ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Машины с механическим приводом из "Испытательная техника Справочник Книга 1 " Развитие в последние годы средств экспериментальных исследований позволяет проводить испытания с широким изменением условий нагружения не только на лабораторных образцах, но и на моделях и реальных элементах конструкций — сосудах давления, дисках, трубопроводах, сварных, резьбовых и других соединениях. Наряду с определением предельных нагрузок и чисел циклов существенное значение при этом имеет исследование кинетики номинальных и местных пластических деформаций, условий развития трещин и их переходов в неравновесное состояние. Такие испытания являются наиболее сложными и дорогостоящими, но они позволяют оценить правильность и точность разрабатываемых методов расчета, основанных на характеристиках механических свойств, которые устанавливают из опытов на лабораторных образцах. [c.27] Исследования механического пове-дения материалов должны быть направлены на накопление систематической (в том числе статистической) информации о характеристиках прочности и пластичности, устанавливаемых при испытаниях по стандартизованным методам (кратковременные статические, длительные статические и циклические испытания), а также на разработку новых методов и средств оценки сопротивления деформациям и разрушению при сложных режимах и программах нагружения. При этом существенное значение приобретает анализ процессов протекания неупругих деформаций (пластических и временных) для указанных выше стадий разрушения. [c.27] Основной методической задачей, которую следует решить в ближайшее время, является постановка и проведение базовых экспериментов для получения исходных параметров уравнений состояния и критериальных характеристик разрушения, необходимых для расчетов напряженно-деформированных состояний, прочности и ресурса машин и конструкций. [c.27] Оснащение твердомеров и микротвердомеров устройствами для записи диаграмм вдавливания (нагрузка — глубина вдавливания) позволяет получить информацию о других свойствах материала, в том числе о начальной форме и параметрах диаграммы растяжения. [c.28] Цель технологических испытаний — оценка предельной деформатнвиости и пластичности материалов в условиях однократных или повторных нагружений. При испытаниях на загиб или закручивание определяют предельный угол, ири котором образуются трещины. При испытаниях на выпучивание находят максимальную деформацию при потере устойчивости пластического деформирования или при образовании трещины. [c.28] Перечисленные выше методы испытаний и определяемые при этом характеристики являются существенным дополнением к показателям механических свойств материалов, входящим в расчеты на прочность. [c.29] Машины для испытания на растяжение-сжатие классифицируют на простые и универсальные. При испытаниях на простых машинах можно прикладывать к образцу нагрузку только одного знака (растяжение или сжатие). [c.30] Различают универсальные машины знакопостоянные, на которых во время испытаний образец нагружается только в одном направлении (на сжатие или растяжение), и знакопеременные, позволяюш,ие изменять знак нагрузки на образце при испытаниях без переналадки. [c.30] Машины для испытаний на растяжение-сжатие разделяют по назначению на машины широкого применения, специализированные и целевые. Машины широкого применения предназначены в основном для научных исследований. Конструкция их должна быть такова, чтобы на них можно было реализовать разнообразные режимы испытаний и испытывать образцы различных конфигураций, размера, из разных материалов. На специализированных машинах проводят контрольные и приемочные испытания материалов для определения стандартных механических характеристик, поверочные и контрольные испытания однотипных изделий. [c.30] На целевых машинах проводят испытания строго определенных видов, как правило, при экстремальных значениях параметров (скоростные машины для испытания с наивысшей достижимой мощностью, разрывные машины для исследования хрупкого разрушения при предельно высоких нагрузках и др.). [c.30] Специализированные машины совершенствуют путем автоматизации операций при испытаниях для повышения производительности, исключения влияния субъективных факторов на результаты ускорения обработки данных и доставки результатов на соответствующие производственные участки. Степень необходимой автоматизации определяется экономическими соображениями и зависит от объема контролируемого производства. [c.30] В универсальных двухзонных машинах (рис. 1, б) станина, стойки и верхняя траверса образуют жесткую раму. В станине расположен привод, соединенный с нагружающими винтами, точные гайки которых закреплены в подвижной траверсе. В верхней траверсе находится датчик силы, несущий верхний захват для испытуемого образца. Нижний захват закреплен на подвижной траверсе. Таким образом, верхняя зона (над подвижной траверсой) используется для испытания на растяжение, а нижняя зона (под подвижной траверсой) — для испытаний на сжатие. [c.30] При испытаниях на сжатие датчик силы необходимо переставить либо Б станину, либо в подвижную траверсу. Некоторые зарубежные фирмы встраивают один датчик силы в подвижную траверсу и применяют его при испытаниях как на растяжение, так и на сжатие. [c.31] При испытаниях на растяжение силовая цепь замыкается через стойки 3 рамы машины (см. рис, 1, б) и через нагружающие винты 2, а при испытаниях на сжатие — только через нагружающие винты. Таким образом, при испытаниях любых видов стойки всегда сжаты, а нагружающие винты растянуты. Эту силовую схему применяют и в машинах для повторно-статических испытаний. [c.31] Преимущество схемы в жесткости конструкции, повышающей точность регистрации переходных процессов, например площадки текучести при испытаниях вязких материалов. [c.31] В силовой схеме резонансной машины с эксцентриковым возбудителем колебаний и прямым жестким нагружением (рис. 2) образец, закрепляемый в захватах 9 и 10, статически нагружается путем сжатия пружины 2 (для растяжения) или пружины 3 (для сжатия) гайками 1 или 4, навернутыми на шток 5, жестко соединенный с захватом 9. Переменные нагрузки на образец создаются инерционными силами при движении массы 7 между двумя сжатыми пружинами 6 и 8. Масса 7 оперта на упругие направляющие 13. Движение этой массе сообщается штоками 14 от эксцентрика 16, вращаемого электродвигателем 15. Измеряются нагрузки датчиком 11 силы, жестко закрепленным на массивной станине 12. [c.31] На рис. 3, а приведена силовая схема, применяемая в универсальных машиках с гидравлическим нагружающим устройством. [c.31] При испытаниях на растяжение колонны 2 сжаты, а колонны 5 растянуты. Колонны 2 должны быть рассчитаны на устойчивость по Эйлеру. [c.31] Недостаток этой схемы — большая масса элементов машины, укрепленная на колоннах 2, что приводит к низкой частоте собственных поперечных колебаний, находящихся внутри диапазона рабочих частот машин, оборудованных гидропульсаторами. Это приводит к необходимости работать на фиксиро-ванных частотах нагружения образца, отстоящих от резонансных частот по-перечных колебаний. [c.32] Вернуться к основной статье