Как работать с универсальной испытательной машиной: пошаговое руководство для оператора

Универсальная испытательная машина (УТМ) – это рабочая лошадка современной лаборатории материалов. При наличии правильных приспособлений та же рама, которая тянет стальной стержень до разрушения, может раздавить бетонный куб, согнуть сварное соединение или проверить крепеж на сдвиг. Несмотря на это, мы часто встречаем новых операторов, которые нервничают, впервые стоя перед рамой, тензодатчиком и управляющим программным обеспечением. Осуществив поддержку тысяч машин в лабораториях, на заводах и в мастерских по всему миру, наша команда Zhejiang Yiyu Instrument Equipment поняла, что уверенная работа сводится к соблюдению повторяемости рутины. Если вам нужна более подробная справка вместе с этим пошаговым руководством, наше полное руководство по использованию универсальной испытательной машины добавит полезную информацию, но ниже мы сосредоточимся на практических шагах.

Изучите свою машину, прежде чем приступать к ее эксплуатации

Все UTM имеют одну и ту же базовую анатомию: жесткую силовую раму, подвижную траверсу или привод, датчик нагрузки, измеряющий силу, захваты или плиты, удерживающие образец, и программное обеспечение, которое управляет испытанием и записывает данные. Многие установки также включают в себя экстензометр для точного измерения деформации. Понимание того, что делает каждый компонент, значительно облегчает усвоение каждой последующей инструкции.

Есть две основные семьи, о которых следует знать. Электронные универсальные испытательные машины приводят в движение траверсу через серводвигатель и прецизионную шарико-винтовую передачу, что делает их бесшумными, чистыми и высокоточными в диапазоне усилий от низкого до среднего. Электрогидравлические сервомашины используют гидравлический привод для создания гораздо более высоких усилий, поэтому их обычно выбирают для арматуры, стальных прядей и других высокопрочных материалов. Процедура, описанная в этом руководстве, применима к обоим вариантам, хотя детали панели управления немного отличаются. Более подробную информацию о семействе сервогидравлических устройств см. в нашей статье. Универсальная испытательная машина с электрогидравлическим сервоприводом WAW-100/300/600/1000B Эта серия электрогидравлических сервоприводов с микрокомпьютерным управлением обеспечивает нагрузку от 100 до 1000 кН, имеет жесткую шестиколонную раму и точность класса 1, что делает ее надежным ориентиром при выборе сервогидравлической машины для испытаний материалов с высокими нагрузками. Посмотреть продукт → .

Подготовка и проверка безопасности перед каждым сеансом

Безопасность важнее данных. Надевайте защитные очки, держите руки и одежду подальше от захватов, когда машина находится под напряжением, и никогда не наклоняйтесь над хрупким образцом во время испытания, поскольку фрагменты трещины могут разлетиться. Убедитесь, что аварийная остановка находится в пределах досягаемости, а пространство вокруг рамы приведено в порядок. Затем просмотрите короткий контрольный список ниже. Это занимает менее пяти минут и предотвращает большинство проблем, которые мы наблюдаем при обращении в службу поддержки.

Шаг за шагом: эксплуатация машины от начала до конца

Шаг 1. Включите питание в правильном порядке

Включите основное питание, затем контроллер, затем компьютер и, наконец, откройте программное обеспечение для тестирования. Дайте машине поработать на холостом ходу в течение десяти-пятнадцати минут, чтобы датчики и, на гидравлических моделях, температура масла стабилизировались. Теплая машина дает повторяемые цифры; холодный часто заносит.

Шаг 2. Измерьте и установите образец

Измерьте ширину, толщину или диаметр образца калиброванным штангенциркулем и введите значения в программное обеспечение, поскольку от них зависит каждый результат напряжения. Установите образец по всей длине захвата и совместите его с осью нагрузки. Искривленный образец создает изгибающие силы, которые незаметно искажают ваши данные.

Шаг 3. Настройте метод тестирования

Выберите тип испытания — растяжение, сжатие или изгиб — затем установите скорость нагрузки, критерии окончания испытания и скорость сбора данных в соответствии с вашими спецификациями. Большинство современных систем позволяют сохранять каждый метод под собственным именем, что обеспечивает быструю и согласованную повседневную работу разных операторов.

Шаг 4. Обнуление показаний и установка пределов защиты

Установив образец и освободив путь нагрузки, тарируйте показание силы до нуля и осторожно прикрепите экстензометр к отметкам датчика, если требуются данные о деформации. Перед началом работы установите пределы защиты программного обеспечения для максимального усилия и перемещения траверсы. Эти ограничения автоматически останавливают машину, если происходит что-то неожиданное.

Шаг 5. Проведите тест и будьте начеку

Начните испытание и следите за кривой зависимости живого усилия от смещения. Следите за внезапным падением силы, что обычно означает, что образец выскользнул из захватов, и результат следует отбраковать. Не оставляйте машину без присмотра и ожидайте резкого выброса энергии при испытании хрупких материалов.

Шаг 6: Завершите, удалите и сохраните

Когда образец сломается или испытание закончится, дайте траверсе полностью остановиться, прежде чем открывать захваты и извлекать детали. Отметьте максимальную силу, запишите удлинение или прогиб, экспортируйте отчет и верните траверсу в исходное положение, чтобы машина была готова к следующему образцу.

Адаптация процедуры испытаний на растяжение, сжатие и изгиб

Основной рабочий процесс никогда не меняется, но некоторые детали меняются в зависимости от типа теста. Для испытаний на растяжение используйте клиновые захваты, подходящие для материала, отметьте измерительную длину и заранее решите, будет ли экстензометр оставаться включенным до разрушения. При испытаниях на сжатие убедитесь, что поверхности плиты чистые и параллельные, тщательно центрируйте образец и помните, что неровные торцевые поверхности являются наиболее распространенной причиной разброса результатов. Для испытаний на изгиб установите опорный пролет на расстояние, указанное в вашей спецификации, и выровняйте носик нагрузки посередине пролета. Многие лаборатории проводят все три типа испытаний на одной раме, просто меняя приспособления, что является одной из основных причин, по которой UTM заслужил свое существование. Если ваша лаборатория работает с различными материалами и диапазонами сил на одном столе, вам подойдет электронная модель, такая как Компьютеризированная электронная универсальная испытательная машина серии WDW Проведение испытаний на растяжение, сжатие и изгиб на одной раме требует простой замены приспособлений. Серия WDW поддерживает металлы, неметаллы и композиты благодаря высокоточному шарико-винтовому приводу, сменным захватам и экстензометрам. Посмотреть продукт → делает замену приспособлений особенно удобной.

Распространенные ошибки в работе, которых следует избегать

За прошедшие годы наши сервисные инженеры обнаружили, что большинство проблем с оборудованием возникают из-за нескольких привычек, которых можно избежать:

• Пропуск периода прогрева и тестирование на холодной машине.
• Установка образцов с перекосом, что приводит к искривлению траектории нагрузки.
• Использование изношенных или несовпадающих поверхностей губок, которые позволяют образцам соскальзывать.
• Игнорирование защитных пределов и переключателей хода.
• Отход от машины во время выполнения теста.
• Нагрузка образцов сверх номинальной грузоподъемности рамы.
• Удаление образцов или смена захватов до полной остановки траверсы.

Отдельного упоминания заслуживает емкость. Если ваша ежедневная рабочая нагрузка регулярно приближается к верхнему пределу номинального значения рамы, вы работаете без запаса прочности, и точность страдает задолго до того, как что-нибудь сломается. В этой ситуации стоит перейти на машину большей производительности, такую как Универсальная машина для испытания стальных прутков и прядей с сервоприводом WAW-600/1000G Когда ежедневные рабочие нагрузки приводят к тому, что рама приближается к своему номиналу, увеличение мощности сохраняет точность и безопасность. Эта машина двойного назначения с усилием 600–1000 кН предназначена для испытаний арматуры и прядей с управлением в одном пространстве и сервоуправлением с обратной связью. Посмотреть продукт → , вместо того, чтобы рисковать хронической перегрузкой.

Уход за машиной между сеансами

Ухоженный UTM сохраняет свою точность в течение многих лет. Очищайте поверхности челюстей после каждого сеанса, протирайте раму и проверяйте рукоятки и приспособления на предмет износа перед каждой работой. На гидравлических моделях еженедельно проверяйте уровень масла и ищите утечки. Самое главное, запланируйте периодическую проверку весоизмерительного датчика на соответствие сертифицированным эталонным стандартам и ведите простой журнал калибровок, ремонтов и результатов испытаний. Если вы будете следовать графику технического обслуживания производителя, сюрпризы при калибровке станут редкими, а ваши данные останутся достоверными между посещениями сервисного центра.

Хорошая эксплуатация универсальной испытательной машины – это не просто запоминание инструкции; речь идет о выстраивании одинаковой тщательной последовательности в каждый рабочий день. Начинайте медленно, следуйте своим письменным методикам и относитесь к каждому необычному чтению как к вопросу, который стоит изучить. Если по ходу дела возникают вопросы — о приспособлениях, методах испытаний или техническом обслуживании — наш Часто задаваемые вопросы отвечает на многие вопросы, которые мы слышим чаще всего, и наша команда всегда рада поделиться тем, что мы узнали от поддержки испытательных лабораторий по всему миру.