ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Универсальная машина WPM силой до 100 Т с пульсатором из "Лабораторный практикум по сопротивлению материалов " Универсальная машина WPM (ГДР) предназначена для испытаний на растяжение, сжат(1е или изгиб при многократном повторении нагрузки. Машина позволяет осуществлять статические нагрузки на образец до 100 Т и пульсируюш,ие при двустороннем нагружении до 50 Т. Пульсируюш,ая нагрузка прикладывается с частотой 250 и 500 циклов в 1 минуту. Для поддержания постоянной амплитуды заданной пульсируюш,ей нагрузки машина снабжена специальным регулятором. [c.237] Машина состоит из четырех основных частей (рис. 162) станины с цилиндром и зажимами силовозбуднтеля с насосом, мотором и управляющим устройством пульсатора с мотором и регулирующими устройствами силоизмерителя с маятником, шкалами нагрузки и диаграммным устройством. [c.237] Рассмотрим эти части машины. [c.237] Станина имеет массивное основание, в котором на шпинделе закреплен нижний захват 1 машины. Захват при помощи мотора, расположенного на основании, перемещается в вертикальном направлении для установки образца при испытании на растяжение. Двумя стальными колоннами основание станины соединено с верхним неподвижным траверсом, в который вмонтирован рабочий цилиндр 3. На его поршне 4 укреплена подвижная рама, состоящая из траверса, двух тяг, пропущенных через сквозные отверстия неподвижного траверса, и из верхнего захвата 2. [c.237] Габариты машины позволяют производить испытания на растяжение образцов длиной от 150 до 500 мм, на сжатие — высотой до 400 мм и на изгиб — пролетом от 50 до 1200 мм. [c.238] Силовозбудитель универсальной машины WPM представляет собой 12-цилиндровый насос 6, приводимый в действие мотором 5. По маслопроводу W насос подает масло в рабочий цилиндр 3 для осуществления статической нагрузки на образец. Силовозбудитель смонтирован в металлическом кожухе и располагается рядом со станиной. [c.238] Для регулировки скорости подъема поршня 4 на диске колонки управления имеются метки, указывающие перемещение поршня в мм/мин. При положении рукоятки управления на нулевой метке обратный клапан 7 закрыт и в рабочем цилиндре 3 поддерживается постоянное давление без подъема поршня 4. Чтобы выпустить масло из рабочего цилиндра, следует открыть обратный клапан 7, повернув рукоятку управления по ходу часовой стрелки за нулевую метку. [c.239] Точная регулировка скорости подачи масла осуществляется при помощи штурвала 8 с выполнением тех же операций, что и при повороте рукоятки 9, но только в медленном темпе. [c.239] Включение и выключение мотора 5 производится кнопочным выключателем, расположенным на колонке управления. Масло, просачивающееся из рабочего цилиндра, накапливается в его верхней части и отводится по специальной трубке в запасный масляный бак. [c.239] Пульсатор смонтирован позади испытательной машины и сило-возбудителя он предназначен для осуществления пульсирующей нагрузки, которая возникает при попеременном снижении и восстановлении давления в рабочем цилиндре. Пульсатор состоит из цилиндра, соединенного маслопроводом большого сечения с рабочим цилиндром, и поршня (плунжера) 14, приводимого в действие от электромотора. Вращение мотора передается на коленчатый вал 12, к которому присоединен четырехзвенный механизм, приводящий в движение кулису 13. Кулиса толкает плунжер 14 только вверх, обратный же ход плунжера обеспечивается давлением масла в цилиндре пульсатора. Таким образом осуществляется пульсация давления масла в рабочем цилиндре, что и приводит к пульсации, нагрузки, передаваемой на образец верхним захватом 2. [c.239] Величина пульсирующей нагрузки зависит от хода плунжера 14 или толкающей его кулисы. Изменение хода кулисы установлено в пределах от О до 60 мм оно осуществляется вращением штурвала 15, который через червячную передачу и шпиндель перемещает в вертикальном направлении хвост скалки 17. При этом скалка поворачивается около своего нижнего неподвижного шарнира. В крайнем положении скалки, когда ось ее верхнего шарнира совпадает с осью шарнира кулисы 13, последняя достигает своей самой верхней точки и при вращении коленчатого вала 12 остается неподвижной, т. е. пульсации не происходит. С опусканием хвоста скалки 17 ход кулисы 13 от ее верхней точки пропорционально увеличивается и начинается пульсация нагрузки. [c.239] Для того чтобы заданная максимальная пульсирующая нагрузка не изменялась в процессе испытания, предусмотрен регулятор, при помощи которого поддерживается необходимое давление в рабочем цилиндре. Регулятор постоянства давления (нагрузки) состоит из поршневого клапана 11, соединенного с маслопроводом 10, проходящего от насоса 6 к рабочему цилиндру 3. Клапан прижимается специальной пружиной, натяжение которой и скорость подачи масла насосом 6 регулируются так, чтобы при максимальной нагрузке на образец через клапан И протекало небольшое количество масла, отводимое в бак. Если пульсирующая нагрузка начнет увеличиваться или уменьшаться, то клапан будет пропускать соответственно большее или меньшее количество масла, а давление сохранится постоянным. При значительном уменьшении пульсирующей нагрузки клапан закроется, утечка масла прекратится и нужное давление быстро восстановится под влиянием действия насоса 6. [c.240] Существует регулятор постоянства нагрузки, основанный на другом принципе. Такой регулятор состоит из двух электромагнитов, связанных со стрелкой силоизмерителя, указывающей максимальную нагрузку, и с колонкой управления подачи масла в рабочий цилиндр. При отклонении стрелки силоизмерителя от заданного значения максимальной нагрузки включается соответствующий электромагнит. Через систему рычагов магнит перемещает рукоятку 9 в сторону увеличения или уменьшения скорости подачи масла, и в рабочем цилиндре устанавливается нужное давление. [c.240] Силоизмеритель позволяет определить как статическую, так и динамическую нагрузку, действующую на образец. Для измерения статической нагрузки открывают вентиль 18, тогда цилиндр 22 силоизмерителя соединяется по маслопроводу 16 непосредственно с рабочим цилиндром 3. Давление рабочего цилиндра, возникающее при действии насоса 6, передается в цилиндр 22 и через его поршень действует на тягу, соединенную с маятником 21. Отношение усилия тяги к усилию в образце равно квадрату отношения диаметров цилиндра 22 и рабочего цилиндра 3. [c.240] Шкала 19 градуирована на три разных предела измерения в зависимости от величины груза маятника 21. Когда подЕ1ешена одна гиря с меткой Л, измерение производится по внешней шкале в пределах от О до 20 Г (цена деления 50 кГ) при двух гирях с метками А и В — по средней шкале в пределах от О до 50 Т (цена деления 100 кГ) при трех гирях с метками Л, fl и С — по внутренней шкале от О до 100 Т (цена деления 200 кГ). [c.241] К силоизмерителю относится также устройство для получения диаграммы зависимости между деформацией и статической нагрузкой ( разца. Перемещение подвижного захвата 2, связанное с деформацией образца, вызывает через фрикционную и шестеренчатую передачи вращение барабана, расположенного под шкалой 19-Барабан подает в вертикальном направлении диаграммную ленту, на которой специальное перо отмечает по вертикали деформацию образца в натуральную величину или увеличенную в два раза. [c.241] Перемещение пера по горизонтали связано с отклонением маятника 2 и пропорциоиально нагрузке на образец. Наибольшее горизонтальное перемещение пера при предельной нагрузке равно мм. При нагрузке в 1 Т перемещение пера составляет 7,5 мм, 3 мм или 1,5 мм в соответствии с принятым пределом измерения в 20, 50 или 100 Т. [c.241] Для того чтобы не допустить превышения установленной предельной нагрузки, на шкале 19 предусмотрен контакт, выключающий электромотор 5 нагнетательного насоса, как только стрелка дойдет до последнего деления шкалы. [c.241] Для измерения пульсирующей нагрузки прежде всего перекрывается вентилем 18 непосредственное соединение цилиндра 3 с цилиндром 22 и в маслопровод 16 включается золотник 26 пульсатора. Сердечник золотника сцеплен через коническую шестерню с коленчатым валом 12 и вращается вместе с ним. При положении коленчатого вала, когда плунжер 14 находится в самой верхней точке, золотник 26 соединяет маслопроводы 25 и 24 между собой, и наибольшее давление, возникающее в этот момент в цилиндре 3, передается в цилиндр 22. Через пол-оборота вала 12 плунжер переходит в свое низшее положение, а золотник 26 устанавливается так, что маслопроводы 25 и 23 оказываются соединенными. При этом в цилиндре возникает наименьшее давление, которое через золотник и маслопровод 23 передается на манометр 20. При всяком другом положении плунжера золотник закрывает маслопроводы 24 и 23, сохраняя в них постоянное давление. Таким образом, по шкале 19 отсчитывают максимальную, а по манометру 20 минимальную пульсирующую нагрузку на образец. [c.241] Проведение испытаний. До испытания образец закрепляют в соответствующих захватах машины, устанавливают нужный предел измерения при помощи грузов маятника 21 и регулируют нулевое положение стрелки на шкале 19. [c.242] Вернуться к основной статье