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 тензометрического датчика, 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 «Испытание металлов на растяжение».
На протяжении процесса испытаний строится график нагрузка-деформация. По окончании испытаний формируется протокол по заданной форме.
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.
Определение усилия условного предела текучести
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 0,2lрасч. (20% расчетной длины). По точке пересечения получившейся прямой с графиком P(Δl) определяют Р0,2 для расчета условного предела текучести.
Определение условного предела текучести
Условный предел текучести рассчитывается согласно ГОСТ 1497 по формуле:
σ0,2=P0,2/F0,
где σ0,2 — предел текучести условный, P0,2 — усилие предела текучести условного, F0 — начальная площадь поперечного сечения образца.
Определение временного сопротивления
Для определения временного сопротивления σв образец подвергают растяжению под действием плавно возрастающего усилия до разрушения. Наибольшее усилие, предшествующее разрушению образца, принимается за усилие Рmах, соответствующее временному сопротивлению.
Временное сопротивление определяется согласно ГОСТ 1497 по формуле:
σв=Pmах/F0,
где σв — временное сопротивление, P0,2 — усилие, предшествующее разрушению образца, F0 — начальная площадь поперечного сечения образца.
Определение относительного удлинения образца после разрыва
Относительное удлинение образца после разрыва определяется согласно ГОСТ 1497 по формуле:
δ=100·(lk-l0)/l0,
где δ — относительное удлинение, lk — конечная расчетная длина, l0 — начальная расчетная длина.
Определение относительного сужения после разрыва
Относительное сужение после разрыва определяется согласно ГОСТ 1497 по формуле:
ψ=100·(F0—Fk)/Fk,
где ψ — относительное удлинение, Fk — начальная площадь поперечного сечения образца, F0 — площадь поперечного сечения образца после разрыва.
В общем случае система автоматизации разрывных машин состоит из следующих устройств:
| БАЗОВАЯ КОМПЛЕКТАЦИЯ | |
|---|---|
| Наименование | Назначение |
| Тензодатчик TX25 | преобразование усилия в электрический сигнал |
| Датчик перемещения RL600 | преобразование перемещения в электрический сигнал |
| ZET 7110 | модуль для преобразования сигналов с тензодатчиков |
| ZET 7111-L | модуль для преобразования сигналов с датчиков перемещения |
| ZET 7176 | преобразователь интерфейса для передачи измеренной информации на ПК для дальнейшей обработки |
| ПО «Испытание материалов на растяжение» | SCADA-проект для автоматизации испытаний |
Цена системы рассчитывается по запросу
Технические характеристики системы в базовой комплектации:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон измерений силы растяжения | от 1 до 10 тс |
| Диапазон измерений перемещения | от 0 до 600 мм |
| Минимально допустимая нагрузка | < 1 % от диапазона измерений |
Технические характеристики системы могут меняться в зависимости от поставленных задач, путём замены первичных преобразователей на более подходящие.