Вимоги до розривних машин для випробувань гум
Стандартом [9] встановлюються вимоги до вертикальних розривних машин, що призначені для визначення границі міцності та видовження при розриві за методом [10] гумових та гумовотканинних зразків з найбільшими граничними навантаженнями від 0.01 до 100 кН. Цей стандарт не розповсюджується на машини спеціального призначення.
Основні технічні характеристики машин повинні відповідати зазначеним в табл.1.2.
Таблиця 1.2
Основні технічні характеристики машин для випробувань
гум та гумовотканинних матеріалів на розтяг
| Найменування основних параметрів та розмірів | Норми | |||||||||
| Найбільше граничне навантаження, кН | 0.01 | 0.05 | 0.5 | |||||||
| Найменше граничне навантаження, кН | 0.0004 | 0.002 | 0,02 | 0,2 | 0,4 | 0,8 | ||||
| Число діапазонів вимірювання навантаження, не менше | ||||||||||
| Висота робочого простору при випробуванні на розтяг, включаючи робочий хід активного затискувача, не менше | 1000 мм | 700 мм | ||||||||
| Діапазон швидкості руху активного затискувача без навантаження, не менше | 10 - 1000 мм/хв | 5 - 500 мм/хв | 1 - 100 мм/хв | |||||||
| Відстань від осі зразка до колони (гвинта), не менше | 150 мм | 200 мм | ||||||||
Вимоги до точності вимірювань випробувальних машин. Допустима похибка вимірювання навантаження при прямому ході затискувача не повинна перевищувати ±1% від вимірюваного навантаження, починаючи з 0.2 від найбільшого значення кожного діапазону вимірювання. Така ж вимога для похибки при роботі машини з самозаписуючим приладом або з пристроєм для фіксації навантаження.
|
|
|
Варіація показів машини в діапазоні вимірювання не повинна перевищувати 1%, а різниця показів між прямим та зворотним ходами – 2% від навантаження, що вимірюється.
Вимоги до ціни поділок відлікових пристроїв та границь випробувань машин. Ціна поділки аналогового відлікового пристрою, що вимірює навантаження, повинна бути:
не більше 0.2% найбільшого граничного значення кожного діапазону вимірювання для пристроїв з круговою шкалою;
не більше 0.4% найбільшого граничного значення кожного діапазону вимірювання для пристроїв з прямолінійною шкалою.
Ціна одиниці найменшого розряду цифрового індикатора навантаження дискретних відлікових пристроїв повинна бути не більше 0.1% найбільшого граничного значення кожного діапазону навантаження.
Співвідношення найбільших граничних значень діапазону вимірювання навантаження повинні вибиратися з ряду 1; 2; 5; 10; 20. При використанні цифрових (дискретних) відлікових пристроїв допускається один діапазон вимірювання, при цьому ціна поділки повинна бути не більше, ніж 0.04% від найбільшого граничного навантаження машини.
|
|
|
Покажчик відлікового пристрою після розриву зразка або зняття навантаження повинен повертатися на нульову відмітку з відхиленням не більше:
±0.5 поділки – для аналогових пристроїв з круговою або прямолінійною шкалою поділок;
±2 одиниці найменшого розряду цифрового індикатора або ±0.2% найбільшого граничного значення кожного діапазону – для цифрових відлікових пристроїв, що мають декілька діапазонів вимірювань навантажень;
±0.08% найбільшого граничного навантаження – для цифрових відлікових пристроїв, що мають один діапазон.
В машинах повинен бути пристрій для фіксації найбільшого зусилля, прикладеного до зразка або виробу в процесі випробування.
Вимоги до записуючих пристроїв випробувальних машин. Машини повинні мати самозаписуючі прилади для запису результатів випробувань у координатах: "навантаження - деформація" або "навантаження - переміщення активного затискувача" з масштабами, що зазначені в табл. 1.3, або в координатах "навантаження - час" з швидкостями переміщення діаграмної стрічки 1000, 500, 200, 100 та 20 мм/хв.
Таблиця 1.3
Вимоги до масштабів запису деформації
| Найбільші граничні навантаження, кН | Масштаби запису деформації або переміщення затискувача | Висота ординати діаграми, що відповідає найбільшому граничному діапазону вимірювання навантажень, не менше |
| 0.01; 0.05; 0.5; 5; 10 | 1: 5; 1: 1; 5: 1; 10: 1 | 250 мм |
| 20; 50; 100 | 1: 1; 10: 1; 50: 1 |
|
|
|
Допустима похибка запису деформації не повинна перевищувати ±3% від дійсної деформації, що виражена у відповідному масштабі, починаючи з 10% найбільшої границі вимірювання деформації.
Допустима похибка запису переміщення активного затискувача повинна бути не більше ±3% від вимірювальної величини, починаючи з 15 мм, а до 15 мм – не більше ±0.5 мм, що виражено у відповідному масштабі.
Допустима похибка запису навантаження при прямому ході затискувача не повинна перевищувати ±2% від величини, що вимірюється, починаючи з 0.2 від найбільшого граничного значення кожного діапазону вимірювання.
Вимоги до додаткових пристроїв випробувальних машин. Випробувальні машини можуть мати нагрівальні та холодильні камери для випробувань стандартних зразків. Камери з робочим об’ємом до 25 дм3 повинні забезпечувати підтримку температури, що встановилася, з похибкою:
±2.00С................. від -100 до 00С
та ±1.00С................. від +40 до +1000С
для камер з граничною температурою до +1000С,
±2.00С................. від +40 до +2500С
|
|
|
та ±2.50С................. від +250 до +3000С
для камер з граничною температурою до +3000С,
Швидкість відновлення температури в робочому об’єму камери повинна бути не менше 20С за хвилину.
Інші вимоги до випробувальних машин. Машини повинні забезпечувати можливість вимірювання навантаження за заданими значеннями деформацій не менше, ніж в двох точках.
Машина повинна мати пристрій з ціною поділки 1мм для вимірювання деформації робочої ділянки зразка, який градуйовано у відсотках видовження.
Відхилення швидкості переміщення активного затискувача від заданого значення не повинне перевищувати ±5%.
На машинах повинна бути забезпечена співвісність прикладення навантаження. В машинах повинна бути забезпечена плавність прикладання та зняття навантаження.
Імовірність безвідмовної роботи за 2000 годин роботи при довірчій імовірності Р* = 0,8 повинна бути не менше 0.92. Середній термін служби машин повинен бути не менше 10 років.
Комплектність для інших випробувань гум та гумовотехнічних виробів. До комплекту машини повинно входити:
– лінійка для вимірювання деформації за переміщеннями затискувачів;
– лінійка для вимірювання деформації за відмітками;
– пристрій для випробувань кільцевих зразків;
– пристрій для визначення міцності зв’язку гуми з металом при розшарування;
– пристрій для випробувань на стиск;
– затискувач для випробувань на зсув;
– затискувач для випробувань зразків з напливом;
– затискувач для випробувань гумових ниток;
– затискувач роликовий з діаметром ролика 6 мм;
– затискувач для випробувань плоских зразків.
2. Загальні відомості про випробувальну машину TIRAtest-2151
2.1. Технічні дані випробувальної машини
Універсальна випробувальна машина TIRAtest-2151 (рис. 2.1) призначена для визначення механічних властивостей металів, пластмас, волокон, композиційних матеріалів тощо.
Рис. 2.1. Загальний вигляд випробувальної машини TIRAtest-2151:
1 – пульт керування; 2 – пристрій для друкування ROBOTRON K6313; 3 – динамометр; 4 – нерухомий (верхній) затискувач; 5 – випробувальний зразок; 6 –рухомий (нижній) затискувач; 7 – рухома траверса.
За допомогою універсальної випробувальної машини TIRAtest-2151 визначаються характеристики міцності і деформації матеріалів з максимальним зусиллям до 5 кН.
| Режими навантаження та деформування | ||
| 1). Розтяг, стиск або згин із заданою постійною швидкістю деформування | 2). Випробування на повзучість при постійному або циклічному навантаженні | 3). Вимірювання релаксації напружень при постійній або циклічній деформації |
| Особливості випробувальної машини TIRAtest-2151 | ||
| 1).Реєстрація та обробка результатів вимірювань за допомогою мікропроцесора | 2).Можливість здійснювати повні цикли випробувань, що керуються процесором | 3). Автоматичне визначення характеристик з друкуванням протоколу та статистики |
| 4).Встановлена система виявлення помилок, що можуть бути допущені при вводі даних | 5). Простий ввід даних, що керується оператором, за допомогою клавіатури та застосуванням світлодіодів | 6).Автоматичне повернення затискувачів після руйнування зразків або при досягненні заданої деформації |
| Технічні дані випробувальної машини TIRAtest-2151 | |||
| За навантаженням | За деформацією | ||
| Максимальне випробувальне навантаження, кН | 5.0 | Максимальне переміщення траверси, мм | |
| Межі зміни навантаження, кН | від 0.01 до 5.0 | Діапазон зміни швидкостей траверси, мм/хв | від 0.5 до 1000 |
| Похибка вимірювання навантаження, % | не більше 1,0 | Точність вимірювання переміщень мм | 0.01 |
| Пружність (питома деформація) випробувальної системи 8.0·10-5мм/Н |
2.2 Описання блок-схеми випробувальної машини TIRAtest-2151
Загальна блок-схема універсальної випробувальної машини TIRAtest-2151 зображена на рис.2.2.
Через пульт керування (поз.1 на рис.2.1) здійснюється введення попередніх даних в обчислювальну машину (режим навантаження, довжина зразка та інші параметри).
Мікропроцесор К1520 за допомогою блока керування регулює роботу вузла навантаження (електромеханічного редуктора), який через механічний зв’язок (черв’ячну передачу) здійснює переміщення рухомої траверси (поз.7 на рис. 2.1) разом із закріпленим на ній рухомим затискувачем 6 та навантажує зразок 5.
Рис. 2.2. Блок-схема випробувальної машини TIRAtest-2151
Динамометр 3 через нерухомий затискувач 4 вимірює силу Р. Пристрій для вимірювання деформацій ΔL, закріплений на електродвигуні, що здійснює навантаження, фіксує переміщення рухомої траверси разом з рухомим затискувачем. Данні про силу Р та деформацію ΔL надходять до мікропроцесора.
Останній запам’ятовує всю інформацію про процес деформування і в ході випробування передає ці дані на індикатори Р та ΔL. При закінченні випробування мікропроцесор через пристрій для друкування ROBOTRON K6313 (поз.2 на рис.2.1) здійснює виведення на папір діаграми деформування та протоколу випробування.
3. Зовнішні вузли випробувальної машини TIRAtest-2151
3.1. Перетворювачі виміру сили (динамометри)
Для машини типу TIRAtest-2151 передбачено перетворювачі виміру сили з номінальними значеннями навантажень 1.0 кН та 10.0 кН (рис. 3.1а, 3.1б, поз.1). Вони мають однакові з’єднувальні цапфи діаметром 35 мм та з різьбою М33×1.5 і можуть бути вставлені у верхню жорстку траверсу 2. Перетворювачі сили можуть бути навантажені як на розтяг, так і на стиск.
А б
Рис. 3.1. Перетворювачі виміру сили (динамометри №82059 та №82056) з номінальними значеннями навантажень 1.0 кН (а) та 10.0 кН (б):
1 – корпуси динамометрів; 2 – жорстка верхня траверса; 3 – різьбові кільця.
Перетворювачі суміщаються цапфами з отвором траверси, встановлюються у необхідні кутові положення шляхом обертання навколо поздовжніх осей та закріплюються різьбовими кільцями 3 за допомогою цапфового ключа. При цьому слід уникати дії поперечних сил на тяги перетворювачів сил.
Електричне з’єднування виконується за допомогою штекерного роз’єму на правій боковій частині пульта вимірювання та керування.
3.2. Затискувачі зразків для випробувань на розтяг
Затискувачі випробувальної машини призначені для надійного утримання зразків під час випробувань та передачі на них зусиль розтягу. Основні вимоги до затискувачів:
– запобігання проковзування поверхні зразка відносно елементів затискувача, що утримують зразок;
– запобігання виникнення пошкодження зразка у місці контакту з елементами затискувача;
– зручність процесу встановлення зразка у затискувач для полегшення роботи оператора.
У комплект пристроїв до випробувальної машини TIRAtest-2151 входять п’ять пар однакових затискувачів, що призначені для випробувань конструкційних пластмас, листових полімерних матеріалів та металів, полімерних плівок, гум та інших матеріалів на розтяг.
Затискувачі для випробувань зразків конструкційних пластмас (№1233 за документацією обладнання). Загальнийвигляд цихзатискувачів зображений на рис.3.2. Затискувачі складаються з корпусу 1, затискної скоби 2, знімних губок 3 та затискного гвинта 4. Корпус верхнього затискувача (основний елемент, що передає навантаження на зразок) закріплюється на осі динамометра, яка вставляється у отвір 5 корпуса, та фіксується штифтом через отвір 6. Аналогічним чином на осі нижній рухомій траверсі машини закріплюється корпус нижнього затискувача.
До комплекту зазначених затискувачів входять 3 пари знімних сталевих губок (рис.3.2б). Губки 7 з гладкою поверхнею та губки 8 з гофрами призначені для випробувань листових пластмас та плівкових матеріалів. Губки 9 з рифленою поверхнею застосовують при випробуваннях зразків жорстких пластмас переважно у вигляді двобічних лопаток за стандартом [6].
Загальний вигляд верхнього затискувача, закріпленого на динамометрі, та затискувачі з закріпленим зразком зображені на рис.3.3а.
Рис. 3.2. Затискувачі №1233 для випробувань конструкційних пластмас на розтяг (а) та знімні затискні губки (б):
1 – корпуси затискувачів; 2 – затискні скоби; 3 – знімні губки; 4 – затискні гвинти; 5 – отвори для з’єднання з віссю динамометра; 6 – отвори для фіксуючих штифтів; 7, 8 – губки з гладкою поверхнею та гофрами; 9 – губки з рифленою поверхнею.
Рис. 3.3. Верхній затискувач з динамометром (а) та затискувачі для випробування пластмас на розтяг із закріпленим зразком (б):
1, 2 – верхній та нижній затискувачі; 3 – випробувальний зразок; 4 – динамометр; 5 – вісь динамометра; 6 – контргайка; 7 – фіксуючий штифт.
Рис. 3.4. Затискувачі №1242 для випробувань зразків полімерних плівок та гум (а) та затискувачі, закріплені на динамометрі і траверсі (б):
1 – корпуси затискувачів; 2 – затискні пластини; 3 – знімні губки; 4 – затискні гвинти; 5 – отвори для з’єднання з динамометром; 6 – отвори для фіксуючих штифтів.
Рис. 3.5. Затискувачі №1272 для випробувань зразків полімерних плівок та гум (а) та затискувачі, закріплені на динамометрі траверсі (б):
1 – корпуси затискувачів; 2 – затискні пластини; 3 – знімні губки; 4 – затискні гвинти; 5 – отвори для з’єднання з динамометром; 6 – отвори для фіксуючих штифтів.
Затискувачі для випробувань зразків листових пластмас, полімерних плівок та гум (№1242 та №1272). Загальнийвигляд цихзатискувачів зображений на рис.3.4 та рис.3.5. Затискувачі складаються з корпусів 1, затискних пластин 2, знімних губок 3 та затискних гвинтів 4.
Корпуси верхніх затискувачів закріплюються на осі динамометра, яка вставляється у отвори 5 корпусів, та фіксується штифтами через отвори 6. Аналогічним чином на осі нижній рухомої траверси машини закріплюються корпуса нижніх затискувачів.
До комплекту зазначених затискувачів входять знімні сталеві та гумові губки. Губки з гладкою поверхнею та губки з гофрами призначені для випробувань листових та плівкових полімерів за стандартом [11]. Губки з рифленою поверхнею застосовують при випробуваннях зразків гум переважно у вигляді двобічних лопаток за стандартом [10].
Загальний вигляд затискувачів, закріплених на динамометрі та на рухомій траверсі рис.3.4б та рис.3.5б.
Затискувачі для випробувань зразків полімерних плівок, нитей та волокон (№1322). Загальнийвигляд цихзатискувачів зображений на рис.3.6.
Затискувачі складаються з корпусів 1 (рис.3.6а), затискних пружин 2, поворотних елементів (пластин) 3 та затискних стрижнів 4. Зразок (смужка) листа або плівки розташовується між поверхнями корпуса 1 та затискного стрижня 4. Цей стрижень за допомогою пружин 2 та поворотних елементів 3 притискує зразок до робочої поверхні корпусу, яка розташована паралельно осі динамометра. Таким чином, тонкий зразок розтягується при навантаженні вздовж поздовжньою осі, а при зростанні зусилля розтягу одночасно зростає зусилля, з яким стрижень 4 притискує зразок до поверхні корпуса. В результаті цього підвищується надійність закріплення зразка у затискувачі.
На рис.3.6б зображено затискувачі разом із зразком полімерної плівки. Кріплення корпусів верхнього та нижнього затискувачів до динамометру та рухомої траверси здійснюється аналогічно вищеописаним типам затискувачів.
Рис. 3.6. Затискувачі для випробувань полімерних плівок, ниток та волокон (а) та затискувачі, закріплені на динамометрі і траверсі (б):
1 – корпуси затискувачів; 2 – пружини; 3 – поворотні елементи; 4 – затискний стрижень; 5 – отвори для з’єднання з динамометром; 6 – отвори для фіксуючих штифтів.
Затискувачі для випробувань зразків конструкційних пластмас, композиційних матеріалів та листових металів. Загальнийвигляд цихзатискувачів зображено на рис.3.7.
Затискувачі складаються з корпусів 1, бокових пластин 2, що напрямляють затискні губки 3 під малим кутом до поздовжньої осі розтягу та затискних гвинтів 4. Під дією прикладеного до зразка осьового зусилля за рахунок взаємодії затискних губок з нахиленими площинами бокових пластин виникає додаткове зусилля у напряму, перпендикулярному поздовжній осі зразка. Це зусилля збільшує початкове стисне навантаження на не робочу частину зразка поза активної зони і якість контакту зразка з затискувачем. Зростання осьового навантаження у процесі випробування на розтяг приводить к підвищенню затискного зусилля губок та запобігає прослизанню зразка відносно затискувача.
Загальний вигляд затискувачів разом із зразком пластмаси, закріплених на динамометрі та на рухомій траверсі зображений на рис.3.7б. Кріплення корпусів верхнього та нижнього затискувачів до динамометру та рухомої траверси здійснюється аналогічно вищеописаним типам затискувачів.
Рис. 3.7. Затискувачі для випробувань зразків конструкційних пластмас, композиційних матеріалів та листових металів (а) та затискувачі, закріплені на динамометрі і рухомій траверсі (б):
1 – корпуси затискувачів; 2 – бокові пластини; 3 – затискні губки; 4 – затискні гвинти; 5 – отвори для з’єднання з динамометром; 6 – отвори для фіксуючих штифтів.
Деталі кріплення затискувачів. Для надійного прикріплення затискувачів до динамометрів та до рухомої траверси, а також для оперативної заміни затискувачів випробувальна машина TIRAtest-2151 укомплектована набором змінних елементів кріплення у вигляді кільцевих гайок, перехідних деталей та штифтів. Зазначені елементи зображено на рис.3.8.
Осі 2 динамометрів 1 вставляються в поздовжні отвори верхніх затискувачів (поз.5 на рис.3.4–3.7), закріплюються штифтами 5 або 6 (рис.3.8) і фіксуються гайками 3 або 4 (в залежності від діаметра осей). Зазначені штифти вставляються в поперечні отвори корпусів затискувачів (поз.6 на рис.3.4–3.7) та у відповідні отвори на осях динамометрів.
Рис. 3.8. Елементи кріплення для затискувачів:
1 – динамометр; 2 – вісі, що вставляються в корпуси затискувачів; 3, 4 – великі та малі гайки для фіксації затискувачів; 5, 6 – великі та малі штифти для фіксації затискувачів; 7 – елемент кріплення затискувача до динамометра; 8 – елемент кріплення затискувача до рухомої траверси.
Якщо діаметр поздовжнього отвору затискувача не збігається з діаметром осі динамометра, між затискувачем та динамометром встановлюються перехідні елементи 7. Кожен з них зв’язує такі вузли машини:
– елемент №1103 – динамометр №82056 на 10 кН із затискувачем №1233;
– елемент №1102 – динамометр №82059 на 1 кН із затискувачами №1242, №1272 та №1322.
Для прикріплення нижніх затискувачів до рухомої траверси випробувальної машини застосовуються перехідні елементи 8 (рис.3.8), які фіксуються нижніми гайками 3 діаметром 24 мм. Елемент №1143 зв’язує рухому траверсу із затискувачем №1233, елемент №1142 – із затискувачами №1242, №1272 та №1322.
Особливості вибору типу затискувача для випробувань певного типу зразків. Практика експлуатації універсальної випробувальної машини TIRAtest-2151 показала, що неможливо дати загальних та однозначних рекомендацій щодо вибору типів затискувачів для випробувань певних матеріалів. Це пов’язане з суттєвим розкидом властивостей міцності (від декількох одиниць МПа до десятків та сотень МПа) та жорсткості (від дуже м’яких еластомірів до композиційних матеріалів з модулем пружності у декілька тисяч МПа) випробуваних матеріалів. Це також обумовлено значною різницею у товщині виробів, починаючи з дуже тонких (декілька мкм) плівок та закінчуючи монолітними зразками, що виготовлені способом лиття під тиском і мають товщину декілька мм. Поведінка цих зразків у затискувачах (пошкодження у місці контакту, розрив у затискувачі або поруч з ним) залежить від правильності вибору типу затискувача.
З іншого боку, недостатнє затискування зразка може привести до його проковзування при випробуваннях та викривлення результатів.
Виключенням є тільки зразки у вигляді двобічних лопаток за стандартом [ГОСТ 11262], які рекомендується випробувати із застосуванням затискувачів №1233 (рис.3.2, 3.3) та затискувача, що зображений на рис.3.8. Випробування інших зразків починається, як правило, з попередніх (оціночних) опитів, за результатами яких підбирається оптимальний тип затискувача. Як зазначено вище, основними критеріями вибору є: 1) відсутність пошкодження зразка за рахунок взаємодії із затискувачем (руйнування зразка виключно у робочої зоні); 2) якість утримання зразка у затискувачі без будь-якого проковзування у місці закріпленні.
3.3. Пристрої для випробувань зразків на стиск
Випробувальна машина TIRAtest-2151 оснащена набором шарнірних та жорстких платформ для випробувань матеріалів на стиск (рис.3.9, 3.10). Верхні (шарнірні) платформи зображені на рис.3.9а, 3.9б та на рис.3.10 (поз.2). Вони закріплюються на осі динамометра 1 (рис.3.10а) за допомогою штифтів 5 аналогічно затискувачам, що описані вище. Платформи 2 мають в середині кульовий шарнір, який дозволяє платформам встановлюватися у довільному положенні паралельно верхньої площині зразка 3, що компенсує можливу непаралельність протилежних граней зразка - паралелепіпеда або протилежних торців зразка - циліндра.
Рис. 3.9. Верхні шарнірні (а, б) та нижня (в) платформи
для випробувань жорстких (а) та еластичних (б) матеріалів на стиск
Нижня (жорстка) платформа, що зображена на рис.3.9в та на рис.3.10 (поз.4) встановлюється безпосередньо на рухому траверсу 7 (рис.2.1) випробувальної машини та при переміщенні траверси вгору деформує зразок.
Рис. 3.10. Верхня шарнірна платформа (а), закріплена на динамометрі,
зразки з жорсткого (б) та еластичного (в) матеріалів під час випробування на стиск:
1 – динамометр; 2 – верхні платформи; 3 – зразок; 4 – нижня платформа; 5 – штифти для фіксації верхньої платформи.
На рис.3.10б, та 3.10в зображені зразки пластмас, розміщені між верхніми та нижніми опорами, під час випробувань на стиск. При встановлюванні зразків між платформами необхідно звертати, перш за все на те, щоб поздовжня вісь зразка якомога точно збігалася з геометричними центрами платформ. Це необхідно для того, щоб навантаження при стискуванні здійснювалося вздовж поздовжньої осі зразка й при цьому в ньому не виникало би додаткових згинаючих напружень.
В цілому, проведення випробувань на стиск потребує з боку оператора набагато менше часу на етапі підготовки експерименту та при самому випробуванні, ніж при випробуванні на розтяг. З іншого боку, при проведенні випробувань на стиск має місце суттєво менша точність вимірювання деформацій за рахунок застосування набагато коротших зразків (для запобігання втрати стійкості), ніж при розтягу.
3.4. Пристрої для випробувань зразків на згин
Випробування на згин зразків конструкційних пластмас, металів та інших матеріалів проводяться з застосуванням комплекту пристроїв, що зображені на рис.3.11, 3.12.
Рис. 3.11. Верхній навантажувальний елемент (а) та пристрій для згинання (б) для випробувань матеріалів на згин
Верхній навантажувальний елемент – індентор окремо зображений на рис.3.11а. Він закріплюється на осі динамометра 1 (рис.3.12а) за допомогою штифтів 7 аналогічно затискувачам, що описано вище. Цей елемент з'єднаний з поперечним стрижнем 3 (рис.3.12) діаметром 10 мм, який при переміщенні вгору пристрою для згинання (рис.3.11б) натискає на зразок 4 (рис.3.12) та створює згинаюче навантаження. Зазначений пристрій встановлений на рухомій траверсі 5 випробувальної машини.
Опори 6 пристрою для згинання мають можливість вільно обертатися навколо осей 7, що дозволяє їм встановлюватися у довільному положенні паралельно нижньої площині зразка 4. Це компенсує можливу непаралельність нижньої та верхньої площин зразка.
При випробуваннях на згин поперечний стрижень 3 можна замінювати на стрижень з іншим діаметром. Радіуси закруглення опор 6 шляхом їх обертання на 900 навколо поздовжньої осі можна змінювати від 0.5 мм до 2.0 мм.
На рис.3.12б та 3.12в зображені зразки пластмас у вигляді брусків, що розміщені між верхнім навантажувальним елементом та нижніми опорами, під час випробувань на згин. При встановлюванні зразків на опори необхідно слідкувати, щоб поздовжня вісь зразка була розташована паралельно довжині пристрою для згинання, а сам зразок лежав посередині нижніх опор. Це необхідно для того, щоб момент сил при згини діяв у головній площині зразка, створюючи у зразку плоский згин.
Рис. 3.12. Верхній навантажувальний елемент (а), опора (б) та пристрій для згинання (в) для випробувань матеріалів на згин:
1 – динамометр; 2 – верхній навантажувальний елемент; 3 – поперечний стрижень; 4 – зразок; 5 – рухома траверса; 6 – нижні опори; 7 – штифти для фіксації верхньої платформи.
Випробування зразків матеріалів на згин мають певні переваги перед випробуваннями на розтяг та стиск. Це, в першу чергу, відносно великі величини переміщень й у зв'язку з цим більша загальна точність вимірювання. У той же час при випробуваннях на згин має місце неоднорідний напружений стан зразка й одержані характеристики матеріалу можуть використовуватися лише в пружній області за умови виконання закону Гука. Випробування на згин можливо розцінювати лише як якісні або порівняльні.
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!