STRUMENTI PER IL CONTROLLO - Calibro e prove sui materiali

STRUMENTI PER IL CONTROLLO DELLE DIMENSIONI DEI PEZZI

Per verificare se le dimensioni di un organo costruttivo siano comprese entro il campo di tolleranza previsto dal disegno, si usano i calibri fissi che non danno un valore diretto della misura come i calibri a corsoio o a vite, ma consentono di giudicare se il pezzo controllato è accettabile o da scartare.

CALIBRI A TAMPONE

Si usano per il controllo dei fori: in essi un lato porta una superficie cilindrica di diametro corrispondente al massimo diametro ammissibile per il foro; tale lato è detto “non passa” e si riconosce dalle scritturazioni sul calibro, dal fatto che l’altezza della superficie cilindrica è minore: se il calibro entrasse dal lato “non passa” ciò significherebbe che il foro che si sta controllando ha un diametro eccessivo.
L’altro calibro a tampone differenziale, detto “passa” ha una superficie cilindrica di diametro pari alla dimensione minima ammessa per il foro. Se il lato “passa” del calibro non entra nel foro in controllo, significa che il diametro del foro è troppo piccolo.
Concludendo, si può dire che “un foro col diametro compreso nelle tolleranze di lavorazione permette l’ingresso al tampone dal lato “passa” e non dal lato “non passa” (vedi figura 11).

Calibri a forcella

Servono per il controllo delle misure esterne (particolarmente del diametro degli alberi). Possono essere a semplice (vedi figura 12a) ed a doppia forcella (vedi figura 12b).

Hanno le estremità delle ganasce formate di blocchetti temperati e rettificati e si usano per verificare i diametri esterni di pezzi cilindrici.
I calibri registrabili a forcella (vedi figura 13) portano sulle ganasce opposte della forcella due coppie di blocchetti: una fissa (F₁ ed F₂₎ed una registrabile (R₁ ed R₂).

Ciascuno di questi calibri è munito di una serie di piastrine campioni, ciascuna tarata in base ad una coppia di quote limiti, che servono per regolare le distanze dei blocchetti mobili da quelli fissi ed ottenere, così, la voluta registrazione per ciascuna coppia di diametri limiti.

Calibri registrabili tipo Johansson

Come i precedenti, si usano per il controllo di diametri esterni o di spessori; hanno un doppio morsetto con una ganascia inferiore fissa e una superiore mobile e registrabile mediante una vite scorrevole in apposita feritoia della piastra centrale.

Calibri differenziali d’ispezione o di riscontro

Il lato “passa” dei calibri differenziali dopo un certo periodo, per l’usura causata dell’attrito, è messo fuori uso, per cui è necessario dover controllare questi calibri con altri detti differenziali di ispezione o di riscontro. Ogni calibro differenziale di lavorazione ha tre calibri
di riscontro:
1) per il controllo del lato “passa” nuovo; .
2) per il controllo dello stesso lato usato;
3) per il controllo del lato “non passa”.

Per il lato “passa” di ciascun calibro differenziale di lavorazione è stabilito un massimo di consumo in base al quale è tarato il corrispondente calibro di riscontro.

PROVE SUI MATERIALI

Le esigenze sempre crescenti nel campo delle costruzioni meccaniche, la tendenza a ridurre al minimo il peso di tutte le strutture e, nello stesso tempo, ad elevare al massimo le sollecitazioni cui sono sottoposte, rendono necessario conoscere esattamente il comportamento che ogni singolo materiale presenta ai vari tipi di sollecitazioni. Le prove che si possono eseguire sono di vario tipo: chimiche e strutturali, meccaniche, statiche e dinamiche, a freddo ed a caldo, prove di lavorazione, ecc.

Bisogna attribuire particolare importanza al fatto che le varie proprietà tecnologiche sono legate alla composizione della lega con leggi lineari, per cui basta a volte una sola prova meccanica per orientarsi sulla natura di un materiale.

Prova di trazione

Consiste nel sottoporre un provino di determinate dimensioni ad uno sforzo crescente di trazione, fino a rottura, e registrando il variare del carico totale al variare della deformazione. Si ottiene, in tal modo, la curva carichi-deformazioni, tracciata direttamente dalla macchina di prova.
Nel diagramma della figura 14 si distinguono 4 tratti distinti:

1) deformazioni elastiche AB – Il materiale si comporta elasticamente e le deformazioni sono reversibili, cioè togliendo il carico applicato alla provetta, essa riprende la lunghezza primitiva; la pendenza del tratto AB rispetto all’asse delle deformazioni dà il modulo di elasticità E, quindi:

Tale modulo per gli acciai si aggira sui 22.000 Kg/mmq e non varia molto col variare della composizione e del trattamento termico;

2) deformazioni permanenti BC – Col crescere del carico le deformazioni aumentano rapidamente, non sussiste più la proporzionalità fra sforzo e deformazione e togliendo il carico la barretta rimane allungata;

3) strizione e contrazione CD – Dopo aver raggiunto il carico massimo in C avviene un fenomeno caratteristico: mano mano che il carico cresce le deformazioni non avvengono più regolarmente su tutta la lunghezza del tratto cilindrico, ma si accentuano in un breve tratto del provino che piano piano si assottiglia fino alla rottura;

4) rottura — Essa avviene in corrispondenza della sezione più contratta. La resistenza della rottura è il valore massimo del carico sopportabile dal nostro materiale prima di rompersi:

che è appunto la “sigma di rottura” la quale sta a rappresentare la capacità del nostro materiale a sopportare un determinato carico G ogni mmq.
Per l’acciaio Aq cioè acciaio di qualità è:

PROVA DI DUREZZA

Serve a misurare la resistenza superficiale di un pezzo rapidamente e senza danneggiarlo. È molto utile quando si deve controllare l’efficacia di un trattamento termico.
Sui metodi usati per effettuarla, PROPRIETÀ MECCANICHE DEI MATERIALI MECCANICI.

Prova di resilienza

Vedere RESILIENZA-PROPRIETÀ MECCANICHE DEI MATERIALI MECCANICI.

Prova di fatiCa

Nello studio delle sollecitazioni, oggi si è portati a dare sempre più importanza al fattore tempo, studiando il comportamento del materiale alla fatica. Si sono, perciò, ideate delle prove che cercano di riprodurre, il più possibile, le reali condizioni cui si troverà soggetto il materiale posto in opera. Il tipo di sollecitazione è variabile: flessione semplice, rotante, trazione semplice, torsione; il carico di rottura sarà funzione del numero dei cicli cui viene sottoposto il provino e decrescerà al crescere del numero dei cicli, tendendo ad un valore costante (o quasi) che rappresenta appunto il limite di fatica.