Mechanické zkoušení kovů

a střihu.       Zkušební stroje jsou buď jednoúčelové (pro jeden druh zkoušek), nebo univerzální (pomocí vhodných přípravků lze provádět různé druhy zkoušek).       Na obrázku 2 je schéma univerzálního zkušebního stroje. Skládá se z rámu, upínacího ústrojí, zatěžovacího ústrojí, z měřicího a registračního (na obr. není zakresleno) zařízení. Do tlakového válce se přivádí tlakový olej, tím se zvedá pohyblivý (vnitřní) rám stroje. Zkušební tyče pro zkoušku pevnosti v tahu se upínají do upínacích hlav. Zkouška pevnosti v tlaku se koná na zkušební kostce nebo válečku, položeném na desce pohyblivého rámu. Při zkoušce pevnosti v ohybu se pokládá zkušební vzorek na dvě podpěry a namáhání je vyvozeno ohýbacím trnem připevněným na horní desku pevného rámu. Měřící zařízení (tzv. kyvadlový manometr) je spojeno potrubím s pracovním prostorem tlakového válce. Tlak působící na píst měřicího tlakového válečku je vyvážen kyvadlem se závažím.
Obr. 2. Schéma univerzálního zkušebního stroje pro zkoušku tahem, tlakem a ohybem
      
Zkoušky pevnosti
      Zkouška tahem (trhací)
- ČSN 42 0310 - je nejrozšířenější statickou zkouškou. Je nutná téměř u všech technických materiálů, protože jí získáme některé základní hodnoty potřebné pro výpočet konstrukčních prvků a volbu vhodného materiálu. Zkoušky tahem se zpravidla nedělají přímo na vyrobené součásti, ale na zkušebních tyčích, jejichž tvary a rozměry jsou normalizovány (obr. 3). Vlastní měřená délka l0 závisí na průřezu zkušební tyče a je při kruhovém průřezu u dlouhé tyče 10 d0 a u tyče krátké 5 d0 (d0=průměr zkušební tyče). Abychom mohli měřit prodloužení zkušební tyče po přetržení, vyznačíme na ní před zkouškou
Obr. 3. Tvary zkušebních tyčí pro zkoušku tahem
rysky ve vzdálenosti 10 mm. Trhací zkouškou zjišťujeme pevnost v tahu, poměrné prodloužení, tažnost a zúžení (kontrakci) zkoušeného materiálu.       Při všech statických zkouškách vzniká v zatížené součásti napětí. Je to míra vnitřních sil, které vznikají v materiálu působením sil vnějších. Rozeznáváme napětí normálové σ a napětí tečné τ. Podíl síly a skutečné plochy průřezu v kterémkoli stadiu zkoušky nazýváme skutečným napětím. Běžně však používáme hodnoty smluvních napětí, protože neuvažujeme změnu průřezu tyče a zatížení vztahujeme na původní průřez S0.       Pevnost v tahu (mez pevnosti v tahu) σPt je smluvní hodnota napětí daného podílem největší zatěžující síly F, kterou snese zkušební tyč, a původního průřezu tyče S0:
,
 Zkouška tlakem
je používána méně často (např. u ložiskových kovů, litiny, vrstvených tvrzených hmot, keramických látek, stavebních hmot apod.). U ocelí nebývá tato zkouška nutná, neboť hodnoty meze úměrnosti a meze kluzu v tahu i tlaku jsou přibližně stejné. Zkušební tělesa mívají obvykle tvar válečku o řd=10 až 30 mm. Výška válečku h se při hrubých zkouškách rovná průměru d, při přesných měřeních volíme výšku h=(2.5 až 3)d. Zkušební tělesa z kamene, betonu, dřeva apod. mají tvar krychle.       Průběh tlakové deformace zkušebního válečku z houževnatého materiálu (měkké oceli) je na obr. 4. V prvním údobí zkoušky je křivka napětí strmá, materiál odolává tlaku a tvoří se tzv. 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.
Obr. 4. Pracovní diagram zkoušky tlakem měkké uhlíkové oceli
Jakmile se tlakové kužele k sobě přiblíží (třetí údobí), vzrůstá odpor proti stlačování a křivka stlačení má opět strmý průběh. Této třetí fáze obvykle u tlakových zkoušek nedosahujeme. U