PISMO PRZYRODNICZE ORGAN POLSKIEGO TOWARZYSTWA ...

16 WSZECHŚWIAT Nr. 1
przyrodę lub technikę do „stwarzania" lub
„wyrobu" wymienionych rzeczy nazywamy
materjałami.
Sporządzone z różnych materjałów części
składowe (elementy) przyrządów, maszyn
i t. p, muszą oczywiście czynić zadość
rozlicznym warunkom. Jedne z najważniejszych
tkwią w zachowaniu się rozpatrywanej
części w stosunku do sił zewnętrznych
i wewnętrznych, jakich działanie
przewidujemy. Te siły noszą utartą
nazwę obciążeń, albowiem w ogromnie licznej
grupie zadań są one wynikiem działań
ciły ciężkości. Żądamy tedy od naszej części,
ażeby:
1°) nieunikniona zmiana wymiarów i postaci
wskutek działania obciążeń mieściła
się w określonych granicach. (Warunek
sztywności. Warunek ten przyjmuje wyjątkową
postać w przypadku sprężyn, od
których wymagamy określonej dużej podatności
sprężystej, czyli wyjątkowo małej
sztywności),
2°) Ażeby ta zmiana, zwana krótko odszktatceniem,
była z dostateczną dokładnością
odwracalna. (Warunek sprężystości).
3°) Ażeby w razie, gdy z jakichkolwiekbądź
powodów nie można uniknąć odkształceń
trwałych, t. j. nieodwracalnych lub
niesprężystych, te odkształcenia były
umiejscowione w małych obszarach części
tak, aby nie zachodziło 1
niebezpieczeństwo
pęknięcia, zagrażające zniweczeniem należytego
działania tej części. (Szczegółowy
warunek wytrzymałości).
4°) Ażeby niebezpieczeństwo pojawienia
się niepożądanych odkształceń trwałych
lub pęknięcia (zawalenia się) mogło zajść
dopiero przy obciążeniach o wielkościach
przewyższających n-krotnie przewidywane
najniekorzystniejsze obciążenia części,
przy danem n > 1. (Ogólny warunek wytrzymałości).
Do tych warunków podyktowanych niejako
bezpośrednio przez przyrodę, przybywa
w praktyce technicznej jeszcze jeden,
decydujący o wyborze materjału ze
stanowiska gospodarczego, a mianowicie:
5") Ażeby koszta użytkowania zespołu,
do którego należy część rozpatrywana, były
możliwie najmniejsze. (Warunek ekonomii).
Własności materjałów, odpowiadające
pierwszym czterem warunkom, t. j. a) odkształcałność,
czyli podatność ciał stałych,
b) ich sprężystość i c) ich wytrzymałość,
stanowią ogólne podłoże wszelkich zjawisk
wytrzymałościowych, z którego wyłaniają
się nadto dwa nader ważne, a nie wyszczególnione
przy sformułowaniu powyższyck
warunków. Są to:
d) Wzmocnienie czyli twardnienie materjału
(fr. ecrouissage, niem. Verfestigung),
zwane także przez naszych technologów
metali „zgniotem".
e) Znużenie lub zmęczenie materjału.
Pierwsze z tych zjawisk jest właściwe
tylko metalom plastycznym, t. zn. zdolnym
do znacznych odkształceń trwałych i da się
ująć przy szczegółowem rozpatrzeniu t, zw.
próby rozrywania, która się przedstawia
w sposób następujący:
Z badanego metalu (np, masywnej sztaby
stalowej wywalcowanej na gorąco z t.
zw. zlewka hutniczego) wycinamy starannie
pręt próbny pryzmatyczny opatrzony po
końcach główkami dla uchwytów maszyny
rozciągającej (rys. 1). Na pręcie tym oznaczamy
kreskami długość pomiarową 1 i zapomdcą
maszyny (prasy hydraulicznej)
wywieramy rosnące stopniowo napięcie P,
bacząc zrazu na to, ażeby przy każdej
obserwowanej wielkości P wytwarzał się
stan równowagi, czyli, aby mierzone wydłużenie
X, odpowiadające określonej wartości
P, nie zmieniało się w czasie trwania
stałego obciążenia. Z takiego doświadczenia
otrzymujemy szereg rosnący wartości
wydłużeń \, X 2 .,., oraz odpowiadający
im szereg obciążeń P 1( P 2 , .... Przedstawiwszy
każdą parę wartości X i P jako spółrzędne
prostokątne punktu na płaszczyźnie