Τι είναι η δοκιμή στρέψης;

Μια δοκιμή στρέψης μετρά τη δύναμη οποιουδήποτε υλικού έναντι των μέγιστων δυνάμεων κάμψης.Πρόκειται για μια εξαιρετικά κοινή δοκιμή που χρησιμοποιείται στη μηχανική υλικών για να μετρήσει το πόσο κάμψη ενός συγκεκριμένου υλικού μπορεί να αντέξει πριν σπάσει ή σπάσει.Αυτή η εφαρμοζόμενη πίεση κάμψης αναφέρεται ως ροπή.Τα υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως στον κλάδο της μεταποίησης, όπως τα μεταλλικά συνδετικά και τα δοκάρια, συχνά υπόκεινται σε δοκιμές στρέψης για να καθορίσουν τη δύναμή τους υπό πίεση.

Υπάρχουν τρεις ευρείες κατηγορίες κάτω από τις οποίες μπορεί να πραγματοποιηθεί δοκιμή στρέψης: δοκιμές αποτυχίας, δοκιμές απόδειξης και επιχειρησιακές δοκιμές.Η δοκιμή αποτυχίας περιλαμβάνει την συστροφή του υλικού μέχρι να σπάσει.Η δοκιμή απόδειξης παρατηρεί αν ένα υλικό μπορεί να φέρει ένα ορισμένο ποσό φορτίου ροπής σε μια δεδομένη χρονική περίοδο.Επιχειρησιακές δοκιμές Δοκιμές Ειδικά προϊόντα για να επιβεβαιώσουν το ελαστικό όριο τους προτού προχωρήσουν στην αγορά.

Είναι κρίσιμο για την καταγραφή των αποτελεσμάτων κάθε δοκιμής στρέψης.Η καταγραφή γίνεται με τη δημιουργία ενός διαγράμματος τάσης-καταπόνησης με τη γωνία των τιμών συστροφής στον άξονα x και τις τιμές ροπής στον άξονα y.Χρησιμοποιώντας μια συσκευή δοκιμής στρέψης, η συστροφή εκτελείται σε αυξήσεις τέταρτου βαθμού με τη ροπή που μπορεί να αντέξει την καταγραφή.Το στέλεχος αντιστοιχεί στη γωνία συστροφής και η τάση αντιστοιχεί στη μέτρηση της ροπής.

Το ελαστικό όριο οποιουδήποτε υλικού είναι το σημείο στο οποίο δεν μπορεί πλέον να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα ή το μέγεθος του.Το ελαστικό όριο που καθορίζεται από μια δοκιμή στρέψης είναι ίσο με την κλίση της γραμμής από την έναρξη της δοκιμής μέχρι το αναλογικό όριο.Αυτή η σχέση μετράται για πρώτη φορά από τον Sir Robert Hooke το 1678. Οι αγκίστριες του νόμου δηλώνουν ότι το άγχος είναι άμεσα ανάλογο με την καταπόνηση μέχρι να επιτευχθεί το αναλογικό όριο, οπότε το αντικείμενο που δοκιμάστηκε θα αρχίσει να δείχνει σημάδια στρες.

Μετά τη δοκιμή, τα μεταλλικά υλικά κατηγοριοποιούνται ως πάγια ή εύθραυστα.Τα όλκιμα μέταλλα όπως ο χάλυβας ή το αλουμίνιο έχουν υψηλά ελαστικά όρια και μπορούν να αντέξουν μεγάλη πίεση πριν από το σπάσιμο.Τα εύθραυστα υλικά όπως το χυτοσίδηρο και το σκυρόδεμα έχουν χαμηλά ελαστικά όρια και δεν απαιτούν μεγάλη πίεση πριν από τη ρήξη.

Χωρίς να διεξάγεται δοκιμή στρέψης, τα υλικά δεν θα εξεταστούν σωστά πριν απελευθερωθούν για βιομηχανική χρήση.Είναι υψίστης σημασίας ότι η ικανότητα ενός υλικού να φέρει μια ορισμένη ποσότητα συστροφής και κάμψης μετριέται με ακρίβεια.Διαφορετικά, οι δομές και οι μηχανές που εξαρτώνται από τέτοια υλικά θα μπορούσαν να καταρρεύσουν προκαλώντας αστάθεια, διακοπή ροής εργασίας ή ακόμη και σημαντικές ζημιές και τραυματισμό.