Содержание статьи
Испытания на прочность проводятся для многих видов продукции – бетона, металла, оборудования, трубопроводов и других материалов. Этот показатель имеет большое значение для их безопасной эксплуатации.
Исследования проводятся в лабораторных условиях с использованием специализированных приборов и средств измерений. На основании результатов заявитель получает информацию о прочностных характеристиках изделия, что позволяет спрогнозировать его безопасное использование по назначению в различных условиях.
Методы исследований на прочность для машин и механизмов
Во время тестирования изделий машиностроения на прочность руководствуются требованиями стандарта ГОСТ 27609-88. Для разных видов объекта и целей исследований существуют отдельные методы испытаний материала на прочность:
- статические, во время которых на типовые образцы действует непрерывная или увеличивающаяся сила;
- циклические – происходит многократное изменение вектора движения и силы воздействия;
- динамические – в ходе тестирования нагрузка стремительно возрастает;
- технологические – изменяющееся состояние изделия анализируется в специализированных установках, которые являются имитацией условий эксплуатации.
Распространенные методы определения прочностных характеристик
- Проверка твердости. Оценивается, насколько материал способен сопротивляться вдавливанию в поверхность более твердого предмета. Отличительные особенности тестирования - простота и отсутствие разрушений образца.
- Тестирование на растяжение. Позволяет определить прочностные пределы, а также пределы упругости и относительного удлинения. Для исследований необходимо, чтобы образец имел сечение круглой или прямоугольной формы. Его закрепляют и подвергают растяжению под воздействием постоянной скорости.
- Тест на сжатие. Этот вид тестирования целесообразен, если в реальных условиях эксплуатации на изделие воздействуют сжимающие нагрузки. Образец закрепляют между станинами пресса и воздействуют на него давлением до наступления деформации или разрушения.
Исследование металлов на прочность
Стальные изделия, применяемые при строительстве различных конструкций, во время эксплуатации подвергаются разным механическим нагрузкам и воздействиям. Тестирование на растяжение является самым распространенным способом проверки. Методы оценки для металлических изделий указаны в ГОСТ 1497-84.
К параметрам прочности металлов относят:
- степень пропорциональности;
- уровень текучести;
- максимальная сопротивляемость разрыву.
Существует два метода испытаний образца металла на прочность при растяжении:
- Статический. Образцы должны иметь прямоугольное/круглое сечение. До начала проверки отобранные экземпляры измеряют в 3 местах в двух направлениях, перпендикулярных друг другу. Тестирование проходит в испытательных машинах, оснащенных ручным или гидравлическим приводом (последний обеспечивает более высокую мощность). По итогам процедуры составляется диаграмма растяжения.
- Динамический. Основной вид проверки на изгиб (методика содержится в стандарте ГОСТу 9454-78). По итогам процедуры вычисляют показатель ударной вязкости. Данная характеристика зависит от совокупности прочностных свойств и пластичности металла. Чем выше значение ударной вязкости, тем надежней работа изделия при динамическом воздействии нагрузки.
Методы исследований промысловых трубопроводов
Для испытания трубопроводов на прочность руководствуются методиками, установленными в ГОСТ 34068-2017. Стандарт регулирует механическую безопасность трубопроводов, используемых в месторождениях газа, нефти или для подземных хранилищ газа.
Гидравлические тестирования предусматривают воздействие на трубопроводы, трубы, соединения и трубопроводную арматуру нагрузки статическим внутренним давлением, показатели которого выше рабочего давления, предусмотренного в проектной документации.
Нагрузка проводится в течение определенного периода времени с целью подтверждения того, что исследуемый объект может функционировать при заданном рабочем давлении. Гидравлические методы предусмотрены также для трубопроводов пара и горячей воды.
Пневматические методы применяются, если трубопровод не рассчитан на заполнение водой или отсутствует опасность промерзания его отдельных участков при t < 0° С.
Методы исследований бетона
Испытание бетона на прочность проводятся в соответствии с ГОСТ 10180-2012. Оценка прочностных показателей бетона заключается в измерении минимальных усилий, что разрушают отобранные экземпляры с помощью постоянно нарастающей статической нагрузки. Стандарт предусматривает следующие методики проверки прочностных свойств:
- осевое растяжение;
- сжатие при раскалывании;
- растяжение при раскалывании, изгибе.
Каждый метод подробно описывается в ГОСТ 10180-2012. Во время оценочных процедур руководствуются и другими стандартами. Результаты проверок отражаются в протоколе испытаний, который можно использовать для обязательной и добровольной сертификации изделий.
Если остались вопросы, обращайтесь к экспертам портала. Консультации бесплатные.
