Macchina di prova universale - Universal testing machine

Una moderna macchina di prova universale

Dispositivo di prova per test di flessione a tre punti

Una macchina di prova universale ( UTM ), nota anche come tester universale , macchina per prove sui materiali o telaio per prove sui materiali , viene utilizzata per testare la resistenza alla trazione e alla compressione dei materiali . Un nome precedente per una macchina per prove di trazione è un tensometro . La parte "universale" del nome riflette che può eseguire molti test di trazione e compressione standard su materiali, componenti e strutture (in altre parole, che è versatile).

Componenti

Sono in uso diverse varianti. I componenti comuni includono:

• Telaio di carico - Solitamente costituito da due robusti supporti per la macchina. Alcune piccole macchine hanno un unico supporto.
• Cella di carico - È richiesto un trasduttore di forza o altri mezzi per misurare il carico. La calibrazione periodica è solitamente richiesta dalle normative vigenti o dal sistema di qualità.
• Testa a croce - Una testa a croce mobile (testa a croce) è controllata per spostarsi verso l'alto o verso il basso. Di solito si tratta di una macchina a velocità costante: a volte chiamata macchina a velocità costante di estensione (CRE). Alcune macchine possono programmare la velocità della traversa o eseguire test ciclici, test a forza costante, test a deformazione costante, ecc. Vengono utilizzati motori elettromeccanici, servo-idraulici, lineari e a risonanza.
• Mezzi per misurare l'estensione o deformazione - Molti test richiedono una misura della risposta dei provini provino al movimento della testa a croce. A volte vengono utilizzati estensimetri .
• Dispositivo di output: è necessario un mezzo per fornire il risultato del test. Alcune macchine più vecchie sono dotate di display a quadrante o digitali e registratori grafici . Molte macchine più recenti dispongono di un'interfaccia computer per l'analisi e la stampa.
• Condizionamento - Molti test richiedono un condizionamento controllato (temperatura, umidità, pressione, ecc.). La macchina può trovarsi in una stanza controllata o una speciale camera ambientale può essere posizionata attorno al provino per il test.
• Dispositivi di prova , ganasce di supporto del campione e relative apparecchiature per la produzione di campioni sono richiesti in molti metodi di prova .

Utilizzo

Curva sforzo-deformazione che mostra il comportamento di snervamento tipico per le leghe non ferrose . ( Stress ,  , mostrato in funzione della deformazione ,  .) ${\displaystyle \sigma}$${\displaystyle\epsilon}$

1. Vero limite elastico
2. Limite di proporzionalità
3. Limite elastico
4. Offset snervamento

La configurazione e l'utilizzo sono dettagliati in un metodo di prova , spesso pubblicato da un'organizzazione di normazione . Questo specifica la preparazione del campione, il fissaggio, la lunghezza del calibro (la lunghezza che è oggetto di studio o osservazione), analisi, ecc.

Il provino viene posizionato nella macchina tra le pinze e un estensimetro se richiesto può registrare automaticamente la variazione della lunghezza del calibro durante la prova. Se non è montato un estensimetro, la macchina stessa può registrare lo spostamento tra le sue teste trasversali su cui è tenuto il provino. Tuttavia, questo metodo non registra solo la variazione di lunghezza del provino, ma anche tutti gli altri componenti estensibili/elastici della macchina di prova e dei suoi sistemi di azionamento, compreso qualsiasi slittamento del provino nelle pinze.

Una volta avviata, la macchina inizia ad applicare un carico crescente sul provino. Durante le prove il sistema di controllo e il relativo software registrano il carico e l'estensione o la compressione del provino.

Le macchine vanno da sistemi table top molto piccoli a quelli con una capacità di oltre 53 MN (12 milioni lbf ).

Guarda anche

• Modulo di elasticità
• Curva sforzo-deformazione
• modulo di Young
• Necking (ingegneria)
• Test di fatica

Riferimenti

• ASTM E74 - Pratica per la calibrazione degli strumenti di misurazione della forza per la verifica dell'indicazione della forza delle macchine di prova
• ASTM E83 - Pratica per la verifica e la classificazione sui sistemi estensimetrici
• ASTM E1012 - Pratica per la verifica del telaio di prova e dell'allineamento dei campioni sotto l'applicazione di forze assiali di trazione e compressione
• ASTM E1856 - Guida standard per la valutazione dei sistemi di acquisizione dati computerizzati utilizzati per acquisire dati da macchine di prova universali
• JIS K7171 - Standard per determinare la resistenza alla flessione per materiali e prodotti in plastica

link esterno

• Spiaggia, Chandler B., ed. (1914). "Macchina di prova"  . Il lavoro di riferimento del nuovo studente  . Chicago: FE Compton e Co.
• Video di una macchina di prova universale che esegue una prova di trazione
• Che cos'è una macchina di prova universale?