Автоматизация разрывных машин

• контроль механических свойств материалов при статических испытаниях на растяжение и сжатие;

• автоматизация испытательного оборудования: разрывных машин, силозадающих машин, испытательных прессов

Для определения механических свойств материалов проводятся испытания на разрывной машине. Испытуемый образец устанавливается на машине, которая производит его растяжения или сжатие вплоть до разрушения. 

Для автоматизации испытаний используются цифровые датчики, которые измеряют значения прилагаемой силы и изменения линейных размеров образца. По этим значениям производятся расчёты параметров по ГОСТ 1497 и составляется протокол испытаний.

Измерение силы осуществляется с помощью цифрового датчика перемещений, который состоит из первичного преобразователя (например, тензодатчик UU) и измерительного модуля ZET 7110. Для определения изменения линейных размеров образца используется цифровой датчик перемещений, который состоит из первичного преобразователя (например, индуктивный датчик RL) и измерительного модуля ZET 7111-L. Первичные преобразователи подбираются в соответствии с требуемым диапазоном измерений.

Первичные преобразователи крепятся непосредственно на разрывной машине и подключаются к измерительным модулям, которые устанавливаются в непосредственной близости к ним. Измерительные модули передают значения параметров испытаний на ПК, где они и обрабатываются SCADA-проектом "Разрывные машины". На протяжении процесса испытаний строится график нагрузка-деформация. По окончании испытаний формируется протокол по заданной форме.

Система обеспечивает расчет следующих параметров в соответствии с ГОСТ 1497:

• временное сопротивление σ_в,
• предел текучести (условный) σ_0,2,
• относительное удлинение после разрыва δ,
• относительное сужение после разрыва ψ.

а также:

• графическое определение Р_0,2,
• отображение значения максимальной нагрузки.

SCADA-проект "Разрывные машины"

Для расчета параметров используются результаты измерений датчика перемещения и тензодатчика, а также значения начальных и конечных размеров образца, вносимые оператором.

Перед началом испытаний указываются начальные габариты образца: диаметр сечения для образцов круглого сечения и длины сторон для образцов прямоугольного сечения, а также расчетная и рабочая длина. Испытуемый образец устанавливается в разрывную машину и запускаются испытания.

В процессе измерений по показаниям датчика перемещений и тензодатчика строится график P(Δl), где P - прилагаемое усилие, Δl - удлинение. Из массива данных выделяется прямолинейный участок и строится параллельная ему прямая на расстоянии 0,2l_расч. (20% расчетной длины). По точке пересечения получившейся прямой с графиком P(Δl) определяют Р_0,2 для расчета условного предела текучести.

Условный предел текучести рассчитывается согласно ГОСТ 1497 по формуле:

σ_0,2=P_0,2/F₀,

где σ_0,2 - предел текучести условный, P_0,2 - усилие предела текучести условного, F₀ - начальная площадь поперечного сечения образца.

Для определения временного сопротивления σ_в образец подвергают растяжению под действием плавно возрастающего усилия до разрушения. Наибольшее усилие, предшествующее разрушению образца, принимается за усилие Р_mах, соответствующее временному сопротивлению.

Временное сопротивление определяется согласно ГОСТ 1497 по формуле:

σ_в=P_mах/F₀,

где σ_в - временное сопротивление, P_0,2 - усилие, предшествующее разрушению образца, F₀ - начальная площадь поперечного сечения образца.

Относительное удлинение образца после разрыва определяется согласно ГОСТ 1497 по формуле:

δ=100·(l_k-l₀)/l₀,

где δ - относительное удлинение, l_k - конечная расчетная длина, l₀ - начальная расчетная длина.

Относительное сужение после разрыва определяется согласно ГОСТ 1497 по формуле:

ψ=100·(F₀-F_k)/F_k,

где ψ - относительное удлинение, F_k - начальная площадь поперечного сечения образца, F₀ - площадь поперечного сечения образца после разрыва.