3.3.1.1 ZKOUŠKY PEVNOSTI

1. Zkouška tahem

Nejrozšířenější a nejčastěji používaná
Získáme z ní základní hodnoty pro výpočty pevnosti konstrukčních materiálů
Při zkoušce se zatěžuje zkušební tyč normalizovaného tvaru a velikosti pomalu vzrůstající silou až do porušení

Měřená délka závisí na průřezu zkušební tyče a při kruhovém průřezu u:

- dlouhé tyče: desetinásobek průměru
- krátké tyče: pětinásobek průměru

Abychom mohli měřit prodloužení zkušební tyče po přetržení, vyznačíme si na ní před zkouškou rysky ve vzdálenosti 10 mm

Zkouškou v tahu zjišťujeme:

a) Pevnost:
- tahu [MPa]

- kluzu

b) Poměrné prodloužení

c) Tažnost [%]



d) Zúžení (kontrakci) [%]

2. Zkouška tlakem

Používá se méně

Použití:
- Ložiskové kovy
- Litina
- Vrstvené tvrzené hmoty
- Keramické stavební hmoty

U ocelí se většinou neprovádí (hodnoty meze úměrnosti a kluzu v tahu a tlaku jsou přibližně stejné)

Zkušební tělesa:
a) Váleček o průměru 20 až 30 mm
- Hrubé zkoušky: Výška je přibližně stejná jako průměr válečku
- Přesné zkoušky: Výška je 2,5 až 3 násobek průměru válečku
b) Krychle: Beton, dřevo, kámen apod.

Provádí se na univerzálním stroji
Zkušební tělesa jsou stlačovány dokud se nerozdrtí nebo stlačí na požadovanou hodnotu

V prvním údobí zkoušky je křivka strmá - materiál odolává tlaku -> tvoří se tlakové kužele
V druhém údobí hmota tělesa lehce klouže po kuželových plochách do stran, což se jeví v tlakovém diagramu menším vzrůstem napětí, vzhledem k deformaci
Ve třetí údobí se tlakové kužele k sobě přiblíží -> vzrůstá odpor vůči stlačování a křivka má opět strmý průběh
- U tlakových zkoušek se obvykle nedociluje

Křehkého materiálu nastává rozdrcení (lom) bez plastické deformace
Mez pevnosti v tlaku se uvádí jen pro křehké materiály (u měkkých a tvárných materiálů nelze určit okamžik porušení)
Smluvní hodnoty meze kluzu se určují podobně jako u tahové zkoušky

3. Zkouška ohybem

Použití: Křehké a lité materiály (např. šedá litina)

U houževnatých materiálů k porušení zkušební tyče nedojde
Zkušební tyč je uložená na podpěrách a uprostřed působí zatěžující síla

Napětí v průřezu je rozloženo nerovnoměrně
- Nulová osa - Nulové napětí
- Povrchová vlákna - Maximální napětí

Při rostoucím zatížení se tyč prohýbá a odměřuje se do okamžiku kdy se zlomí nebo trvale prohne
Pevnost v ohybu je napětí, přičemž se tyč přelomí
Měřítkem deformační schopnosti materiálu je maximální prohnutí y při lomu zkušební tyče, měřeno uprořted podpěr ve směru působící síly
Tvar a rozměry zkušebních tyčí závisí na druhu zkoušeného materiálu
U plastů se krátkodová zkuška v ohybu

4. Zkouška krutem

Ke zjišťování jakosti drátů za studena (zkouška drátů kroucením)
Zkouškou za tepla se určuje kujnost oceli
Zkouška se provádí na válcových zkušebních tyčích, které se zatěžují do porušení
Měří se kroutící moment a zkroucení tyče na určité délce - Zjišťujeme poměrné zkroucení (zkrut)
Úhel zkroucení j je úhel vzájemného pootočení dvou rovnoběžných průřezů kolmých k ose, vzdálených i délku l0
Pevnost v krutu je největší smykové napětá, které způsobí lom zkušební tyče namáhané kroucením (např. lehkých látek)

5. Zkouška střihem

Provádí se v přípravku na univerzálním stroji
Zkušební válcová tyč se zasune do děr ve spodní i horní části přípravku
Na horní část přípravku se působí postupně zvyšující se silou
Ze zatížení, na kterém se zkušební tyč poruší a z původní plochy průřezu se vypočte mez pevnosti ve střihu
Pevnost ve střihu je největší smykové napětí, potřebné k přestřižení zkušební tyče
Zkouška se moc nepoužívá jen
Obvyklá je jen u slídy, dřeva, lepenky
U kovů lze pevnost ve střihu odhadnout s přesností na 10% až 20 % podle vztahu 0,8Rm
Znalost pevnosti ve střihu je důležitá při výpočtu síly k prostřihávání plechů