Материал: Механика материалов. Методы и средства экспериментальных исследований
Рис. 2.18. Схема испытательной системы Instron 5882
тельная система работает на принципе сервоуправления с обратной связью. Это управление может осуществляться по положению траверсы, по нагрузке или деформации. Причем управление по положению траверсы осуществляется на основе показаний датчика перемещения траверсы, располагающегося на валу двигателя привода нагружающей рамы.
Электромеханические нагружающие рамы спроектированы для приложения нагрузки к испытываемому образцу за счет перемещения траверсы. Система привода перемещает траверсу вверх для приложения растягивающей нагрузки к образцу или вниз для приложения к образцу сжимающей нагрузки (однозонная испытательная система).
Измерительный преобразователь нагрузки (динамометрический элемент), смонтированный последовательно с образцом,
61
преобразует нагрузку в электрический сигнал, который измеряет
иотображает система управления. Динамометрические элементы являются взаимозаменяемыми с другими элементами иной грузоподъемности, обеспечивая диапазон возможностей измерения нагрузки, который ограничивается только максимальной мощностью нагружающей рамы. Данная рама рассчитана на максимальную нагрузку 100 кН.
Передача усилия на образец осуществляется через захваты. В комплекте испытательной системы 5882 в качестве основных используются механические клиновые захваты (рис. 2.19, а). Схема механических клиновых захватов приведена на рис. 2.19, б. Для данного клинового захвата, рассчитанного на максимальную нагрузку 100 кН, имеются ограничения на размеры образцов: для плоских по толщине до 15,75 мм, по ширине до 50 мм; для круглых образцов – по диаметру – от 6 до 16 мм.
Вкачестве дополнительного оборудования, расширяющего возможности испытательной системы, могут быть использованы другие захваты и приспособления. Так, например, в комплект испытательной системы Instron 5882 для обеспечения большого спектра стандартных испытаний могут входить дополнительные захваты и приспособления, изображенные на рис. 2.20.
Полный контроль и управление машиной производятся при помощи контроллера FastTrack 5800. Контроллер позволяет осуществлять калибровку датчиков, установку пределов измерений, контроль за параметрами испытания по дисплеям, сбор
исохранение данных, построение графиков и диаграмм в реальном масштабе времени процесса.
Управление испытательной системой осуществляется с помощью вспомогательной программы для испытаний материалов Console. Настройка параметров испытания, эксплуатация системы, сбор и анализ данных испытаний осуществляются программным обеспечением Bluehill 2.
62
а
б
Рис. 2.19. Общий вид (а) и схема (б) механических клиновых захватов
63
а |
б |
в |
г |
Рис. 2.20. Дополнительные захваты и приспособления, используемые в комплекте испытательной системы Instron 5882:
а – захваты для испытания плоских образцов (бумага, фольга, картон и т.д.),
б– плиты для испытаний на сжатие, в – захваты для испытания резин
иэластомеров, г – приспособление для испытаний на трехточечный изгиб,
д– приспособление для испытаний нитей и волокон
д
64
К основным функциональным характеристикам электромеханической испытательной машины Instron 5882 относятся габариты зоны испытаний (высота 1235 мм и ширина 575 мм), скорость испытания (варьируется от 0,001 до 500 мм/мин), допустимая максимальная нагрузка ±100 кН. Точность измерения нагрузки составляет 0,4 % от измеряемой величины в диапазоне 1–100 % номинальной мощности датчика нагрузки и 0,5 % от измеряемой величины в диапазоне 0,2−1 % номинальной мощности датчика нагрузки. Для увеличения точности измерений в данную испытательную систему также включены сменные динамометрические элементы номиналом ±10 и ±1 кН.
Для проведения температурных испытаний рассматриваемая система оборудована климатической камерой Instron серии SFL 3119, позволяющей проводить испытания в диапазоне температур от –100 до +350 °С. Более подробно климатическая камера описана в параграфе 2.6. Для бесконтактного измерения деформаций образцов, в том числе внутри климатической камеры, используется видеоэкстензометр (AVE) производства Instron. Настройка иработасвидеоэкстензометром описанывпараграфе3.3.
2.3. СЕРВОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Универсальная испытательная система Instron 8801 относится к типу сервогидравлических машин, в которых источником нагружения служит давление масла внутри системы. Отличительной особенностью таких испытательных систем является возможность проведения статических экспериментов на усталость в широком диапазоне нагрузок. Испытательная система Instron 8801 предназначена дляпроведениябольшогоспектраэкспериментов, втомчисле:
–статические испытания на растяжение, сжатие и изгиб;
–динамические испытания с частотой до 30 Гц на малоцикловую усталость, многоцикловую усталость и циклическую трещиностойкость;
65