Hydraulic Universal Testing Machines: How They Work, What to Check Before Buying

Почему гидравлические универсальные испытательные машины по-прежнему лидируют в лабораториях

Каждый рабочий день какая-то лаборатория принимает или отклоняет партию стальной арматуры, конструкционных плит или анкерного оборудования на основе одной кривой удлинения от нагрузки. Если эта кривая не точно отображает материал, ошибка может проявиться только через несколько месяцев на строительной площадке. Для предотвращения такого исхода существует универсальная гидравлическая испытательная машина (UTM). Гидравлические UTM остаются предпочтительной платформой для металлов и строительных материалов, поскольку они обеспечивают более высокую силу, более жесткую раму и контроль нагрузки, которого требуют современные стандарты испытаний. Настоящая проблема для покупателей не в том, чтобы решить, покупать ли его; он приводит машину в соответствие с образцами, применимыми стандартами и эксплуатационным бюджетом.

Что такое универсальная гидравлическая испытательная машина?

Гидравлическая универсальная испытательная машина представляет собой испытательную раму, которая создает силы растяжения, сжатия, изгиба и сдвига с помощью гидравлического привода вместо винта с приводом от двигателя. Гидравлические системы доминируют в лабораториях по металлу и строительным материалам, поскольку гидравлический цилиндр может создавать очень большие силы — обычно от 300 кН до 2000 кН и выше — сохраняя при этом жесткость и компактность рамы. Еще важнее, чем пиковая сила, является качество измерения: надежная машина сообщает точные значения, необходимые инженерам и инспекторам, включая предел текучести, предел прочности при растяжении, удлинение и, для пластичных металлов, уменьшение площади.

Машины с такой архитектурой обычно называют универсальными испытательными машинами с электрогидравлическим сервоприводом, управляемыми микрокомпьютером. WAW100-300-600-1000B электрогидравлическая сервоприводная универсальная машина для испытания материалов с микрокомпьютерным управлением , доступный с нагрузками от 100 кН до 1000 кН, является типичным примером этого класса и удовлетворяет большинству рутинных требований по контролю металлов в одном корпусе.

OEM/ODM Электрогидравлический сервопривод с микрокомпьютерным управлением, универсальное испытание материалов Компания Zhejiang Yiyu Instrument Equipment Co., Ltd. - это китайская универсальная машина для испытания материалов с электрогидравлическим сервоприводом с микрокомпьютерным управлением... Просмотреть продукт →

Принцип работы

Гидравлический силовой агрегат подает масло под давлением и подает его в цилиндр, а поршень перемещает крейцкопф или нижний стол для загрузки образца. Тензодатчик измеряет силу, экстензометр измеряет удлинение, а сервоклапан регулирует поток масла в соответствии с командами контроллера. В системе с обратной связью контроллер сравнивает фактическую нагрузку или деформацию с заданным значением много раз в секунду и автоматически корректирует положение клапана. В этом разница между простым ручным прессом и настоящей испытательной машиной: способность поддерживать постоянную скорость напряжения до предела текучести, а это именно то, что требует стандарт ISO 6892-1 для металлических материалов.

Ключевые компоненты

• Загрузочная рама — две или четыре колонны, верхняя и нижняя траверсы и подвижный стол; жесткость рамы напрямую влияет на точность показаний силы и деформации.
• Гидравлический силовой агрегат — насос, масляный бак, фильтры и настройки давления, питающие привод.
• Сервоклапан и контроллер — прецизионные компоненты, которые регулируют скорость нагрузки и выдерживают постоянное напряжение или деформацию.
• Тензодатчик — датчик силы, определяющий класс точности всей системы.
• Экстензометр — устройство, измеряющее удлинение образца и позволяющее автоматически рассчитывать предел текучести.
• Захваты и приспособления — клиновые захваты для круглых и плоских образцов, пресс-плиты, гибочные инструменты и специальная оснастка для специальных образцов.

Гидравлический или электронный: какой привод подойдет именно вам?

Прежде чем выбрать конкретную модель, сначала решите вопрос с технологией привода. Мы опубликовали подробное сравнение электронных и гидравлических универсальных испытательных машин для читателей, которым нужен полный анализ; В таблице ниже кратко изложены основные моменты.

Практический вывод прост: если вы испытываете высокопрочные металлы или крупные конструктивные элементы, гидравлическая машина обеспечит вам необходимую грузоподъемность и жесткость рамы, которые необходимы этим образцам. Если большая часть вашей рабочей нагрузки ниже 50 кН, электромеханическую машину часто дешевле купить и ее проще обслуживать. Многие лаборатории в конечном итоге используют оба варианта, поэтому решение обычно сводится к тому, какие возможности необходимы в первую очередь.

Технические характеристики, которые следует проверить перед покупкой

После того как тип привода определен, решение о покупке сводится к нескольким характеристикам, которые вызывают наибольшее количество проблем после установки. Для более полного лечения прочитайте наш Полное руководство по выбору универсальной гидравлической испытательной машины ; приведенный ниже контрольный список охватывает критерии, которые заслуживают внимания в первую очередь.

• Мощность силы и полезный диапазон. Размещайте обычные образцы с усилием от 20% до 80% от номинального. Машина с усилием 1000 кН, используемая только для испытаний с нагрузкой 100 кН, неоправданно дорога и может быть менее точной при низких нагрузках.
• Класс точности. Индикация нагрузки должна быть проверена в соответствии с ISO 7500-1 или ASTM E4. Класс 0,5 означает, что показания остаются в пределах 0,5% от истинного усилия; Класс 1 приемлем для повседневного контроля качества, но класс 0,5 является предпочтительным для аккредитованных лабораторий.
• Режимы управления. Контроллер должен поддерживать управление скоростью нагрузки, положением и скоростью деформации, а также автоматически переключаться между режимами, когда образец достигает предела текучести.
• Жесткость рамы и пространство для испытаний. Проверьте ширину между колоннами, максимальное и минимальное испытательное пространство, ход поршня и раскрытие щеки. Эти размеры определяют, можно ли установить самую длинную арматуру или самую широкую пластину.
• Экстензометр compatibility. Выберите экстензометр, соответствующий стандарту ISO 9513 или ASTM E83 и охватывающий ожидаемый диапазон деформаций ваших материалов.
• Программное обеспечение и вывод данных. Программное обеспечение должно записывать полную кривую, автоматически рассчитывать значения текучести, растяжения и удлинения, а также экспортировать данные в форматы, принятые вашей LIMS или системой аудита.

Где гидравлические UTM зарабатывают себе на жизнь

Гидравлические универсальные испытательные машины появляются практически во всех отраслях, где необходимо доказать механические характеристики несущих материалов. Следующие варианты использования отражают вопросы, которые мы слышим от клиентов каждую неделю.

Строительство и строительные материалы

Испытания арматурных стальных стержней на предел текучести, прочность на растяжение и удлинение необходимы практически в каждом проекте бетонной конструкции. Эта же машина также обрабатывает стальные пластины, стержни с резьбой, болты и сварные соединения. Модели повышенной производительности, такие как WAW600-1000G Высокопроизводительная универсальная машина для испытания материалов часто используются в лабораториях строительных материалов для арматуры большого диаметра, толстых листов и анкерных сборок, где испытательная нагрузка приближается к 1000 кН.

OEM/ODM Электрогидравлический сервопривод с микрокомпьютерным управлением, универсальное испытание материалов Компания Zhejiang Yiyu Instrument Equipment Co., Ltd. - это китайская универсальная машина для испытания материалов с электрогидравлическим сервоприводом с микрокомпьютерным управлением... Просмотреть продукт →

Производство металлов и контроль качества

Производители металлов используют гидравлические UTM для входного контроля материалов и испытаний при выпуске партий. Образцы из каждой плавки или производственного рулона отбираются для измерения предела текучести, прочности на разрыв и удлинения, а результаты печатаются в сертификатах материалов. По этой причине машина должна сочетать в себе высокую гидравлическую силу со стабильной, воспроизводимой электроникой, способной выдерживать непрерывное использование на производстве.

Исследовательские лаборатории и сторонние испытательные агентства

Аккредитованным агентствам и исследовательским институтам нужны машины, которые легко калибровать, проверять и документировать. Они также склонны тестировать образцы необычной формы. Практичный поставщик предлагает индивидуальные захваты, гибочные приспособления, пресс-плиты и температурные камеры, соответствующие нестандартным образцам и методам испытаний.

Закупки и эксплуатация: что происходит после поставки

Испытательная машина — это долгосрочная инвестиция. В окончательную стоимость входит установка, калибровка, запасные части и техническая поддержка, поэтому эти моменты следует согласовывать с поставщиком перед покупкой.

Калибровка и проверка

Тензодатчики смещаются, а износ захвата изменяет распределение напряжений на образце. Запланируйте проверку в соответствии с ISO 7500-1 или ASTM E4 не реже одного раза в год или чаще, если машина перемещается или интенсивно используется. Храните сертификаты калибровки в своей системе управления качеством, поскольку их могут попросить внешние аудиторы.

Планирование объекта и инженерных сетей

Гидравлическим UTM требуется ровный, устойчивый пол, трехфазное питание и чистая сухая среда. Температура гидравлического масла влияет на реакцию сервопривода, поэтому держите силовой агрегат вдали от прямых солнечных лучей и источников тепла. Насос — самый шумный компонент системы, что стоит учитывать при планировании планировки лаборатории.

Послепродажная поддержка и настройка

Zhejiang Yiyu Instrument Equipment разрабатывает и производит гидравлические UTM в соответствии с национальными стандартами транспортных и строительных испытаний, а команда инженеров также занимается изготовлением нестандартных приспособлений и инструментов для конкретных образцов. Заводы сборного железобетона, подрядчики по производству предварительно напряженного железобетона и переработчики арматуры — все требуют разных захватов, поверхностей челюстей и процедур испытаний; Производитель, который адаптирует машину, имеет такое же значение, как и первоначальная спецификация. Универсальная испытательная машина с электрогидравлическим сервоприводом серии WAWD — это наш стандартный ответ для лабораторий, которым требуется управление с обратной связью, точное определение предела текучести и полная целостность данных для аудита.

OEM/ODM Универсальная испытательная машина для электрогидравлических сервоприводов с микрокомпьютерным управлением Компания Zhejiang Yiyu Instrument Equipment Co., Ltd. является китайским поставщиком универсальной испытательной машины с электрогидравлическим сервоприводом с микрокомпьютерным управлением... Просмотреть продукт →

Заключительная рекомендация

Гидравлические универсальные испытательные машины остаются основой испытаний металлов и строительных материалов по конкретным причинам: более высокая грузоподъемность, более жесткие рамы, настоящее сервоуправление с замкнутым контуром и возможность испытывать полноразмерные компоненты конструкций, а не только небольшие образцы. Определите свой диапазон усилий, подтвердите класс точности, проверьте режимы управления и выберите производителя, который будет поддерживать вас после поставки. Если вы планируете новую машину, свяжитесь с нашей командой с вашими образцами, стандартами испытаний и чертежами образцов, и мы порекомендуем конфигурацию, подходящую для вашей лаборатории.