Разрывные машины

Для определения физических свойств материалов используются разрывные машины. С их помощью осуществляют эксперименты на разрыв.

Разрывные машины – это технически сложные установки, которые отличаются своими внушительными габаритами. Основными их частями являются такие элементы, как нагружающее устройство и измерительные механизмы. Сразу следует отметить, что в зависимости от типа машины, нагружающий механизм может как гидравлическим, так и механическим. Наиболее широко распространены гидравлические разрывные машины. Что касается измеряющего устройства, то оно предназначено для фиксирования приложенного усилия и степени возникшей в результате этого деформации.

Рассмотрим, в чем же состоит суть эксперимента на разрыв с физической точки зрения. На начальном этапе процесса контроля разрывная машина максимально сильно растягивает испытуемое изделие, концы которого зажаты с обеих сторон. Параллельно с растягиванием происходит фиксирование величины приложенного усилия. Необходимо подчеркнуть, что растягивающая сила при этом не является величиной неизменной. В ходе эксперимента она постепенно нарастает. Интересно, что если в середине эксперимента прекратить воздействие на испытуемый образец, то он примет такую же форму, какую имел до начала оказываемого на него воздействия. Данное свойство было названо в физике упругостью. Понятно, что принимать свои прежние размеры материал может невсегда. При постепенном увеличении деформирующей силы обязательно наступит такой момент, когда ее значение станет настолько велико, что исследуемый образец уже не сможет снова вернуться в свое начальное состояние. Такая ситуация соответствует превышению некоторого порогового значения упругости, называемого также ее пределом. Предел упругости – важная характеристика материала, которая в обязательном порядке учитывается при изготовлении различных технических деталей и элементов. Принципиально важно, чтобы воздействие, оказываемое в дальнейшем на такие детали, не превышало предельного значения упругости.

В ходе эксперимента на разрыв, воздействие на испытуемый образец продолжается и после перехода через предел упругости. При этом величина приложенной силы все также увеличивается. В результате этого, наступает следующий этап, когда исследуемый материал начинает “течь”. Отличительной особенностью этого этапа является то, что контролируемый образец способен растягиваться даже при отсутствии воздействия разрывающей силы. Далее изделие продолжает растягиваться до тех пор, пока не возникнет особое сужение, называемое “шейкой”, после чего наступает разрыв.

Силу, которая была приложена в течение всего эксперимента, называют разрывным грузом. В ходе эксперимента на разрыв определяют такие характеристики, как предел упругости, пластичность материала, его прочность.

Отметим, что разрывные машины, предназначенные для проведения испытаний над широким спектром материалов, относятся к измерителям высокой точности. Такие установки, в соответствии с нормативными документами, должны подлежать поверке как минимум раз в год.

Поверка является важнейшей процедурой для любого измерительного прибора и проводится метрологическим органом. Цель поверки заключается в подтверждении и проверке технических характеристик прибора. Контроль, проводимый с помощью устройства, прошедшего такую процедуру, точно будет эффективным и максимально точным, а результаты, полученные в ходе него, надежными.

В качестве объекта испытания при работе с разрывными машинами, как уже отмечалось выше, могут выступать самые разные материалы. Например, это могут быть металлы, резины, полимеры, а также целые изделия и отдельные элементы сборных конструкций.

Важной отличительной особенностью контроля, осуществляемого с помощью разрывных машин,  является то, что он, конечно же, разрушающий.