Материал: Механика материалов. Методы и средства экспериментальных исследований
а |
б |
Рис. 2.12. Специализированные приспособления для испытаний на трехточечный изгиб (а) и комплект для испытаний композиционных материалов (б)
Рис. 2.13. Использование специального приспособления при испытании образца композиционного материала на трехточечный изгиб
56
Рис. 2.14. Приспособление для испытаний на сдвиг плоского образца в климатической камере машины Instron 5882
Рис. 2.15. Использование приспособления для испытаний образцов композиционных материалов на растяжение
57
Рис. 2.16. Использование приспособления для испытаний образцов композиционных материалов на сжатие
Таким образом, можно отметить важнейшие функциональные характеристики современных испытательных комплексов, которые определяют выбор экспериментальной техники применительно к тем или иным задачам механики материалов:
–мощностьиспытательноймашины(максимальнаянагрузка);
–характер прилагаемых нагрузок (квазистатические, циклические, ударные; растяжение-сжатие, кручение, сложное напряженноесостояние);
–максимальные и минимальные скорости деформирования образца;
–максимальная частота изменения нагрузки при циклическом воздействии;
58
–габариты рабочей зоны;
–габариты и вес машины;
–скорость и частота передачи и обработки данных (характеристики контроллера);
–наличие и температурный диапазон нагревательных
иклиматических устройств;
–функциональные возможности программногообеспечения;
–укомплектованностьдополнительнымиприспособлениями.
2.2. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Примером современной высокоточной электромеханической испытательной системы является универсальная машина фирмы Instron 5882. Данная электромеханическая испытательная система используется для испытания широкой гаммы материалов на растяжение или сжатие, а при применении специальных приспособлений – также на трехточечный и четырехточечный изгиб, сдвиг, срез. Общий вид и основные элементы испытательной системы представлены на рис. 2.17, 2.18.
К основным элементам электромеханической испытательной системы относятся нагружающая рама, электронно-вычис- лительная система с прикладным программным обеспечением, устройство управления, динамометрический элемент.
Основание, две колонны, траверса и верхняя плита образуют замкнутую нагружающую раму высокой жесткости, что обеспечивает уменьшение прогиба при приложении нагрузки. Каждая колонна включает направляющую стойку и шариковый ходовой винт. Траверса установлена как на направляющей стойке, обеспечивающей ее устойчивость, так и на шариковом ходовом винте, вращение которого приводит к перемещению траверсы вверх или вниз.
59
Рис. 2.17. Электромеханическая испытательная система Instron 5882: 1 – двухколонная нагружающая рама 100 кН; 2 – подвижная траверса; 3 – датчик нагрузки; 4 – видеоэкстензометрAVE; 5 – климатическая камера
Instron 3119-406 с контроллером Eurotherm 2408;
6 – контроллер сбора и обработки экспериментальных данных FastTrack 8800
Двигатель привода нагружающей рамы располагается в основании рамы и соединен с нижним концом шариковых винтов с помощью серии ремней и ведущих шкивов. На машинах с двумя колоннами вращение двигателя приводит к синхронному вращению шариковых ходовых винтов, которые в свою очередь вызывают перемещение траверсы вверх или вниз. Испыта-
60