Классификация оборудования для испытаний

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общие требования к оборудованию для механических испытаний

В зависимости от воспроизводимых ВВФ, группы и виды функциональных испытаний, оборудование для механических испытаний можно разделить следующим образом:

- машины для статических испытаний: машины для испытаний на растяжение-сжатие (прессы), на кручение, универсальные для испытаний на растяжение, изгиб, срез, сжатие;

- оборудование для испытания на удар и постоянное ускорение: копры маятниковые, копры с подающей платформой, устройства ударные, центрифуги, устройства для линейного ускорения, платформы сейсмические;

- вибростенды для испытаний при синусоидальных колебаниях: механические, гидравлические, пневматические, электрические, электромагнитные и электродинамические, пьезоэлектрические и магнитострикционные;

- оборудование для испытаний при воздействии качки, наклона и тряски: стенд транспортной тряски, стенды для испытаний на воздействие качки и наклонов;

- оборудование испытательное для комбинированных механических испытаний: оборудование для испытаний при воздействии двух механических факторов и более.

Средства испытаний при испытании на воздействие механических факторов должны обеспечивать возможность выполнения следующих требований:

- приложения к объекту нагрузок с точностью, указанной в НТД, при условии надежного крепления объекта к стенду;

- имитацию нагрузок, установленных в НТД во всем диапазоне их изменения с учетом установленных запасов;

- требуемое время нагружения, выдержки под нагрузкой и возможность регулирования нагрузок;

- воспроизведение и поддержание режимов нагружения и отключение при возникновении аварийных или незапланированных ситуаций;

- измерение параметров с требуемой точностью;

- установку и закрепление датчиков с средств измерений либо на объекте испытаний, либо на стенде при необходимости;

- обеспечение при необходимости термокомпенсации элементов системы измерений, если различные элементы конструкции объекта испытаний, при определении зависимости напряжений от деформаций или перемещений, имеют разность температуры, превышающую 5°С;

- безопасность монтажа - демонтажа и проведения самого испытания.

2. Машины для статических испытаний

Эти машины предназначены для создания определенной нагрузки на образец и регистрации величины этой нагрузки и деформации образца. Машины состоят обычно из следующих основных частей:

- механизма силонагружения;

- механизма силоизмерения;

- захватто-опорного устройства для установки испытуемых образцов;

- станины, конструктивно объединяющей все элементы механизма в единое целое.

В зависимости от типа привода механизма силонагружения машины подразделяются на машины с механическим и машины с гидравлическим приводом.

В машинах с механическим приводом (рисунок 1) при испытаниях на растяжение (рис.1,а) и на сжатие (рис.1,6) деформирование образца 1 осуществляется перемещением подвижного захвата 2 и соединенного с ним грузового винта 3 при вращении червячной шестерни-гайки 4 от червяка 5.

При испытании на кручение (рис.1,в) закручивание образца производится путем вращения червяка 5, червячной шестерни 4 и соединенного с ней грузового винта 3 и подвижного захвата 2.

В машинах с гидравлическим приводом (рис. 2) при испытаниях на растяжение (рис.2,а),и на сжатие (рис.2,б) деформирование образца происходит при перемещении подвижного захвата 2, соединенного с поршнем 3 цилиндра 4, в который подается масло.

Испытательные машины изготавливают с тремя типами механизмов силоизмерения: рычажным, маятниковым и манометрическим.

В рычажном механизме (рис.3,а) постоянный по величине груз 3 перемещается по длинному плечу рычага 2 так, чтобы при деформировании образца 1 рычаг оставался в равновесии. Расстояние от центра тяжести груза 3 до оси поворота О рычага изменяется пропорционально нагрузке на образец, поэтому на рычаге 2 можно нанести линейную шкалу в килоньютонах (килограммах или тоннах).

Рисунок 1 - Схема машины с механическим приводом 1 - образец; 2 - подвижной захват; 3 - грузовой винт; 4 - червячная шестерня; 5 - червяк

Рисунок 2 - Схема машины с гидравлическим приводом: 1 - образец; 2 - подвижной захват; 3 - поршень; 4- рабочий цилиндр

Рисунок 3- Схема машин с рычажным, маятниковым и манометрическими механизмами силонагружения: 1 - образец; 2 - рычажная система; 3 - груз: 4- маятник; 5- рабо чий цилиндр; 6- манометр

Рисунок 4 -- Схема работы диаграммного аппарата: 1 - образец; 2 - захваты; 3 - зубчатая рейка; 4 - зубма 5 - маятник силоизмерителя; 6 - самописец: 7 - нить с барабан

3. Механизм силоизмерения

испытание механический привод гидравлический

Машина выпускается с маятниковым механизмом силоизмерения (рис. 3,6). Нагрузка на образец передается через систему рычагов СДЕ (рис. 5) на маятник 5. Угол отклонения маятника пропорционален величине нагрузки. Это отклонение передается на реечный механизм 6 с самописцем, который вращает стрелку круговой шкалы 7.

Нагрузка на образец устанавливается с помощью грузов Q на нижнем конце маятника. Отсчет величины нагрузки ведут по шкале, соответствующей грузу на маятнике:

при грузе А - шкала А (предельная нагрузка 1000 кг);

при грузе А+Б - шкала Б (предельная нагрузка 2000 кг);

при грузе А+Б+В - шкала В (предельная нагрузка 5000 кг (50 кН)).

Результаты испытания образца наглядно представляются на диаграмме «нагрузка - изменение длины», записываемой автоматически. Для этого машина снабжена самописцем 6 с пером (карандашом) и барабаном 8 с миллиметровой бумагой.

Все механизмы объединяет в единое целое станина машины, состоящая из двух частей: верхней и нижней. Части выполнены в виде массивных отливок, соединенных между собой двумя направляющими колоннами.

4. Машина универсальная типа УММ-20 (МУП-50) с гидравлическим приводом

Схема испытательной машины (МУП-50) и УММ-20 показана на рис. 6. Машины развивают усилие 20 (50) тонн и предназначены для статических испытаний образцов, деталей или целых изделий на растяжение, сжатие, изгиб, срез, когда для испытания требуются значительные усилия.

При испытании на растяжение образец 11 закрепляют в захватах 8, а при испытании на сжатие образец 12 устанавливают на нижнюю траверсу 22 между опорными подушками 9 и 10. При наличии специальных приспособлений можно проводить испытания на изгиб и срез.

Механизм силонагружения (рис. 6). Электродвигатель 1 машины приводит в действие гидронасос, нагнетающий масло в рабочий цилиндр 6. Поршень перемещает траверсу 23 только вверх, растягивая образец 11 и сжимая

Рисунок 5 - Схема испытательной машины с механическим приводом:

1 - образец: 2 - захваты: 3 - червячное колесо-гайка: 4 - вин'1 грузовой; 5 - маятник; 6 - стержень-рейка; 7 - шкала нагрузок; 8 барабан записывающего устройства

Скорость перемещения регулируется плавно. Машины этого типа изготавливают с максимальной нагрузкой 10, 20, 50, 100 и 500 (100...5000 кН).

Механизм силоизмерения у машин УММ-20 (МУП-50) маятникового типа. Масло из рабочего цилиндра 6 поступает в цилиндр 13, поршень опускается и через рычажную систему 14 отклоняет маятник 15 от вертикального положения. Отклонение маятника, пропорциональное нагружению образца через реечный механизм 16, преобразуется во вращение стрелки 17, показывающей величину нагрузки по шкале 18.

Зависимость деформации от нагрузки записывается автоматически, машина снабжена диаграммным аппаратом. Во время деформации образца с помощью гибкого шнура 21 поворачивается барабан 20 с миллиметровой бумагой. Отклоняющийся маятник перемещает поводок 19 с самописцем, который вычерчивает диаграмму.

Станина состоит из двух массивных отливок, соединенных направляющими колоннами.

5. Машина для испытания на кручение типа КМ-50

На рис.7 изображена схема машины типа КМ-50, предназначенной для испытания на кручение образцов круглого, прямоугольного и кольцевого поперечных сечений. Максимальный крутящий момент 50 кТм. Испытуемый образец 1 закрепляется в клиновых захватах 2.

Механизм силонагружения (рис.7) включает электродвигатель «М», вращение от которого через коробку скоростей и червяк передается червячному колесу 3 и жестко соединенному с ним грузовому винту 4. Вращение от грузового винта 4 через нижний подвижный захват передается на образец 1, подвергаемый скручиванию. Коробка скоростей обеспечивает получение двух скоростей вращения нижнего захвата: 1 об/мин и 0,3 об/мин.

Механизм силоизмерения предназначен для измерения момента, закручивающего образец; механизм маятникового типа, связанный с верхним захватом. Вращение нижнего захвата через образец 1 передается верхнему захвату 2, который, поворачиваясь относительно вертикальной оси, с помощью тяг воздействует на маятник 5 и заставляет его отклоняться.

Рисунок 6 - Схема испытательной машины с гидравлическим приводом: 1 - электродвигатель; 2 - кривошипно-шатунный механизм; 3 -насос; 4 - дроссельная коробка; 5 - бак с маслом; 6 - рабочий цилиндр; 7 - тяги; 8 - захваты; 9 - верхняя подушка пресса; 10 -нижняя подушка пресса; II - положение образца при растяжении; 12 - положение образца при сжатии; 13 - гидравлический цилиндр динамометра и поршень; 14 - тяга динамометра; 15 - маятник с грузом динамометра; 16 - рейка динамометра; 17 - стрелка; 18 - шкала; 19 - поводок с пером; 20 - барабан для записи диаграммы; 21 - нить привода барабана; 22 - нижняя траверса; 23 - верхняя траверса

Рисунок 7 - Схема машины для испытаний на кручение

Размещено на Allbest.ru