Univerzální elektromechanické zkušební stroje

Trhací stroje – univerzální zkušební stroje

K provádění mechanických zkoušek materiálů v tahu, tlaku a ohybu se používají univerzální zkušební stroje, které se podle způsobu svého pohonu dělí na elektromechanické a hydraulické. Tato zařízení jsou často označována jako trhací stroj nebo lidově „trhačka“. S ohledem na použití při nízkých rychlostí zkoušky o nich můžeme mluvit také, jako o statických zkušebních strojích.

Statické a kvazistatické zkoušky

Statické a kvazistatické testy probíhají při velmi nízké rychlosti deformace s přesným řízením zatěžování bez dynamických vlivů. Výsledkem je zjištění, jak se materiál chová pod vlivem síly. Získaná data se obvykle zobrazují v podobě křivky síla-prodloužení, která pomáhá charakterizovat vlastnosti materiálu, jako je pevnost a pružnost.

Typy statických a kvazistatických zkoušek

Zkouška tahem – mez pevnosti, mez kluzu, modul pružnosti, tažnost, kontrakce
Zkouška tlakem – pevnost, modul pružnosti, deformace
Ohybové zkoušky – pevnost, modul pružnosti, deformace
Smykové testy – pevnost
Peel test a zkouška odlupování – pevnost

Počátky moderního testování materiálů

Univerzální zkušební stroj vznikl jako odpověď na potřebu spolehlivě měřit pevnost a chování materiálů, zejména v době rychlého rozvoje průmyslu koncem 19. století. Do té doby se používalo mnoho různých zařízení, které byly drahé, nepřesné a náchylné k poruchám. Navíc každý stroj byl využíván jen pro určitý jeden typ zkoušky (tah, tlak, ohyb).

První skutečný univerzální zkušební stroj, který dokázal provádět více typů zkoušek v jednom rámu, sestrojil a v roce 1880 patentoval Tinius Olsen, norský konstruktér působící v USA. Jeho zařízení, nazvané Little Giant, umožňovalo provádět tahové, tlakové i ohybové testy na jednom stroji, bylo kompaktní, přesné a cenově dostupnější než předchozí konstrukce.

Vynález univerzálního zkušebního stroje tak zásadně zjednodušil a zpřesnil testování materiálů. Jeho princip a konstrukce se staly základem moderních trhacích strojů, které jsou používány dodnes.

Použití trhacích strojů

Kontrola kvality materiálů a jejich materiálových vlastností.
Vývoj a výzkum nových materiálů.
Výstupní kontrola kvality výrobků.
Provádění atestace materiálů a výrobků podle příslušných norem.

Typy trhacích strojů

Společnost Tinius Olsen nabízí několik modelových řad elektromechanických a hydraulických univerzálních zkušebních strojů pro statické a kvazistatické zkoušky. Tyto stroje můžeme dělit jak podle výše uvedeného způsobu použitého pohonu, tak podle jejich konstrukce. Trhací stroje pak můžeme rozdělit na jednosloupové nebo více sloupové (nejčastěji dvousloupové). Jednosloupové trhací stroje se obvykle vyrábějí do maximální kapacity rámu 5kN. Jejich výhodou je kompaktnost a nízká hmotnost. Výhodou dvousloupcové konstrukce je pak možnost použití teplotní nebo klimatické komory pro testování zkušebních vzorků nebo výrobků.