Универсальная испытательная машина

Универсальная испытательная машина ( UTM ), также известная как универсальный тестер , ^[1] универсальная машина на растяжение , машина для испытания материалов , рамка для испытания материалов , используется для испытания прочности на растяжение (растяжение) и прочности на сжатие (толкание) , прочности на изгиб , изгиб , сдвиг , твердость и испытание на кручение , предоставляя ценные данные для проектирования и обеспечения качество материалов . Более раннее название машины для испытания на растяжение — тензометр . «Универсальная» часть названия отражает то, что он может выполнять множество стандартных испытаний материалов, компонентов и конструкций (другими словами, он универсален).

Система электромеханических и гидравлических испытаний

Электромеханический UTM использует электродвигатель для приложения контролируемой силы, а гидравлический UTM использует гидравлические системы для приложения силы. Электромеханические UTM пользуются популярностью из-за своей точности, скорости и простоты использования, что делает их пригодными для широкого спектра применений, включая испытания на растяжение, сжатие и изгиб.

С другой стороны, гидравлические UTM способны создавать более высокие силы и часто используются для испытаний высокопрочных материалов, таких как металлы и сплавы, где требуются приложения экстремальных усилий. Оба типа UTM играют решающую роль в различных отраслях, включая аэрокосмическую, автомобильную, строительную и материаловедение, позволяя инженерам и исследователям точно оценивать механические свойства материалов для проектирования, контроля качества и исследовательских целей.

Компоненты

Используются несколько вариаций. ^[2] Общие компоненты включают в себя:

Грузовая рама. Обычно состоит из двух прочных опор машины. Некоторые небольшие машины имеют одну опору.
Тензодатчик . силы Требуется датчик или другое средство измерения нагрузки. Периодическая калибровка обычно требуется в соответствии с нормативными актами или системой качества.
Поперечная головка. Подвижная поперечина (крестовина) может перемещаться вверх или вниз. Обычно это происходит с постоянной скоростью: иногда ее называют машиной с постоянной скоростью расширения (CRE). Некоторые машины могут программировать скорость траверсы или проводить циклические испытания, испытания при постоянной силе, испытания при постоянной деформации и т. д. Используются электромеханический, сервогидравлический, линейный привод и резонансный привод.
Средства измерения растяжения или деформации. Многие испытания требуют измерения реакции испытуемого образца на движение поперечины. экстензометры . Иногда используются
Панель управления и программное устройство — предоставление результатов теста с параметрами, установленными пользователем, для сбора и анализа данных. Некоторые старые машины имеют циферблатные или цифровые дисплеи и самописцы . Многие новые машины имеют компьютерный интерфейс для анализа и печати.
Кондиционирование. Многие тесты требуют контролируемого кондиционирования (температура, влажность, давление и т. д.). специальная климатическая камера . Машина может находиться в контролируемом помещении или вокруг испытуемого образца может быть размещена
Приспособления для испытаний , зажимы для удерживания образцов и соответствующее оборудование для изготовления образцов требуются во многих методах испытаний .

Использовать

Настройка и использование подробно описаны в методе тестирования , часто публикуемом организацией по стандартизации . Здесь указывается подготовка проб, крепление, расчетная длина (длина, которая изучается или наблюдается), анализ и т. д.

Образец помещается в машину между захватами, и при необходимости экстензометр может автоматически регистрировать изменение расчетной длины во время испытания. Если экстензометр не установлен, машина сама может регистрировать смещение между ее траверсами, на которых удерживается образец. Однако этот метод фиксирует не только изменение длины образца, но и всех других растягивающихся/упругих компонентов испытательной машины и ее систем привода, включая любое проскальзывание образца в захватах.

Как только машина запускается, она начинает оказывать возрастающую нагрузку на образец. В ходе испытаний система управления и связанное с ней программное обеспечение регистрируют нагрузку, растяжение или сжатие образца.

Машины варьируются от очень маленьких настольных систем до машин с усилием более 53 МН (12 миллионов фунтов силы ). ^[3]^[4]

См. также

Ссылки

^ Дэвис, Джозеф Р. (2004), Испытание на растяжение (2-е изд.), ASM International, стр. 2, ISBN 978-0-87170-806-9 .
^ Аннаппа, Швейцария (июль 2012 г.), «Применение инжиниринга стоимости для снижения затрат – ПРИМЕР УНИВЕРСАЛЬНОЙ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ» , Международный журнал достижений в области техники и технологий , 4 (1): 618–629 , получено 1 декабря 2017 г.
^ NIST, Крупномасштабная испытательная установка для конструкций , архивировано из оригинала 5 июня 2010 года , получено 4 мая 2010 года .
^ Кирштейн (1971). Универсальная испытательная машина мощностью 12 миллионов фунтов силы, NBS Pub 355 (PDF) (Отчет). НИСТ . Проверено 22 мая 2017 г.

ASTM E74 - Практика калибровки приборов для измерения силы для проверки показаний силы испытательных машин
ASTM E83 – Практика проверки и классификации систем экстензометров
ASTM E1012 – Практика проверки выравнивания испытательной рамы и образцов при приложении осевой силы растяжения и сжатия
ASTM E1856 — Стандартное руководство по оценке компьютеризированных систем сбора данных, используемых для сбора данных с универсальных испытательных машин
JIS K7171 - Стандарт для определения прочности на изгиб пластиковых материалов и изделий.

Внешние ссылки

Видео универсальной испытательной машины, выполняющей испытание на растяжение, на YouTube.

[1] Дэвис, Джозеф Р. (2004), Испытание на растяжение (2-е изд.), ASM International, стр. 2, ISBN 978-0-87170-806-9 .

[2] Аннаппа, Швейцария (июль 2012 г.), «Применение инжиниринга стоимости для снижения затрат – ПРИМЕР УНИВЕРСАЛЬНОЙ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ» , Международный журнал достижений в области техники и технологий , 4 (1): 618–629 , получено 1 декабря 2017 г.

[3] NIST, Крупномасштабная испытательная установка для конструкций , архивировано из оригинала 5 июня 2010 года , получено 4 мая 2010 года .

[4] Кирштейн (1971). Универсальная испытательная машина мощностью 12 миллионов фунтов силы, NBS Pub 355 (PDF) (Отчет). НИСТ . Проверено 22 мая 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]