramite l’utilizzo di una cella di carico
Min opt Max
Gamma di forze [N] 0-2500 0-5000
Rilevamento della deformazione/spostamento
o La macchina dev’essere in grado di misurare la deformazione del provino durante la prova sia in modo diretto (tramite estensometro o estensimetro) che indiretto
(tramite lo so spostamento della traversa)
Correzione della curva sforzo/deformazione
o In caso si volesse misurare la deformazione del provino in modo indiretto, la curva sforzo deformazione deve essere corretta per eliminare la deformazione della macchina.
5.1.3 Funzioni opzionali
Sensore finecorsa
o La macchina dev’essere dotata di un sensore di fine corsa, in modo da prevenire danni alla macchina (quando si utilizza il motore)
Possibilità di effetuare test di compressione
o La macchina deve permettere di effettuare test di compressione sui materiali Posiibilità di effettuare test a flessione
o La macchina deve essere in grado di effettuare dei test a flessione sui materiali Possibilità di effettuare la calibrazione delle celle di carico
o La macchina deve consentire la calibrazione delle celle di carico Possibilità di effettuare test di fatica
o La macchina deve poter essere in grado di effettuare dei test a fatica sui materiali
5.2 Limiti
Ingombri
o Le dimensioni delle macchina devono consentirne: lo spostamento con facilità, r il passaggio da una porta normale.
Specifica Min opt Max
Ingombro [mm] (HXWXD)
- 2080X780x1500
Peso
o Il peso della macchina dev’essere contenuto per facilitarne lo spostamento.
Specifica Min opt Max
Peso [Kg] - 180
Cella di carico
o Si consiglia di utilizzare una forza di trazione che supera il 20% del carico massimo della cella di carico utilizzata. La forza misurata dev’essere maggiore al 2% del carico massimo della cella.
Range di temperature:
o La macchina dev’essere in grado di effettuare test di trazione a temperatura ambiente
Min opt Max
Temperatura d’utilizzo °C prest
10 35
Costo
o Il costo del macchinario dev’essere contenuto pertanto vanno scelti materiali e sistemi economici (pezzi standard) per limitare il costo di produzione. Dove possibile utilizzare elementi di macchine presenti sul mercato, di qualità garantita e provenienti da fornitori affidabili.
5.3 Prestazioni
Materiali
o La macchina sarà in grado di tirare provini in acciaio contenente carbonio (fino allo 0.45%) con un carico di rottura unitario a trazione fino a 620 Mpa
Specifica Min opt Max
Carico di rottura dei materiali [Mpa]
0 620
Corsa
o La macchina deve disporre di una corsa sufficiente per portare a rottura i provini d’acciaio permettendo di osservare il fenomeno della strizzione in quelli di materiale plastico. (per corsa si intende il valore della corsa disponibile una volta messo in presa il provino)
Specifica Min opt Max
Corsa massima [mm] 200 500
Interfaccia ed elaborazione dati tramite PC
o La macchina sarà in grado di potersi interfacciare con un computer in modo da fornire i grafici sforzo/deformazione
Specifica Min opt Max
Frequenza di trasmissione dei dati al pc [Hz] 100 500
Volume di lavoro
Specifica Min opt Max
Volume di lavoro (HxWxD) 200x200x100
Arresto automatico della macchina
o La macchina dev’essere in grado di fermarsi automaticamente qualora si stesse utilizzando il motore per l’applicazione del carico. La macchina dovrà fermarsi quando viene raggiunto un finecorsa,quando si supera il carico massimo ammissibile, e quando il provino giunge a rottura. In tale modo verrà evitato il danneggiamento della macchina.
Nota: dopo averne discusso con il relatore, si è deciso di rinunciare alla possibilità di applicare il carico anche manualmente. Siccome sulla macchina è già presente un motore che è in grado di applicare il carico mantenendo una velocità molto bassa e costante, permettendo di rilevare le grandezze necessarie alla caratterizzazione del materiale in modo molto più preciso rispetto ad un applicazione manuale del carico, non ha senso prevedere anche tale possibilità.