Czym jest maszyna wytrzymałościowa?

Maszyna wytrzymałościowa jest pozornie prostym urządzeniem, którego zadaniem jest zniszczenie badanego obiektu. Może to być gotowy wyrób, półwyrób albo – i tak bywa najczęściej – specjalnie przygotowany wycinek części zwany próbką. Na rynku spotkać można modele, które są przeznaczone do konkretnych typów materiałów, np. do betonu, metali, tworzyw sztucznych czy tekstyliów. Bardzo dobrym pomysłem jest także uniwersalna maszyna wytrzymałościowa, która poradzi sobie z każdym zadaniem, jeśli zostanie odpowiednio skonfigurowana.

Zasada działania tego urządzenia jest niezwykle prosta. Materiał, który ma zostać przebadany, montuje się w specjalnie zaprojektowanych do danego badania uchwytach i poddaje się działaniu siły rosnącej siły, aż do wystąpienia trwałego odkształcenia. Często kryterium zakończenia badania jest całkowite zniszczenie próbki, czyli złamanie części, jeśli była zginana albo rozerwanie jeśli podlegała rozciąganiu. Maszyna na bieżąco rejestruje, jaka siła wywołała dane odkształcenie. Warto wiedzieć, że maszyny wytrzymałościowe mogą służyć także do mierzenia innych parametrów, takich jak granica plastyczności albo wydłużenie materiału. Jeśli z takiego urządzenia skorzysta się już na etapie odbioru materiału od dostawcy, uzyska się dużą szansę np. na uniknięcie potencjalnej katastrofy budowlanej, gdy badaniu podlegały prefabrykaty betonowe albo pręty zbrojeniowe.

Maszyny wytrzymałościowe — rodzaje

Maszyny wytrzymałościowe w badaniach specjalistycznych klasyfikuje się pod różnym kątem. Po pierwsze, można je podzielić ze względu na rodzaj odkształceń, jakim zostaje poddany materiał. Wyróżnia się tutaj trzy podstawowe kategorie. Maszyny wytrzymałościowe zwane prasami ściskają materiał, poddając go działaniu bardzo dużej siły. Najbardziej popularnymi tego typu urządzeniami są prasy do betonu. Innym typem są zrywarki, których zadaniem jest rozciąganie materiału. Trzecim typem jest uniwersalna maszyna wytrzymałościowa, która łączy funkcję zarówno prasy i zrywarki, dzięki czemu cechuje się szerokim obszarem stosowania. Jest to najczęściej poszukiwany typ maszyny. W każdej z tych kategorii można wyodrębnić podgrupy.

Innym podziałem maszyn wytrzymałościowych jest rozróżnienie ich ze względu na sposób przykładania siły, z jaką oddziałują na materiał. Można tu spotkać maszyny statyczne, które stosują stałe, stabilne działanie siły. Często tym samym mianem opisuje się urządzenia, które powolnie i stopniowo zwiększają obciążenie. Drugi rodzaj, maszyna dynamiczna, działa odwrotnie. Nacisk siły jest tutaj bardzo krótki, jednak intensywny i zazwyczaj powtarzany jest wielokrotnie przez godziny a nawet przez tygodnie.

Maszyna wytrzymałościowa — gdzie się ją wykorzystuje?

Jak zostało wspomniane wyżej, już przed przystąpieniem do etapu produkcyjnego materiały są poddawane testom, aby ocenić ich zgodność z wymaganiami. Maszynę wytrzymałościową można stosować zarówno w laboratorium, jak i na hali produkcyjnej. Najlepiej jest wykonać kilka prób, co pozwala uzyskać najbardziej wiarygodne wyniki. Jest to szczególnie ważne w przypadku takich materiałów jak beton, który najczęściej stosuje się przy bardzo odpowiedzialnych konstrukcjach.

Przemysł ciężki i branża budowlana nie są jedynymi miejscami, w których spotkamy maszyny wytrzymałościowe. W przemyśle spożywczym testuje się nimi tzw. teksturę żywności. Branża opakowań sprawdza wytrzymałość materiałów stosowanych w produkcji, ale także właściwości samych produktów, takich jak butelki, słoiki czy blistry. W przemyśle chemicznym testuje się różnymi metodami połączenia klejone. Producenci mebli również sprawdzają jakość połączeń, ale także płyt stosowanych w konstrukcji oraz trwałość gotowych wyrobów. W ten sposób można mnożyć miejsca występowania maszyn wytrzymałościowych, ale łatwiej byłoby wskazać te, w których jeszcze się one nie zadomowiły. Jeszcze...

Maszyny wytrzymałościowe — podsumowanie

Jeszcze kilkadziesiąt lat temu konstruktorzy posiadali bardzo ograniczoną wiedzę na temat materiałów, z których korzystali. Często, niestety, kończyło się to katastrofą. Obecnie, mając dostęp do wiarygodnych wyników badania jakości oraz wytrzymałości, można projektować imponujące konstrukcje, w tym np. wielkie budowle. Maszyna wytrzymałościowa to bez wątpienia urządzenie, które powinno znaleźć się na wyposażeniu wielu zakładów.