Taivutusvastus

Työn tarkoitus

Työn tarkoituksena oli määrittää kartongin taivutusvastus kone- ja poikkisuunnassa.

Taivutusvastuksella tarkoitetaan sitä voimaa, joka vaaditaan taivuttamaan testikappaletta tietty kulma.

Työvälineet

Taivutusvastuslaite (L&W)

Näyte materiaali (tässä tapauksessa Carta Elega 330g/m2)

Kynä ja paperia tulosten kirjaamista varten

Vaaka

Leikkuri

Työvaiheet ja laskut

- Leikkaa näyte kartongista 10kpl 10cm x 10cm paloja neliömassan määritystä varten

- Punnitse jokainen erikseen 

1. 3,2742g      6. 3,2573g

2. 3,2822g      7. 3,2317g

3. 3,2644g      8. 3,2528g

4. 3,2652g      9. 3,2945g

5. 3,2573g    10. 3,2999g

- Laske näytekappaleiden keskiarvo ( ka= laske kaikkien paino yhteen ja jaa näytteiden määrällä)

ka = 32,6795g/10 = 3,26795g

- Neliömassan (=w) saat kertomalla keskiarvon sadalla

w = 3,26795 x 100 = 326,795g/m2

- Tämän jälkeen otin uuden kartongin näytepaloja varten. Näytepaloja

tein yhteensä 20kpl, kymmenen konesuunnassa ja kymmenen poikkisuunnassa.

Testatessa konesuuntaisista ja poikkisuuntaisista näytteistä otettiin 5kpl matta- ja 5klp kiiltävältä puolelta.

Mitat olivat;

Pituus: 80mm 

Leveys: 38mm (+/- 0,1mm)

- Näytepaloja testasin jokaista erikseen taivutusvastuslaitteella.

- Näyte kiinnitettiin laitteeseen ja anturi asetettiin kosketuksiin näytteen pinnan kanssa, työntämättä sitä eteenpäin.

- Tämän jälkeen painettiin vain käynnistys painiketta ja luettiin tulos näytöltä.

- Näyte poistettiin ja tulokset kirjasin ylös. 

- Testaus toistettiin jokaisella kahdellakymmenellä näytteellä.

   Konesuunta                                              Poikkisuunta

Matta               Kiiltävä                           Matta         Kiiltävä

1.595mN     1. 565mN                       1. 323mN     1. 294mN

2.583mN     2. 584mN                       2. 319mN     2. 291mN

3.614mN     3. 583mN                       3. 334mN     3. 330mN

4.618mN     4. 580mN                       4. 318mN     4. 321mN

5.611mN     5. 553mN                       5. 317mN     5. 278mN

ka = 604,2mN  ka = 573mN               ka = 322,2mN ka = 302,8mN

ka (kaikki konesuunnan)                    ka (kaikki poikkisuunnan)

= 5886/10 = 588,6mN                        = 3125/10 = 315,5mN

- Taivutusvastuksen keskiarvon laskettua molemmista suunnista ja neliömassan selvitettyä pystyin laskemaan kone- ja poikkisuunnan taivutusindeksin.

Taivutusindeksin laskemisen kaava: F^w_B = F_B / w³ x 1 000 000

F^w_B = Taivutusindeksi, Nm⁶/kg⁶

F_B = Taivutusvastus, mN

w = neliömassa g/m²

F_B Konesuunta à 588,6mN

F_B Poikkisuunta à 315,5mN

Konesuunta

F^w_B = 588,6mN/326,8g/m^{2 3} = 588,6mN/ 34901664,832g/m² x 1 000 000

= 1,686452502576138e-5 x 1 000 000

= 16,86452502576138 

= 16,9 Nm⁶/kg⁶

Poikkisuunta

F^w_B = 315,5mN/326,8g/m^{2 3}= 315,5mN/ 34901664,832g/m² x 1 000 000

= 9,039683393862923e-6 x 1 000 000

= 9,039683393862923 = 9,0 Nm⁶/kg⁶

Työn arviointi

Työ oli suhteellisen helppo, kun ymmärsi selkeästi mitä on tekemässä. Haastavuutta toi näytteiden mittojen tarkkuus.