Kryptestmaskin

En kryptestmaskin mäter förändringen av ett material efter att det har utsatts för påfrestningar.

Ingenjörer använder Creep-maskiner för att bestämma stabiliteten och beteendet hos ett material när det utsätts för vanliga påfrestningar. De bestämmer hur mycket belastning ( belastning ) ett föremål kan hantera under tryck, så ingenjörer och forskare kan avgöra vilka material som ska användas.

Enheten genererar en kryptidsberoende kurva genom att beräkna den jämna kryphastigheten i förhållande till den tid det tar för materialet att förändras.

Krypa

Krypning är tendensen hos ett material att ändra form över tid efter att ha utsatts för hög temperatur och stress. Krypning ökar med temperaturen och det är vanligare när ett material utsätts för höga temperaturer under lång tid eller vid materialets smältpunkt .

Krypmaskiner används för att förstå materialkrypningen och avgöra vilken typ som kan göra jobbet bättre, vilket är viktigt när man tillverkar och designar material för dagligt bruk. De testar oftast krypningen av legeringar och plaster för att förstå deras egenskaper och fördelar med att använda ett material framför ett annat.

Bakgrund

Kryptestmaskin

De första kryptestmaskinerna skapades 1948 i Storbritannien för att testa material för flygplan för att se hur de skulle stå på höga höjder , temperatur och tryck . Maskinerna utvecklades först för att ytterligare beräkna och förstå den stadiga kryphastigheten i material.

Design

Forskare försöker testa föremål med en krypmaskin för att förstå metallurgiprocessen och en metalls fysikaliska mekaniska egenskaper, testa utvecklingen av legeringar , ta emot data från de belastningar som härleds och för att ta reda på om ett prov eller material finns inom gränsen för vad de testar. Den grundläggande designen för en krypmaskin är ugnen , lastanordningen och stödstrukturen.

Den huvudsakliga typen av kryptestmaskin är en kryptestmaskin med konstant belastning. Krypmaskinen med konstant last består av en lastplattform, fundament, fixturanordningar och ugn. Fixturanordningarna är greppen och dragstängerna.

• Lastplattform eller lasthängare är där föremålet kommer att utstå tryck med konstant hastighet.
• Grepp håller materialet i en viss position. Positionen är viktig eftersom om inriktningen är avstängd kommer maskinen att leverera felaktiga krypavläsningar.
• Dial Gauge används för att mäta töjningen. Det är föremålet som fångar föremålets rörelse i maskinen. Lastbalken överför rörelsen från greppet till mätklockan.
• Värmekammaren är det som omger objektet och håller temperaturen.

Ansökningar

Krypmaskiner används oftast i experiment för att avgöra hur effektivt och stabilt ett material är. Maskinen används av studenter och företag för att skapa en krypkurva över hur mycket tryck och påfrestningar ett material klarar av. Maskinen kan beräkna stresshastighet, tid och tryck.

Kryptestning har tre olika tillämpningar i branschen:

1. Förskjutningsbegränsade tillämpningar : storleken måste vara exakt och det måste finnas små fel eller tendens att ändras. Detta är vanligast i turbinrotorer i jetmotorer .
2. Ruptur Begränsade applikationer : i denna applikation kan brottet inte ske på materialet men det kan finnas olika dimensioner när materialet går igenom krypning. Högtrycksrör är exempel på dem.
3. Begränsad användning av stressavslappning : spänningen i början blir mer avslappnad och spänningen kommer att fortsätta att slappna av allt eftersom tiden går, såsom kabeltrådar och bultar.

Grafer av krypning

Krypning är tidsberoende så kurvan som maskinen genererar är en tid vs töjningsgraf . Lutningen är kryphastigheten dε/dt [ citat Kurvans trend är en uppåtgående lutning. Graferna är viktiga för att lära sig trenderna för de legeringar eller material som används och genom framställningen av kryptidsgrafen är det lättare att bestämma det bättre materialet för en specifik tillämpning.

Stadier av krypning

Det finns tre steg av krypning:

• Primär krypning : det första krypstadiet där sluttningen stiger snabbt till en början på kort tid. Efter att en viss tid har förflutit kommer lutningen att sakta börja minska från dess första stigning.
• Steady State Creep : kryphastigheten är konstant så linjen på kurvan visar en rät linje som är en jämn hastighet.
• Tertiär krypning : det sista steget av krypning när föremålet som utsätts för tryck kommer att nå sin bristningspunkt. I detta skede ökar objektets krypning kontinuerligt tills objektet går sönder. Lutningen på denna etapp är mycket brant för de flesta material.

Genom att undersöka de tre stegen ovan kan forskare bestämma temperaturen och intervallet under vilket ett föremål kommer att störas när det väl utsätts för belastningen. Vissa material har ett mycket litet sekundärt kryptillstånd och kan gå direkt från det primära krypläget till det tertiära krypläget. Detta beror på egenskaperna hos det material som testas. Detta är viktigt att notera eftersom att gå direkt till det tertiära tillståndet gör att materialet bryts snabbare från sin form.

En linjär graf anger att materialet under påkänning gradvis deformeras, och detta skulle vara svårare att spåra vid vilken nivå av påkänning ett föremål kan hantera. Detta skulle också innebära att materialet inte skulle ha distinkta stadier, vilket skulle göra ett objekts brytpunkt mindre förutsägbar. Detta är en nackdel för forskare och ingenjörer när de försöker bestämma graden av krypning som objektet kan hantera.