Обладнання і пристрої що застосовують при проведенні механічних випробувань

Досліджувальні машини на РОЗТЯГАННЯ-СТИСК класифікуються на прості й універсальні. При іспитах на простих машинах можна прикладати до зразка навантаження тільки одного знака, а універсальні дозволяють змінювати знак навантаження без переналагодження.

Досліджувальні машини розрізняють по призначенню на машини широкого застосування, спеціалізовані і цільові.

Машини широкого застосування призначені в основному для наукових досліджень. Конструкція їх повинна бути така, щоб була змога реалізувати різноманітні режими іспитів і випробувати зразки різних конфігурацій, розміру, матеріалів.

На спеціалізованих машинах проводять контрольні і приймальні іспити матеріалів для визначення стандартних механічних характеристик, перевірочні іспити однотипних виробів.

На цільових машинах проводять іспити строго визначених видів, як правило, при екстремальних значеннях параметрів (швидкісні машини для іспиту з найбільшою досяжною потужністю, розривні машини для дослідження, крихкого руйнування при гранично високих навантаженнях тощо.

Звичайно для проведення експериментальних досліджень використовуються універсальні іспитові машини, що дозволяють робити іспити зразків на розтягання, стиск, зріз, вигин, повзучість, релаксацію, а також малоциклове розтягання – стиск у широкому діапазоні швидкостей деформацій і температур.

Для проведення іспитів зразок закріплюють у захоплювачах іспитової машини і розтягують до розриву, вимірюючи навантаження і подовження зразка. Тому машини улаштовані так, що відстань від одного захоплювача до іншого можна збільшувати, причому один з них безпосередньо зв’язаний із сило вимірювачем, а іншого з траверсою, що рухається.

Для розміру подовження служать датчики механічної дії чи індуктивні і ємкісні, котрі встановлюють безпосередньо на іспитовому зразку.

Запис діаграми „навантаження0подовження” роблять за допомогою двох координатного самописця.

Для створення навантаження в іспитових машинах застосовують системи з механічним і гідравлічним приводом (механічний - Р_mах< 10⁵Н, гідравлічний >10⁵Н).

У випадку механічного приводу, рух траверси здійснюється від двох шпинделів, що обертаються за допомогою черв’ячної пари, чи зубчастої передачі. Переміщення траверси забезпечується встановленими в ній обертовими гайками. Між електродвигуном і шпиндельним механізмом розташована коробка передач, за допомогою якої регулюють швидкість переміщення траверси і, відповідно, захоплювача.

Гідравлічний приводний пристрій складається з циліндра, поршня і реверсивного вентиля. Для створення тиску в циліндрі, застосовують регулюючий насос, що працює від електродвигуна. Шляхом відповідного налагоджування насоса регулюють його продуктивність, і звідси швидкість подачі поршня, що зв’язаний із траверсою.

В іспитових машинах застосовують електроприводи з тиристорним регулюванням кутової швидкості і переміщення захоплювача з кратністю 1:100.

Іспитові машини комплектуються набором змінних затисків і пристосувань, що дозволяють робити дослідження зразків різної форми, розмірів і матеріалів.

Для проведення іспитів при температурі, відмінної від кімнатної

(+ 20°С) машини обладнаються нагрівальними печами і криокамерами.

Іспитові машини для дослідження матеріалів на УТОМУ при циклічному навантаженні розділяють на машини для циклічного розтягання-стиску, вигин і крутіння.

Для циклічного розтягування-стиску застосовують машини зі спеціальним пристроєм для створення коливань. Вони улаштовані як гідравлічні машини для іспитів на статичне розтягання і стиск, але додатково обладнані пульсаром, циліндр якого з’єднаний з робочим циліндром іспитової машини.

Використовуючи і іспитових машинах пульсатори різної дії (гідравлічні, електромагнітні, із сервогідравлічною системою й ін.) можна досягти частоти коливань від 0 до 300 Гц.

У машинах для іспитів на утому при вигині циклічне навантаження може здійснюватися при обертанні і без обертання зразка.

При іспиті плоских і круглих зразків на знакоперемінний чи консольний вигин зразок за допомогою подвійного ексцентрика згинають поперемінно в обидва боки на визначений кут.

За допомогою машин для іспитів на циклічне крутіння одержують знакоперемінний момент, що крутить, який викликає у зразку напруги на зсув. Ці іспити знаходять застосування, наприклад, для визначення конфігурації й експлуатаційної міцності колінчастих валів.

Для іспиту матеріалів на ударну в’язкість використовують маятникові копри різної конструкції в залежності від методу іспиту: метод Шарпи - зразок розташовується на двох опорах; метод Изода – зразок затиснутий з однієї сторони.

Укріплений на осі молот, що має на своїй ударній стороні фігурний виріз чи бойок, попередньо піднятий на визначену висоту, описує після вивільнення дугу й у самій нижній точці траєкторії руху передає частину своєї кінетичної енергії зразку руйнуючи чи прогинаючи його на стільки дозволить можливості іспитового пристрою.

Для ВИМІРУ ТВЕРДОСТІ матеріалів використовують стаціонарні і переносні твердоміри різної конструкції в залежності від методу визначення твердості: Брінелля, Віккерса, Роквелла, Шора.

Стаціонарні твердоміри в основному складаються зі станини, привода, механізму підйому столу; механізмів переключення і керування, механізму на вантаження, приладів (індикаторів, оптичної системи) для відліку і реєстрації результатів вимірів.

Для іспиту твердості неметалевих матеріалів що мають малу міцність чи дуже крихкі використовують прилади визначення твердості методом дряпання сапфіровою голкою або алмазним конусом.

Для контролю ТВЕРДОСТІ матеріалів також застосовуються прилади засновані на методах БЕЗРУЙНІВНОГОГ КОНТРОЛЮ – акустичному, магнітному, електромагнітному і рентгенівському. В основу цих методів покладений вимір визначених фізичних констант: модуля пружності, щільності і питомого хвильового опору – для акустичних методів; магнітної проникності і залишкової індукції – для магнітних методів; магнітної проникності і питомої електропровідності – для електромагнітних методів; лінійного коефіцієнта ослаблення, коефіцієнта розсіювання і щільності матеріалу – для рентгенівських і гамма-методів. Ці фізичні константи знаходиться у функціональній залежності від твердості матеріалів.

Засобу іспитів матеріалів на ТЕРТЯ І Знос розподіляються на лабораторні машини і стенди для іспиту вузлів тертя.

Тип машини (устаткування) залежить від характеру відносного руху зразка і контр-тіла: обертальне, поступальне, зворотно-поступальне й ін., а також від навантаження на зразок і швидкості відносного руху зразка і контр-тіла.

Іспитові машини на тертя і знос містять у собі комплекс при строїв, призначених для здійснення різних видів контакту (змінні затиски), для створення додаткових рухів зразка чи контр-тіла (удар, вібрація й ін.), для температурних іспитів термо- і кріокамери); для іспитів у різних середовищах (вакуум, олія, абразив і ін.); для виміру і реєстрації параметрів іспитів (сила тертя, температура тіла, момент тертя, знос); для автоматизації іспитів.

Дата добавления: 2017-02-01