Универсальная испытательная машина (UTM) используется для испытания механических свойств (растяжение, сжатие и т.д.) заданного образца путем приложения растягивающих, сжимающих или поперечных напряжений. Машина названа так из-за широкого спектра испытаний, которые она может проводить с различными материалами. С помощью UTM можно проводить различные испытания, такие как испытание на отслаивание, испытание на изгиб, испытание на растяжение, испытание на изгиб, испытание на трение, испытание пружин и т.д.
В этой статье рассматриваются основные характеристики компонентов и функции UTM.
Читать далее: Испытание бетона на сжатие
Компоненты универсальной испытательной машины (УИТМ)
Рис.1. Универсальная испытательная машина
Универсальная испытательная машина состоит из двух основных частей:
Расположение образца для испытаний и приложение нагрузки осуществляется в погрузочное устройство. Изменения в приложении нагрузки и соответствующий результат испытания поступают от блок управления.
На рисунке 2 левый блок со столом и траверсой образует блок нагружения. Правый блок с индикатором нагрузки является блоком управления.
Рис.2.Компоненты УТМ; Image Courtesy: Extrudesign
1. Загрузочный узел
Загрузочное устройство UTM состоит из следующих компонентов:
1. Нагрузочная рама
Нагрузочная рама универсальной испытательной машины может быть выполнена как с одинарной, так и с двойной опорой. Нагрузочная рама состоит из стола (куда помещается образец для испытания на сжатие), верхней траверсы и нижней траверсы.
2. Верхняя траверса и нижняя траверса
Верхняя траверса используется для зажима одного конца образца для испытания. Нижняя траверса в грузовой раме является подвижной траверсой, винты которой можно ослаблять для регулировки высоты и затягивать. Обе траверсы имеют конический паз в центре. В этот паз входит пара зубчатых губок, предназначенных для захвата и удержания образца для испытания на растяжение.
3. Шкала удлинения
Относительное перемещение нижнего и верхнего стола измеряется с помощью шкалы удлинения, которая поставляется вместе с нагрузочным устройством.
2. Блок управления
Основными компонентами блока управления универсальной испытательной машины являются :
1. Гидравлический силовой блок
Этот блок состоит из масляного насоса, который обеспечивает непульсирующий поток масла в главный цилиндр блока нагрузки. Этот поток способствует плавному приложению нагрузки к образцу. Масляный насос в гидравлическом блоке работает от электродвигателя и поддона.
2. Блок измерения нагрузки
Этот прибор имеет маятниковый динамометрический блок, который имеет небольшой цилиндр с поршнем, который движется с помощью непульсирующего потока масла. Маятник соединен с поршнем с помощью поворотного рычага. Поворотный рычаг отклоняется в зависимости от нагрузки, приложенной к образцу. Это отклонение преобразуется в стрелку нагрузки и отображается в виде нагрузки на циферблате.
Диапазон приложения нагрузки можно регулировать с помощью ручки в блоке измерения нагрузки (0-100 кН; 0-250 кН; 0-500 кН и 0-1000 кН). Точность измерительного блока контролирует общую точность машины.
3. Устройства управления
Устройства управления могут быть электрическими или гидравлическими. Электрические устройства управления используют переключатели для перемещения траверс и включения/выключения агрегата. Гидравлическое устройство управления состоит из двух клапанов – правого и левого. Правый управляющий клапан используется для приложения нагрузки к образцу. Левый клапан управления используется для снятия приложения нагрузки, как показано на рисунке 1.
Функции универсальной испытательной машины
Основными функциями УТМ являются испытания механических свойств материалов. Стандартные испытания, проводимые УТМ, следующие:
Подробнее: Испытание на растяжение стального стержня
UTM может использоваться для испытания широкого спектра материалов, таких как бетон, сталь, кабели, пружины, стальные провода и цепи, стропы, звенья, канаты, лебедки, стальные тросы и т.д.
Подробнее: Испытания на выдергивание
UTM обеспечивает значение приложения нагрузки и соответствующие смещения. Из наблюдаемого значения получается график прогиба нагрузки. По оси Y откладывается значение нагрузки, а по оси X – перемещение. Смещение – это перемещение траверсы во время приложения нагрузки.
Рис.3.График зависимости силы от смещения (перемещения траверсы)
По графику отклонения нагрузки можно определить анализ напряжения и деформации, модуль упругости, предел текучести испытуемого образца.
Читайте далее:- 5 основных типов клапанов в водопроводной системе.
- Испытание на растяжение стального стержня – процедура и результаты.
- Оценка прочности бетонных конструкций с помощью испытания физической нагрузкой.
- Траверсирование в геодезии – виды и методы.
- Рециркуляционный насос – компоненты, работа и применение.
- Поворотное пересечение дорог и факторы его проектирования.
- Как выбрать водяные насосы для строительных площадок?.