Co je to torzní zkouška?

Torzní zkouška měří pevnost jakéhokoli materiálu vůči maximálním ohybovým silám. Jedná se o extrémně běžný test používaný v materiálové mechanice k měření toho, kolik ohnutí určitý materiál vydrží před praskáním nebo rozbití. Tento aplikovaný tlak ohybu se označuje jako točivý moment. Materiály obvykle používané ve výrobním průmyslu, jako jsou kovové upevňovací prvky a nosníky, jsou často podrobeny zkouškám kroucení, aby se stanovila jejich pevnost pod tlakem.

Existují tři široké kategorie, v nichž se může provádět torzní zkouška: testování selhání, testování zkoušek a provozní testování. Testování při poruše zahrnuje kroucení materiálu, dokud se nerozbije. Důkazové testování sleduje, zda materiál může nést určité množství točivého momentu v daném časovém období. Provozní testování před uvedením na trh testuje konkrétní výrobky, aby se potvrdil jejich elastický limit.

Je důležité, aby byly zaznamenány výsledky každé torzní zkoušky. Záznam se provádí vytvořením diagramu napětí-deformace s hodnotami úhlu zákrutu na ose X a hodnotami točivého momentu na ose Y. Při použití zařízení pro zkoušení kroucení se kroucení provádí ve čtvrtletních krocích s točivým momentem, který vydrží. Napětí odpovídá úhlu zákrutu a napětí odpovídá naměřenému točivému momentu.

Elastický limit jakéhokoli materiálu je bod, ve kterém se již nemůže vrátit do svého původního tvaru nebo velikosti. Elastický limit stanovený torzní zkouškou je roven sklonu linie od začátku zkoušky do proporcionálního limitu. Tento vztah byl poprvé změřen sirem Robertem Hookem v roce 1678. Hookeův zákon uvádí, že stres je přímo úměrný napětí, dokud není dosaženo proporcionálního limitu, v tomto okamžiku začne testovaný objekt vykazovat známky stresu.

Po testování jsou kovové materiály kategorizovány jako tažné nebo křehké. Tažné kovy, jako je ocel nebo hliník, mají vysoké meze pružnosti a mohou odolávat velkému namáhání před zlomením. Křehké materiály, jako je litina a beton, mají nízké meze pružnosti a před roztržením nevyžadují velké napětí.

Bez provedení torzní zkoušky by nebyly materiály řádně zkontrolovány, než budou uvolněny pro průmyslové použití. Je nanejvýš důležité, aby byla přesně měřena schopnost materiálu nést určité množství kroucení a ohybu. Jinak by se konstrukce a stroje, které jsou na takových materiálech závislé, mohly poškodit a způsobit nestabilitu, přerušení pracovního postupu nebo dokonce značné poškození a zranění.