Měřiče Mark-10: interpretace výsledků měření síly, tahem a tlakem

Přístroje k testování síly můžeme nejprostšími slovy popsat jako nástroje ke zjištění, jak velká síla je zapotřebí k prolomení hmoty. Tím však taková odpověď neodborníka není úplná. Ve skutečnosti ne všechny testy síly musejí vést k prolomení čehokoliv. Existují četné nedestruktivní aplikace měření síly, a ačkoliv řada z nich může být méně vzrušující při vyprávění ve společenských kroužcích, přesto je důležité jim porozumět.

Destruktivní test síly je definován jako zkouška, při níž dojde k poškození vzorku do té míry, že již nemůže být použit pro zamýšlenou aplikaci. K typickým aplikacím patří odtržení koncovky od drátu nebo trubičky, oddělení zataveného pouzdra a odtržení součástky od desky  plošných spojů.

Nedestruktivní test síly je definován jako zkouška součástky, materiálu nebo jiného zkušebního vzorku, která jej nepoškodí do té míry, že by nemohl být použit pro zamýšlenou aplikaci. Nyní se některým aplikacemi budeme zabývat.

Testování pružin

Pružiny se používají v četných aplikacích, včetně leteckých, automobilových, lékařských přístrojů a spotřebních výrobků. Před jejich instalací do konečného výrobku je třeba zjistit, zda je tuhost pružiny dostatečná, tj. zda poměr mezi silou a vzdáleností dráhy – buď stlačení, napětí nebo zkrut – odpovídá specifikaci.

Pružina se zpravidla stlačuje, tahá nebo kroutí až do nastavené hodnoty vzdálenosti, načež se zaznamenává síla. Při provádění tohoto testu je možno získat bohatství informací, aniž by došlo ke zničení vzorku.

Test zasouvání/vytahování konektoru

Konektory používané u drátů a trubiček mají zajišťovat bezpečný kontakt s protilehlým konektorem. Výrobci konektorů musejí zajistit, aby velikost síly při zasouvání a vytahování konektorů odpovídala konstrukčním specifikacím. Příliš volný konektor může způsobit odpojení trubičky nebo drátu, což vede k poruše funkce zařízení, v němž je použit, a nese s sebou řadu negativních důsledků. Za nežádoucí lze považovat i nepřiměřenou velikost síly při zasouvání nebo vytahování konektoru.

Přístrojové vybavení k měření síly

Jedním z nejelementárnějších přístrojů k měření síly je digitální měřič síly: ruční přístroj, obsahující snímač síly s elektronikou a displejem. Tento přístroj obvykle zobrazuje sílu v librách, Newtonech nebo kilogramech.

Měřiče síly a zkušební zařízení se dodávají v širokém rozsahu silových kapacit, odrážejícím velký počet různých výrobků, jež je třeba testovat. Pro použití s těmito přístroji se dodávají různé úchyty a přípravky, jež se mění podle testovaného vzorku. Řada měřičů síly a některá zkušební zařízení mohou poskytovat výsledná data měření pro další analýzu.

Ačkoliv se většina měřičů síly používá velmi snadno, nedodržení některých základních pokynů může mít za následek poškození přístroje, nebo vést k nesprávným nebo nekonzistentním výsledkům.

Při testování většiny vyráběných součástek je rozhodující, aby zatížení bylo aplikováno axiálně vzhledem k přístroji. V opačném případě může dojít k poškození snímače síly, nebo zobrazený údaj síly může být vlivem úhlu měření odchylný. V úvahu je třeba vzít další okolnost: měřič síly by se neměl používat k měření rázové nebo nárazové zátěže. Prudké zvýšení síly nelze přesně změřit; měřiče síly jsou nejúčinnější při testech, které trvají déle.

Stálá rychlost je důležitým, i když často přehlíženým faktorem při měření síly. Kvůli tomu se ruční testování pro většinu aplikací nedoporučuje. V závislosti na rychlosti testu může vzorek vyžadovat k dosažení cíle testu větší nebo menší velikost síly. Ať je rychlost jakákoliv, měla by být konzistentní, aby bylo možno pozdější testy porovnávat podle stejných parametrů.

Motorizovaná zkušební zařízení nebo ruční zkušební zařízení, zvláště pak typy s ručním kolečkem, jsou užitečná při zajišťování stálé rychlosti. U některých aplikací, jako je kupříkladu testování pružin, je užitečná i vzdálenost dráhy, sledovaná během testu, jež se měří v palcích nebo milimetrech. Zkušební zařízení dále umožňují správné vyrovnání měřiče síly a zpravidla jsou vybaveny vhodnými otvory pro montáž přípravku.

Interpretace výsledků

Silové údaje mohou odborníkům na zabezpečování jakosti poskytovat cenné informace. Mezi nejvíce oceňované informace ve většině aplikací patří špičková (maximální) síla, působící na vzorek během zkoušky. Tuto sílu často používají výrobci k měření výkonnosti svého výrobku.

Ačkoliv je maximální síla důležitá, v řadě případů je zapotřebí větší množství údajů. V takových případech je rozhodující správné přístrojové vybavení a software. Přístroje k měření síly mohou průběžně předávat data do počítače nebo do systému sběru dat pro další zpracování a analýzu. Software pro měření síly může odborníkům na jakost poskytovat četné možnosti, včetně diagramů síly v závislosti na čase, nebo síly v závislosti na vzdálenosti. Diagram může být užitečný při znázorňování chování pod tlakem. Strmost a chování křivky může vrhnout světlo na řadu aspektů vzorku a pomoci tak při identifikaci problémů a charakterizaci jeho chování. Kromě vynášení dat v reálném čase u jediného testu je možno software použít ke shromažďování výsledků z několika testů za účelem statické analýzy dávky nebo série.

Statistické výpočty

Takové hodnoty, jako je minimální, maximální, střední a směrodatná odchylka, mohou pomáhat při kvantifikaci jakosti výrobku.

Řízení dat

Data je možno formátovat do výkazů, jež obsahují údaje v tabulkovém a grafickém formátu, nebo jen ve formě vybraných referenčních bodů. Možnosti exportu dat umožňují operátorovi přizpůsobit prezentaci dat svým potřebám díky použití programů, jako např. Microsoft Excel.

Díky použití přístrojů k měření síly je možno vyhovět četným požadavkům na nedestruktivní testování a pomáhat tak odborníkům na řízení jakosti zajistit, aby výrobky používané v průmyslu a každodenním životě pracovaly tak, jak jejich konstruktéři zamýšleli.

Technické tipy

Destruktivní test síly je zkouška, při níž je vzorek poškozen do té míry, že jej již nelze použít pro zamýšlenou aplikaci.

Nedestruktivní test síly je definován jako zkouška součástky, materiálu nebo jiného zkušebního vzorku, která jej nepoškodí, takže jej lze použít pro zamýšlenou aplikaci.

Ve většině aplikací je největším předmětem zájmu špičková nebo maximální síla.

Test síly potřebné k aktivování spínače

Spínače jsou nedílnou součástí elektrických a elektronických zařízení, používaných v průmyslu a každodenním životě. Existuje několik typů přepínačů, a to dotykové spínače, rotační spínače, páčkové spínače, nebo klávesy na digitálním klavíru.

U každého spínače je k sepnutí obvodu zapotřebí určité množství síly. Je možno měřit sílu, při níž se vytvoří kontakt, což je pro výrobce spínačů indikací, zda funkce spínače odpovídá specifikaci. Jedná se o nedestruktivní zkoušku, zda lze spínač po testu používat.

Dalším příkladem využití měření síly může test vytažení pinu kondenzátoru:

Katalog produktů

	Testovací stojany pro měření síly a momentu
	Siloměry Mark-10
	Svěrky a úchopy

Mohlo by vás zajímat

	Videa o Mark-10 na YouTube
	Další články o Mark-10
	Příklady aplikací Mark-10 v průmyslu a laboratořích