CONSIDERAII PRIVIND NCERCAREA LA TRACIUNE A MATERIALULUI UZUAL FOLOSIT

PENTRU PARAPETELE DE PROTECIE LA DRUMURI

Maria Adriana CORDO, Mircea Cristian DUDESCU, Mircea BEJAN

CONSIDERATIONS ON TENSILE TEST OF USUAL MATERIAL USED ON ROAD RESTRAINT SYSTEMS

The paper presents a comparison between the results of tensile test

experiments for the material used for road restraint systems, S235JR, black and galvanized. Deformable road restraint systems protect the vehicles from danger, which are forwarded on the carriageway minimizing serious injury.

After the execution of the restraint systems components, these are promoted on the technological flow for hot dip galvanizing, being protected against corrosion.

Keywords: tensile test, S235JR galvanized, road restraint systems Cuvinte cheie: ncercare la traciune, S235JR zincat, sisteme de

reinere rutiere 1. Introducere

Exist deosebiri foarte pronunate n privina modului n care se

comport diversele categorii de materiale, atunci cnd sunt solicitate mecanic. Comportarea unei piese la solicitrile mecanice produse de forele exterioare depinde de anumite nsuiri specifice materialului metalic din care este confecionat piesa, numite proprieti mecanice.

539

Alegerea materialului pentru confecionarea unei anumite piese se face i pe baza aa numitor caracteristici mecanice pe care le prezint materialul.

Cu ajutorul ncercrilor mecanice se obin date calitative privind comportarea materialelor n condiiile de solicitare corespunztoare acestor ncercri i valorile unor mrimi fizice sau convenionale, numite caracteristici mecanice, care se pot utiliza ca parametri cantitativi de exprimare a proprietilor mecanice.

ncercarea mecanic de baz, prin care se determin cele mai importante caracteristici mecanice ale materialelor, este ncercarea la traciune.

Condiiile i modul de realizare a ncercrii la traciune i caracteristicile mecanice care se pot determina prin aceast ncercare sunt reglementate prin standardul SR EN ISO 6892-1:2010 - Materiale metalice. ncercare la traciune. Partea 1: Metod de ncercare la temperatura ambiant.

Prin ncercarea la traciune i trasarea curbei caracteristice se determin unele caracteristici mecanice i elastice ale materialului: limita de proporionalitate sp (p), limita de elasticitate se (e), limita de curgere sc (Re - (e)), rezistena la rupere sr (Rm - (r)), alungirea la rupere er ( r, en, An), gtuirea la rupere Z, deosebit de necesare n utilizarea judicioas a materialelor i pentru efectuarea calculelor de rezisten.

2. Pregtirea materialelor pentru realizarea ncercrilor

Pentru determinarea caracteristicilor materialului S235JR

utilizat pentru parapetele de protecie la drumuri s-au utilizat epruvete de tip 1B (halter) conform standardului SR EN 10002-1:2002 Materiale metalice. ncercarea la traciune. Partea 1. Metoda de ncercare (la temperatura ambiant).

Pentru ca efectele forelor cu care epruveta este prins n bacurile mainii s nu denatureze starea de tensiuni din zona ei de msurare, capetele epruvetei sunt de obicei ceva mai late i mai groase fa de celelalte poriuni ale ei.

n tabelul 1 sunt prezentate dimensiunile epruvetelor de tip 1B (vezi i figura 1).

540

Fig. 1 Epruvet tip 1B (halter)

Tabelul 1 Notaie Caracteristica Dimensiune (mm)

L3 Lungime total 150 L1 Lungime a prii nguste paralele 60 0,5 R Raz 60 b2 Lime la extremiti 20 0,2 b1 Lime a prii nguste 10 0,2 h Grosime 2 pn la 6 L0 Lungime de referin 50 0,5 L Distana iniial ntre cleme 115 1

Dac dup rupere se aeaz cap la cap cele dou buci ale

epruvetei i se msoar lungimea final Lu a poriunii sale calibrate, se poate determina alungirea specific la rupere a materialului:

= 00

100 [%] (1) n mod analog, notnd cu S0 i Su ariile iniial i final

(calculate n funcie de diametru) ale seciunii de rupere, se poate stabili gtuirea specific la rupere a materialului:

= 00

100 [%] (2) Cu privire la valorile limit ale tensiunii, n standardele pentru

ncercarea la traciune a metalelor se recomand calcularea lor prin

541

mprirea valorilor corespunztoare ale forei de ncrcare nu la aria instantanee a seciunii epruvetei, ci la aria ei iniial S0, astfel c limitele teoretice ale tensiunii (c i r) sunt nlocuite prin nite mrimi convenionale:

- Limita de curgere = 0 [] (3)

- Limita de rupere = 0 [] (4) Aceste patru mrimi (Re, Rm, A, Z), calculate pe baza datelor

obinute din ncercarea descris, se numesc caracteristici mecanice la traciune ale materialului analizat, iar cunoaterea lor este important att pentru calculele de rezisten ct i pentru folosirea corect a materialului n cauz.

3. Rezultate experimentale

Pentru determinarea caracteristicile materialului utilizat pentru realizarea parapetelor de protecie la drumuri s-au fcut ncercri pe epruvete negre i epruvete zincate termic.

Fig. 2 Dimensiunile epruvetelor ncercate

Rezultatele ncercrilor la traciune sunt prezentate n tabelul 2.

542

ncercrile la traciune s-au realizat cu o vitez de 2 mm/s.

Fig. 3 Curba caracteristic

Tabelul 2

Speci-men

(epruve-t)

Aria seciunii transver

-sale [mm2]

Fora maxim aplicat

[N]

Tensiunea maxim

r

[MPa]

Alungi-rea

specific la rupere

[%]

Modulul de elasticitate

longitudinal, E

[MPa] Epruvet zincat termic

28 13 061,08 465,890 30 123 196,53

Epruvet neagr 28 12 544,50 447,707 33,33 130 298,89

4. Concluzii

Rezultatele valorilor obinute n urma ncercrii la traciune

pentru epruvetele negre i cele zincate sunt relativ apropiate. Din rezultatele prezentate n tabelul 2 se poate deduce c

acoperirea anticoroziv prin zincare termic nu influeneaz semnificativ rezistena la rupere a epruvetei.

543

Fora maxim aplicat este mai mare la epruvetele zincate termic dect la epruvetele negre (nezincate), astfel nct, protecia anticoroziv prin zincarea termic se poate utiliza cu ncredere la parapetele de protecie la drumuri, unde forele sunt foarte mari n cazul unei coliziuni.

n concluzie, acest material poate fi folosit cu ncredere n

construcii de diferite tipuri, respectiv pentru realizarea parapetelor de protecie la drumuri, att negru ct i zincat, acesta ndeplinindu-i funciile tehnologice.

BIBLIOGRAFIE

[1] Bejan, M., Rezistena materialelor, vol. 1 i 2, ediia a V-a i a IV-a, Editura AGIR, Bucureti, 2009 i Editura MEGA, Cluj Napoca, 2009. [2] Pstrav, I., .a., Rezistena materialelor Lucrri de laborator, Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic Cluj-Napoca, Cluj Napoca, 1986. [3] * * * SR EN ISO 6892-1:2010 - Materiale metalice. ncercare la traciune. Partea 1: Metod de ncercare la temperatura ambiant, 2010. [4] * * * http://www.mec.tuiasi.ro/diverse/Mares_ Rezistenta_materialelor_ Lucrari_ laborator_sectia_Inginerie_si_Management.pdf

Drd.Ing. Maria Adriana CORDO

cercetare-dezvoltare - SC BETAK SA, membru AGIR

e-mail: cordosadriana@betak.ro Prof.Dr.Ing. Mircea Cristian DUDESCU Departamentul de Inginerie Mecanic

Universitatea Tehnic din Cluj Napoca, membru AGIR

Mircea.Dudescu@rezi.utcluj.ro Prof.univ.em.Dr.Ing. Mircea BEJAN

Departamentul de Inginerie Mecanic Universitatea Tehnic din Cluj Napoca,

Preedintele Filialei Cluj a AGIR e-mail: Mircea.Bejan@rezi.utcluj.ro

544