Машины испытательные универсальные гидравлические TINIUS OLSEN серии SL

Назначение

Машины испытательные универсальные гидравлические TINIUS OLSEN серии SL (далее по тексту - машины) предназначены для измерения силы при проведении механических испытаний образцов различных материалов на растяжение и сжатие.

Описание

Принцип действия машин заключается в создании контролируемой нагрузки или деформации, приложенной к испытуемому образцу, с последующим измерением фактических значений этих параметров.

Машина содержит два измерительных канала: канал измерения силы и канал измерения перемещения.

Силоизмерительный канал содержит преобразователь величины давления масла гидравлической системы в электрический сигнал. Поскольку измеряемая сила пропорциональна давлению масла гидравлической системы, то получаемый с преобразователя давления электрический сигнал так же пропорционален прилагаемой силе. Далее электрический сигнал поступает в модуль кондиционирования, где производится его усиление и преобразование в цифровой (двоичный) формат. Цифровые данные поступают в общую систему цифрового управления.

Канал измерения перемещения поршня так же содержит датчик преобразования перемещения в электрический сигнал. Подвижная часть датчика жестко связана с телом поршня. Этим обеспечивается четкая зависимость между его перемещением и электрическим сигналом датчика положения. Диапазон измерения датчика положения перекрывает диапазон хода поршня, обеспечивая тем самым непрерывность измерения деформации от начала испытания до его завершения. Далее электрический сигнал поступает в модуль кондиционирования, и его дальнейший путь эквивалентен описанному для сигнала датчика силы.

Электронный блок управления имеет систему замкнутой обратной связи, которая позволяет осуществлять управление скоростями приложения нагрузки, деформации или перемещения поршня.

Конструктивно машина состоит из двух основных модулей: испытательного модуля с силовой рамой и модуля консоли управления с насосной станцией. Оба модуля соединены между собой гидравлическими штангами и электрическими кабелями.

В испытательном модуле расположены гидроцилиндр с поршнем, электродвигатель перемещения траверсы, датчик перемещения гидравлического поршня, а также схемы электрических коммутаций. Силовая рама испытательного модуля имеет две рабочие зоны. Нижняя зона расположена между поршнем и траверсой с электрическим проводом и предназначена для испытаний на сжатие. Верхняя зона расположена между траверсой и верхней балкой силовой рамы и предназначена для испытаний на растяжение. Для закрепления образца в верхней зоне на траверсу и верхнюю балку устанавливают специальные захватные приспособления.

Модуль консоли управления содержит в себе щит электропитания с трансформатором и предохранителями, блоки электронного управления, насосную станцию для создания рабочего давления в гидроцилиндре, а также гидравлический коллектор с сервоклапанами.

Электронный блок управления (контроллер) непрерывно получает сигналы с датчиков нагрузки, перемещения и других служебных сигнальных устройств и в свою очередь выдает сигналы управления сервоклапанами, обеспечивая требуемый режим испытательного процесса. Кроме того контроллер может получать команды оператора через ручной пульт управления и выдавать данные в цифровом виде на дисплей этого пульта. К функциям контроллера так же относится получение и исполнение программы испытательного процесса от управляющего про-

граммного обеспечения, которое может быть установлено на внешнем компьютере.

Для удобства управления машиной при испытаниях она может быть снабжена выносным проводным или беспроводным пультом управления, подключаемым к испытательному модулю. Машина может функционировать совместно с внешним компьютером.

Модификации машин отличаются измерительными диапазонами, точностными характеристиками, рабочим ходом поршня, размерами рабочих зон, массой и габаритными размерами. Кроме того, машины могут иметь различные варианты исполнения траверсы: закрытая, полуоткрытая, открытая и фиксированная; увеличенную рабочую зону для испытания больших образцов и регулируемую по высоте верхнюю траверсу. Так же машины дополнительно могут комплектоваться гидравлическими захватами, высокотемпературными печами, климатическими камерами, различными датчиками продольной и поперечной деформации, лазерными, оптическими и контактными экстензометрами.

Структура обозначения машин испытательных универсальных гидравлических TINIUS OLSEN серии SL: ASL-(H), где:

- A - значение номинальной нагрузки в кН;

- SL - серия (гидравлическая);

- Н - необязательный символ, наличие которого указывает на модификацию машины с погрешностью измерения силы (±0,3 %).

Общий вид машин представлен на рисунке 1.

а).                                                              б).

Рисунок 1 - Общий вид машин: а) машины с НПИ до 300 кН включительно, б) машины с НПИ 600 кН и выше

Программное обеспечение

Машина может комплектоваться программным обеспечением, которое выполняет следующие задачи:

- Упрощает пользователю управление машиной.

- Позволяет видеть данные испытания в реальном времени.

- Позволяет сохранять и извлекать результаты из архива.

- Позволяет выполнять сервисные задачи, в том числе калибровку датчиков.

Программное обеспечение состоит из двух модулей - обязательного модуля VMC и дополнительного модуля HORIZON. Программный модуль VMC непосредственно взаимодействует с контроллером машины и может быть установлен как на компьютер под управлением MS Windows, так и на устройство с операционной системой Android.

Модуль HORIZON устанавливается на внешний компьютер только под управлением MS Windows.

Оба программных модуля выполняют эквивалентные задачи, однако необязательный модуль HORIZON может существенно расширить возможности данного испытательного оборудования как на этапе управления, так и на этапе отображения результатов. Модуль HORIZON взаимодействует с контролером машины через модуль VMC. Несмотря на разделение программы на два программных модуля и возможность работы машины без них или с одним из них, производитель выпускает их под общим брендовым названием HORIZON.

В случае использования обоих программных модулей сразу, они идентифицируются по модулю HORIZON, как показано в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Идентификационные данные программного обеспечения HORIZON

В случае работы с одним модулем VMC, последний идентифицируется самостоятельно, как показано в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Идентификационные данные программного обеспечения VMC

Уровень защиты ПО - «средний» в соответствии с Р 50.2.077 - 2014.

Технические характеристики

Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерения

Поверка

осуществляется по документу МП ТИнТ 188-2016 «Машины испытательные универсальные гидравлические TINIUS OLSEN серии SL. Методика поверки», утверждённому ГЦИ СИ ООО «ТестИнТех» 04.04.2016 г. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Основные средства поверки:

- динамометры, разряд 2 по ГОСТ 8.640-2014, основная погрешность ±0,12 % для машин с погрешностью измерения силы ±0,5 % и ±0,06 % для машин с погрешностью измерения силы ±0,3 %;

- система лазерная измерительная XL-80, основная погрешность ±0,5L мкм.

Сведения о методах измерений

содержатся в документе «SL серия. Универсальные гидравлические машины. Руководство пользователя».

Нормативные документы

ГОСТ 28840-90 «Машины для испытаний материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования»

ГОСТ 8.640-2014 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений

силы»

Техническая документация Tinius Olsen Inc., США