Anyagvizsgálás.
Anyagvizsgálás. A célja különböző anyagok tulajdonságainak minőségükre és összetételükre való megvizsgálása, amennyiben egyrészt használhatóságuk, alkalmazhatóságuk, tartósságuk és szilárdságuk, másrészt gazdasági és egészségi v. tápláló értékük ezektől függ. Eszerint van mechanikai, kémiai, esetleg még mikroszkópiai A. Gyakran csak a gyártástól fönmaradt tisztátalanságokat, máskor hamisításokat kell az A. utján kideríteni. Vannak ugyanis gyárak, melyek csak megfelelő hamisítási eszközöket gyártanak, p. festett és kellően alakított homokot magvak, fűszerek és kávé hamisítására. A legtöbb esetben könnyü ezeket a hamisításokat kémiai és mikroszkópiai uton kimutatni, gyakran azonban még oly körülmények is merülnek fel, hol a kémiai és mikroszkópiai vizsgálatok sem vezetnek célhoz és ott a kellően gyakorolt anyagismeret, nevezetesen a látó s szagló érzék és az íz döntenek.
Mivel manapság az áruforgalomban a hamisítás nagy mérveket öltött, a fejlett iparu államokban külön intézményeket létesítettek, melyek a hamisítások kiderítésére valók. Ilyenek nálunk az állami kémiai kisérleti állomás, a m. kir. technologiai iparmuzeumnál szervezett hasonló intézmény, a magvizsgáló állomás az állatorvosi akadémián, a műegyetem különböző laboratóriumai; nevezetesen megvizsgálnak a mechanikai laboratóriumban cementeket, köveket, vasat és általában valamennyi az építő és gépiparba tartozó nyersanyagokat; a mechanikai technologiai laboratóriumban papirosokat, szöveteket, szíjakat, drótokat stb. A vevő és eladó közönség érdekeinek megvédésére szolgálnak még a nemzetközi forgalomban érvényesült kereskedelmi szokványok, melyeket egyes szaktestületek megállapítanak és megerősítenek. Évezeti cikkek meghamisítását többnyire törvények és rendeletek tiltják, és lehetőleg nehezítik. Legfontosabb a műszaki alkotások rendkivül rohamos fejlődése mellett a mekanikai A., mely főképen a szilárdsági vizsgálatokra vonatkozik. Alapelv az építési anyagok megvizsgálásánál az anyagot lehetőleg oly körülmények között és oly mértékben megvizsgálni, mint a milyenek között azokat gyakorlatban tényleg alkalmazzák. Sőt az igénybevételt még azon túl is kell folytatni a szakadásig v. törésig, hogy az anyagellenállás legszélsőbb határát is megállapítsák. Ennek folytán az A.-hoz szükséges gépek és készülékek gyakran olyanok, hogy azokkal rendkivüli erőket lehet kifejteni.
Az A.-ra való gépek, amennyiben azokkal nyugvó megterheléseket akarnak létesíteni, háromfélék. Vannak gépek, melyeknél a megterhelést emelőkkel, olyanok, melyeknél csavarokkal és végre amelyeknél hidraulikus nyomással idézik elő. Az emelőkaros szilárdsági gépeknél egy- és kétkaru emelők rendesen igen nagy áttevéssel fordulnak elő oly szerkezetekben, mint azt a tizedes és százados mérlegeknél alkalmazzák. A mérleg hídja helyett az A.-i gépeknél a megvizsgálandó anyagtárgy tartására szolgáló eszközök, fogók, sutuk stb. vannak. Ujabb szilárdsági gépeknél három emelőkart helyeznek el egymás fölött 600-szoros áttevéssel, melyekkel 100 tonna (100,000 kg.) húzóerőt lehet kifejteni.
1. ábra. Frühling-féle szakítógép.
A nálunk is, de főként Németországban gyakrabban használt Frühling-féle emelőkaros szakítógépet az 1. ábra mutatja. Lényege két emelőkar, l és m, melyek kellően élekre támasztva és g húzóruddal összekapcsolva 50-szeres áttevésü mérleget alkotnak. A kellően alakított próbadarabot (p. cement 8 alakban) a c csavarral beállított d d' fogókkal befogják és aztán az l-re fölaggatott e vödörbe addig eresztenek s-ből sulyt, p. ólomsörétet v. vizet, mig a tárgy elszakad. A sörét sulyát aztán úgy állapítják meg, hogy az e vödröt a kapocsra akasztják és a b csészébe súlyokat raknak. Az l emelőkar tizszeres áttevésü mérleg. Azok a szilárdsági gépek, melyekkel az erőt csavarokkal viszik át és nagyobbítják, a nyomási erő nagyságának megállapítására v. emelőkkel v. rugókkal vannak ellátva, úgy hogy a kifejtett nyomást aztán vagy fölrakott súlyokból v. pedig a rugó tágulásából itélhetni meg. Az első esetben a gép tehát összetétele az emelőkaros szakítógépnek csavarral.
A rugóval ellátott csavaros szakítógépek igen alkalmasak könnyebben szakadó anyagok szilárdsági viszonyainak megvizsgálására, mint szálas anyagok, szövetek, papiros, vékony drót, szijak stb. Ilynemü gép p. a Reusch-féle, a Frombling-féle, de különösen a Rejtő-Csonka-Kraft-féle, mely annyiban nevezetes, hogy könnyen kezelhető, a káros ellenállások lehetőleg ki vannak küszöbölve, a gép pedig önműködőleg nemcsak följegyzi a szakító erő nagyságát minden pillanatban, hanem egyúttal az anyag nyúlását is pontosan megadja, azaz megadja az illető tárgy szakítási diagrammját, melyből az anyag szilárdságán kivül annak nyulását, de ami különösen fontos, annak az elszakításhoz szükséges munkamennyiségét kiszámíthatják. Az egy kisérletből nyert diagramm alapján számított munkamennyiségekben azonban a befogott részektől kifejtett munkamennyiség is benne van. Ennek kiküszöbölésére különböző hosszuságú, de különben azonos méretű kisérleti darabokat szakítunk és a nyert adatokból egyszerű számítás, de még inkább grafikai úton határozzuk meg az anyag szakításánál fölhasznált munkamennyiséget. Szem előtt tartandó azonban mindig az, hogy csak azonos tulajdonságú kísérleti darabok, hol állandó keresztmetszet mellett a szakító erő is állandó, vethetők össze. A hol az anyag nyúlásának nagysága érdekel, ott azt is ugyanilyen módon számíthatni vagy fölrajzolhatni.
Ezt a gépet a 2. ábra mutatja be. A szakítandó darabot két szorító pofa C és F közé fogják. Az egyik pofa (F) csavarmenetekkel ellátott rúddal áll kapcsolatban, amelynél fogva forgattyú v. csavarkerék segélyével elhúzható; a másik (C) az állványba kapaszkodó R rúgóval áll kapcsolatban, a rúgó szélesség irányban való alakváltozását, egyenes vezeték közvetítésével irónra viszik át, mely a papirhengeren olyként mozog, hogy útja a henger alkotó irányába esik. A papirhengerre vele egyenlő átmérőjü zsinórkorong van erősítve, az ezt körülövező acéldrót pedig a húzópofával van kapcsolatban, miáltal a henger eltávolodásuknak megfelelően elfordul.
2. ábra. Rejtő-Csonka-Kraft-féle szakítógép szövetekre, papirosra stb. oldal- és felülnézete.
Az irókészülék EE rudak által C pofával szoros kapcsolatban áll, a rugó felett pedig csusztathatóan van elhelyezve, miáltal a rugó hosszirányban való alakváltozása nem foly be a zsinórdob elfordulására, s így az elfordulás a valóságos nyomással lesz egyenlő. Nagyobb erőt igénylő anyagok megvizsgálására Csonka J. műegyetemi gépész ezt a gégét lényegesen átalakította.
3. ábra. Werder-féle szakítógép.
Ez elv és eljárás szerint vizsgálják az anyagokat a magy. kir. államvasutaknál, a központi távirdaigazgatóságnál, a magyar kir. technologiai muzeumban és másutt. A legfontosabb szilárdsági gép azonban az, mely hidraulikus nyomással működik. Ezzel nagy erőkifejtése mellett kényelmesen elszakíthatni vasuti síneket, különböző alakú vastartókat, összetörhetni oszlopokat, megkeményedett cementet, kőkockákat, fát stb., elcsavarhatni vastag tengelyeket, eltéphetni rudakat, szíjakat, köteleket, láncokat stb.
A legjobb idetartozó egyetemes szilárdsági gép még mindig a Werder-féle (l. 3. ábra). Megfelelően erős F állványon B henger van, melyben az A dugattyú mozoghat. A B henger egyúttal a GG gépágyazattal szilárdan össze van kapcsolva. Az A dugattyu egyuttal a DD kereszttartóval négy ee rud útján EE hátsó kereszttartóval is össze van kötve, úgy hogy az utóbbi a dugattyuval egyidejüleg mozog. A gép oldalán hidraulikus sajtó van, mely B hengerbe folyadékot p. glicerint sajtolhat és ez alkalommal az A dugattyút és vele együtt
az EE kereszttartót is jobbra elmozdítja. Ez utóbbi kereszttartó viszi át az erőt a próbadarabba, még pedig a megvizsgálás különböző módja szerint, különböző segédeszközökkel. Szakításoknál p. befogják a próbadarabot u u1 pofák közé, melyek közül az u1 pofa az s csavarral megfelelően beállítható. A nyomás elleni szilárdság meghatározására az u pofát elveszik és E jobb oldalát vaslappal födik be; a próbadarabot pedig e lap és a B henger közé szorítják be. Egy jól kieszelt mérleg a nyomóerő mérlegelésére szolgál; azaz az r keresztdarabbal több a kart kapcsol össze, melyek egy vizszintes tengelyt foglalnak magukban. Ezen a tengelyen karikákkal a H emelőkar függ, mely hüvelylyel az A dugattyúra támaszkodik olyformán, hogy az összes nyomást fölveszi és 1: 500 viszonyban a W mérlegezésére átviszi. A H emelőkaron levő szintező annak vizszintes helyzetét mutatja. Az egész gép különben f csavarokon nyugszik és így mindig vizszintesre állítható.
A Werder-gép 80-100 tonnányi erőt fejthet ki, minek folytán a legnagyobb vas-, fa- és kőépítőanyagok, valamint gépszerkezeti részek szilárdsági viszonyainak megállapítására használható. Ilyen gép a m. kir. Józsefműegyetemen is van használatban, azonkivül Berlin, München, Zürich, Bécs stb. kisérleti állomásain is.
Kisebb megterhelésekre Hoyer tanár szerkesztett egy szakítógépet nyúlásmutatóval, melynél a csavarral előidézett erőnyomást kénesőoszlop mutatja. Franciaországban ugyanezt az elvet nagy gépnél is alkalmazták, hol 30000 kg. erőt mérnek le kénesőoszloppal. Nem kisebb jelentőségü az anyagok megvizsgálása tartósságukra és kopásukra nézve, mely használat folytán szokott beállani. Ennek megitélésére szintén számos szerkezet van. Kövezőanyag megvizsgálására p. a megvizsgálandó kőkockát egy azonos nagyságu «szabványkővel» együttesen rámába foglalják, ráhelyezik egy vizszintes malomkőre, megterhelik azonosan és a malomkő bizonyos fordulatszáma után megmérik mindkét kőkockának súly-és térfogatveszteségét, melyekből aztán a kopásra következtethetni. Ugyanerre való a hisztométer is. Egyenletes szöveti alkotású szilárd anyagoknál (fém, kő, fa) az ellenállás nagyságát a keresztmetszet felületi egységére (1 cm2, 1 mm2-re) vonatkoztathatják, amennyiben a keresztmetszet könnyen lemérhető. Szálas anyagoknál azonban, p. fonalnál, szövetnél, papirosnál stb. a keresztmetszet méretei pontosan nem állapíthatók meg, amiért is a szilárdsági viszonyokat itt más méretekkel hozzák kapcsolatba. Fonalaknál p. a finomsági számmal hozzák viszonyba a szilárdságot az u. n. szakadási hosszúság útján. Valamely fonal finomsági száma azoknak a métereknek száma, melyek 1 grammot nyomnak. Azt a fonalhosszaságot pedig, melynek önsulya mellett az illető fonal szakad, a fonal szakadási hosszaságának mondják és ezt veszik a szálas anyagok abszolut szilárdsága mértékeül. Ennek számítására a fonal finomsági számát megszorozzák a szakítási erővel. Azonos sűrűségeknél a fonalak szilárdságai úgy viszonylanak, mint azok szakadási hosszúságai. Papirosnál, szövetnél szintén a szakadási hosszaságot veszik a szilárdság mértékeül. Még kényelmesebb azonban ezeknél az anyagoknál a nálunk Rejtő műegyetemi tanártól szokásba hozott munkamennyiségek meghatározása a suly és terület egységére vonatkoztatva, mely adatokat aztán a szilárdság mértékeül fogadhatni el. Ugyanez eljárás szerint megállapíthatók a szövetek jósági fokozatai, kopási viszonyai stb. (V. ö. Rejtő Sándor: Szövetek megvizsgálása, papiros megvizsgálása; Dummer: Lexicon der Verfälschungen etc.)
Arcanum Newspapers
See what the newspapers have said about this subject in the last 250 years!
Show me
