Назначение
Машины для испытания конструкционных материалов И11М (далее - машины) предназначены для измерения силы при испытаниях материалов на растяжение, сжатие и изгиб в режиме статического или низкочастотного нагружения.
Описание
Принцип действия машин основан на преобразовании нагрузки, приложенной к испытываемому образцу датчиком силоизмерительным в электрический сигнал, изменяющийся пропорционально этой нагрузке.
Приложенная нагрузка, создаваемая машинами, деформирует испытываемый образец, при этом производится синхронное измерение значения величины силы и соответствующих ей значений величин перемещения подвижной траверсы (активного захвата).
Тип используемых на машинах измерительных датчиков - силоизмерительные, датчиков перемещений подвижной траверсы - электрические.
Конструктивно машины состоят из испытательной установки, блока силового, консоли, микропроцессорного контроллера управления и измерений.
Кинематическая схема испытательной установки включает силовую раму, выполненную в одноколонном (одна винтовая передача) или двухколонном (двух винтовых передач) исполнении, электропривод, расположенный в основании машин, комплект захватов (в базовой модели
- 1 комплект) и (или) приспособлений для установки испытываемого образца, датчик перемещений подвижной траверсы (преобразователь угловых или линейных перемещений), блок конечных аварийных выключателей, кнопку аварийного останова.
Силовая рама состоит из основания, нижней плиты, неподвижной (верхней) и подвижной траверс. Подвижная траверса соединена с активным захватом и находится между нижней плитой и верхней неподвижной траверсой. Пассивный захват может быть установлен на нижней плите или неподвижной (верхней) траверсе (в зависимости от выбранной рабочей зоны машины). Скорость перемещения подвижной траверсы регулируется и поддерживается блоком управления привода.
Верхнюю рабочую зону образует неподвижная (верхняя) траверса (пассивный захват, приспособление) и подвижная траверса (активный захват, приспособление). В верхней рабочей зоне возможны два способа установки датчика силоизмерительного:
- на неподвижной (верхней) траверсе (пассивном захвате, приспособлении);
- на верхней плоскости подвижной траверсы (активном захвате).
Нижнюю рабочую зону образует нижняя плита (пассивный захват, приспособление) и подвижная траверса (активный захват, приспособление). В нижней рабочей зоне возможны два способа установки датчика силоизмерительного:
- на нижней плите (пассивном захвате, приспособлении);
- на нижней плоскости подвижной траверсы (активном захвате).
Машины могут быть укомплектованы несколькими датчиками силоизмерительными (опционально).
Блок силовой содержит микропроцессорный контроллер управления и измерений, блок управления приводом, системы питания, автоматики, сигнализации. В зависимости от применяемых электронных компонентов, потребляемой мощности машин, а также для удобства эксплуатации, применяются три способа размещения блока силового относительно испытательной установки: в основании испытательной установки, на основании испытательной установки, отдельно от испытательной установки.
Микропроцессорный контроллер управления и измерений осуществляет синхронный прием и обработку информации (с частотой от 10 до 100 Гц) от измерительных датчиков - силоизмерительных, перемещения подвижной траверсы, конечных выключателей, а также вырабатывает сигналы для управления процессом испытаний. Микропроцессорный контроллер управления и измерений позволяет подключать к машине устройства измерения деформации (экстен-зометры) стационарного и навесного типа с цифровым и (или) аналоговым выходным сигналом (опция). Микропроцессорный контроллер управления и измерений содержит метрологически значимую часть программного обеспечения машин.
У машин в базовой комплектации микропроцессорный контроллер управления и измерений имеет два измерительных канала:
- аналоговый канал измерения силы, для подключения и обработки сигналов датчика силоизмерительного;
- цифровой канал для подключения и обработки сигналов датчика перемещений подвижной траверсы.
У машин в расширенной комплектации микропроцессорный контроллер управления и измерений имеет шесть измерительных каналов:
- три аналоговых канала измерений силы и деформации, для подключения и обработки сигналов двух датчиков силоизмерительных и одного датчика измерения деформации (экстен-зометра с аналоговым выходным сигналом);
- три цифровых канала измерений перемещения подвижной траверсы и деформации, для подключения и обработки сигналов датчика перемещения подвижной траверсы (преобразователя угловых или линейных перемещений) и двух датчиков измерения деформации (экстензомет-ров с цифровым выходным сигналом).
Консоль - устройство отображения и ввода информации. В качестве консоли могут быть использованы пульт оператора и (или) программно-технический комплекс.
Консоль служит для реализации человеко-машинного интерфейса, обеспечивающего оператору ввод данных и команд управления машиной, вывод измеренных значений результатов измерений в цифровой и (или) графической форме на дисплей и печатающее устройство. Консоль содержит метрологически не значимую часть программного обеспечения машин.
Программное обеспечение машин обеспечивает:
- ввод всех параметров испытаний единичного образца или серии образцов с клавиатуры консоли в диалоговом режиме;
- испытание образца по заданному алгоритму;
- полную автоматизацию процесса испытаний, включая быстрый возврат траверсы в исходное положение после разрушения образца;
- математическую обработку результатов испытаний;
- выдачу информации о результатах испытаний на дисплей консоли;
- связь с внешними устройствами.
Машины выпускаются 4 модификаций. Модификации машин И1158М изготавливаются в одноколонном исполнении, модификации машин И1140М, И1147М, И1185М - в двухколонном исполнении. По заказу машины могут иметь варианты исполнения с увеличенным или уменьшенным рабочим ходом подвижной траверсы, высотой и шириной, с пылезащитой винтов.
Машины могут быть укомплектованы, печатающими устройствами, соединительными устройствами, устройствами измерения деформации (экстензометрами), специальным обеспечением для консоли, термокриокамерами и высокотемпературными печами.
Модификации машин имеют обозначение:
«Машины для испытаний конструкционных материалов И11ХХМ-У-22-К УХЛ-4.2 ТУ4271-001-75903286-15», где:
- параметр И11 М - определяет номер проекта предприятия разработчика машин ООО «ТОЧПРИБОР-КБ»;
- параметр ХХ - определяет модификацию машины (одноколонная, двухколонная), особенности ее установки и эксплуатации (Таблица 1);
- параметр Y - определяет наибольший предел измерений силы (Таблица 2);
- параметр ZZ - определяет исполнение машины (положение силового блока относительно испытательной установки (Таблица 3);
- параметр К - определяет пределы допускаемой относительной погрешности измерений силы (Таблица 5).
| Таблица 1 - Обозначение модификации машин (параметр ХХ^ | |
| Номер модификации (значение параметра ХХ) | Количество колонн (винтовых передач) | Место установки и эксплуатации |
| 58 | одноколонная | настольная |
| 40 | двухколонная | настольно-напольная |
| 47 | двухколонная | настольно-напольная |
| 85 | двухколонная | напольная |
Таблица 2 - Обозначение наибольшего предела измерений силы машин (параметр Y)
| Значение параметра Y | Наибольший предел измерения силы машин, кН |
| 100 | 100 |
| 50 | 50 |
| 25 | 25 |
| 10 | 10 |
| 5 | 5 |
| 2,5 | 2,5 |
| 1 | 1,0 |
| 0,5 | 0,5 |
| 0,25 | 0,25 |
| 0,1 | 0,1 |
| 0,05 | 0,05 |
| 0,01 | 0,01 |
Таблица 3 - Обозначение исполнения машин (параметр ZZ)
| Значение параметра ZZ | Положение силового блока относительно испытательной установки |
| 01 | в основании испытательной установки |
| 02 | на основании испытательной установки |
| 03 | отдельно от испытательной установки |
Рисунок 1 - Машина И1158М-У-01-К Рисунок 2 - Машина И1158М-У-02-К
Рисунок 3 - Машина И1158М-У-03-К Рисунок 4 - Машина И1140М-У-01-К
ГТ1
Рисунок 5 - Машина И1140M-Y-02-K Рисунок 6 - Машина И1140M-Y-03-K
Рисунок 9 - Машина И1147M-Y-03-K Рисунок 10 - Машина И1185M-Y-01-K
Программное обеспечение
Программное обеспечение машин предназначено для управления режимами работы, обработки измерительной информации и вывода результатов на консоль.
Идентификационные данные программного обеспечения машин представлены в таблице 4.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | mbu-im v2.5 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | * 2.5.XX |
| Цифровой идентификатор ПО | 3C82 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения | CRC16 |
*2.5 - метрологически значимая часть ПО;
ХХ - метрологически не значимая часть ПО.
Метрологически не значимая часть программного обеспечения является сервисной частью программного обеспечения, её объём и конфигурация оговариваются при заказе.
Конструктивно машины имеют защиту встроенного программного обеспечения (ПО) от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки режима защиты микроконтроллера от чтения и записи исполняемого кода. Доступ к ПО ограничен паролями.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
В зависимости от номинальных значений установленных датчиков силоизмерительных, диапазоны измерений и погрешность измерений силы для модификаций машин приведены в Таблице 5.
Таблица 5 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой относительной погрешности измерений силы
| Модификация машин | Номинальное значение ус-тановленно-го силоизмерительного датчика, кН | Диапазон измерений силы, кН | Параметр К |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения силы при прямом ходе, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| И1158М-У-ZZ-К | 10 | от 0,2 до 10 | ±0,5 | ±1 |
| 5 | от 0,1 до 5 | ±0,5 | ±1 |
| 2,5 | от 0,05 до 2,5 | ±0,5 | ±1 |
| 1 | от 0,02 до 1 | ±0,5 | ±1 |
| 0,5 | от 0,01 до 0,5 | ±0,5 | ±1 |
| 0,25 | от 0,005 до 0,25 | ±0,5 | ±1 |
| 0,1 | от 0,002 до 0,1 | ±0,5 | ±1 |
| 0,05 | от 0,001 до 0,05 | ±0,5 | ±1 |
| 0,01 | от 0,0002 до 0,01 | ±0,5 | ±1 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| И1140М^^-К | 10 | от 0,2 до 10 | ±0,5 | ±1 |
| 5 | от 0,1 до 5 | ±0,5 | ±1 |
| 2,5 | от 0,05 до 2,5 | ±0,5 | ±1 |
| 1 | от 0,02 до 1 | ±0,5 | ±1 |
| 0,5 | от 0,01 до 0,5 | ±0,5 | ±1 |
| 0,25 | от 0,005 до 0,25 | ±0,5 | ±1 |
| 0,1 | от 0,002 до 0,1 | ±0,5 | ±1 |
| 0,05 | от 0,001 до 0,05 | ±0,5 | ±1 |
| 0,01 | от 0,0002 до 0,01 | ±0,5 | ±1 |
| И1147М^^-К | 50 | от 1 до 50 | ±0,5 | ±1 |
| 25 | от 0,5 до 25 | ±0,5 | ±1 |
| 10 | от 0,2 до 10 | ±0,5 | ±1 |
| 5 | от 0,1 до 5 | ±0,5 | ±1 |
| 2,5 | от 0,05 до 2,5 | ±0,5 | ±1 |
| 1 | от 0,02 до 1 | ±0,5 | ±1 |
| 0,5 | от 0,01 до 0,5 | ±0,5 | ±1 |
| 0,25 | от 0,005 до 0,25 | ±0,5 | ±1 |
| 0,1 | от 0,002 до 0,1 | ±0,5 | ±1 |
| 0,05 | от 0,001 до 0,05 | ±0,5 | ±1 |
| И1185М^^-К | 100 | от 2 до 100 | ±0,5 | ±1 |
| 50 | от 1 до 50 | ±0,5 | ±1 |
| 25 | от 0,5 до 25 | ±0,5 | ±1 |
| 10 | от 0,2 до 10 | ±0,5 | ±1 |
| 5 | от 0,1 до 5 | ±0,5 | ±1 |
| 2,5 | от 0,05до 2,5 | ±0,5 | ±1 |
| 1,0 | от 0,02 до 1,0 | ±0,5 | ±1 |
| 0,5 | от 0,01 до 0,5 | ±0,5 | ±1 |
| 0,25 | от 0,005 до 0,25 | ±0,5 | ±1 |
| 0,1 | от 0,002 до 0,1 | ±0,5 | ±1 |
Примечание:
1. Режим работы силоизмерительных датчиков: растяжение, сжатие.
2. Каждая модификация машины может комплектоваться одним или несколькими датчиками силоизмерительными, воспроизводя, соответственно, один или несколько диапазонов измерений силы (Таблица 5).
3. Диапазоны измерений силы, а также пределы допускаемой относительной погрешности измерения силы одинаковы для растяжения и сжатия.
| Модификация машин | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения перемещения подвижной траверсы при нулевой нагрузке в диапазоне измерений, не более, мм | Диапазон задания рабочих скоростей перемещения подвижной траверсы (активного захвата), мм/мин | Пределы допускаемой относительной погрешности поддержания заданной скорости перемещения подвижной траверсы, % | Скорость возврата подвижной траверсы, мм/мин, не менее |
| от 0,1 мм до 10 мм | свыше 10 мм |
| И1158М-У-01-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,2-250 (0,2-500)* | В диапазоне скоростей от 0,2 до 2 мм/мин: ±50 В диапазоне скоростей от 2 до 250 (500*) мм/мин: ±10 | 250 (500*) |
| И1158М-У-02-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,2-250 (0,2-500)* | 250 (500*) |
| И1158М-У-03-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,2-250 (0,2-500)* | 250 (500*) |
| И1140М-У-01-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,5-500 (0,5-1000)* | В диапазоне скоростей от 0,5 до 5 мм/мин: ±50 В диапазоне скоростей от 5 до 500 (1000*) мм/мин: ±10 | 500 (1000*) |
| И1140М-У-02-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,5-500 (0,5-1000)* | 500 (1000*) |
| И1140М-У-03-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,5-500 (0,5-1 000)* | 500(1000*) |
| И1147М-У-01-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,1-100 (0,1-200)* | В диапазоне скоростей от 0,1 до 1 мм/мин: ±50 В диапазоне скоростей от 1 до 100 (200*) мм/мин: ±10 | 100 (200*) |
| И1147М-У-02-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,1-100 (0,1-200)* | 100 (200*) |
| И1147М-У-03-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,1-100 (0,1-200)* | 100 (200*) |
| И1185М-У-01-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,1-100 (0,1-200)* | 100 (200*) |
| И1185М-У-02-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,1-100 (0,1-200)* | 100 (200*) |
| И1185М-У-03-К | ±0,1 | ±0,5 | 0,1-100 (0,1-200)* | 100 (200*) |
*опционально
| Модификация машин | Высота рабочего пространства без приспособлений и датчиков силы, мм, не менее | Г лубина рабочего пространства, мм, не менее | Ширина рабочего пространства, мм, не менее | Габаритные размеры испытательной установки, мм, не более | Габаритные размеры блока силового, мм, не более | Масса, кг, не более | Напряжение питания, В, частота 50 Гц | Потребляемая мощность, кВт, не более |
| Ширина | Высота | Глубина | Ширина | Высота | Глубина |
| И1158М-У-01-К | 500 (700*) | 100 | - | 1000 | 1800 | 600 | - | - | - | 150 | 220/380 | 1,0 |
| И1158М-У-02-К | 500 (700*) | 100 | - | 1000 | 1800 | 600 | 1000 | 1000 | 1000 | 150 | 220/380 | 1,0 |
| И1158М-У-03-К | 500 (700*) | 100 | - | 1000 | 1800 | 600 | 1000 | 1000 | 1000 | 150 | 220/380 | 1,0 |
| И1140М-У-01-К | 900 | - | 400 | 1000 | 2500 | 1000 | - | - | - | 250 | 220/380 | 1,0 |
| И1140М-У-02-К | 900 | - | 400 | 1000 | 2500 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 250 | 220/380 | 1,0 |
| И1140М-У-03-К | 900 | - | 400 | 1000 | 2500 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 250 | 220/380 | 1,0 |
| И1147М-У-01-К | 900 | - | 400 | 1000 | 2500 | 1000 | - | - | - | 500 | 220/380 | 1,5 |
| И1147М-У-02-К | 900 | - | 400 | 1000 | 2500 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 500 | 220/380 | 1,5 |
| И1147М-У-03-К | 900 | - | 400 | 1000 | 2500 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 500 | 220/380 | 1 ,5 |
| И1185М-У-01-К | * 700 (900 ) | - | 400 | 1200 | 2500 | 1200 | - | - | - | 1000 | 220/380 | 3,0 |
| И1185М-У-02-К | * 700 (900 ) | - | 400 | 1200 | 2500 | 1200 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 220/380 | 3,0 |
| И1185М-У-03-К | * 700 (900 ) | - | 400 | 1200 | 2500 | 1200 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 | 220/380 | 3,0 |
*опционально
| - температура окружающей среды, °С | от 10 до 35 |
| - относительная влажность воздуха, %, не более | от 45 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106 |
| - напряжений питающей электросети, В | от 198 до 242 |
| - частота, Гц | от 49 до 51 Гц |
Вероятность безотказной работы за 1000 ч - 0,92.
Полный средний срок службы не менее 15лет.
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации и методом офсетной печати на табличку, прикрепляемую к корпусу машин.
Комплектность
Таблица 8
| Наименование | Количество |
| Машина для испытания конструкционных материалов И11М | 1 шт. |
| Блок силовой | 1 шт. |
| Консоль | 1 шт. |
| Программное обеспечение | 1 шт. |
| Подвес или опорный стол для установки гирь | |
| «Машина для испытаний конструкционных материалов И11М. Паспорт» | 1 экз. |
| «Машина для испытаний конструкционных материалов И11М. Руководство по эксплуатации» | 1 экз. |
| Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 63992-16 «ГСИ. Машины для испытания конструкционных материалов И11М. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ивановский ЦСМ» 15 февраля 2016 г.
Эталоны, применяемые при поверке:
- динамометры эталонные электронные 2 разряда (ПГ ±0,12%, ±0,24%) по ГОСТ 8.640-2014;
- набор гирь от 10мг до 5 кг КТ М1 по ГОСТ OIML R 111-1-2009;
- индикатор часового типа ИЧ 25 0-25 мм, КТ 1 по ГОСТ 577;
- штангенрейсмасы ШР, 0-1000 мм, ПГ ±(0,05-0,1) мм по ГОСТ 164;
- штангенциркули ПНГ 0-1000 мм, ПГ ±(0,05-0,1) мм по ГОСТ166;
- секундомер механический СОСпр-2а-3-000 КТ3.
Знак поверки в виде наклейки наносится на лицевую сторону рамы в соответствии с рисунком 12.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в эксплуатационном документе.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к машинам для испытания конструкционных материалов И11М
1 ГОСТ 28840-90 «Машины для испытаний материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования»;
2 ГОСТ 8.640-2014 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений силы»;
3 ГОСТ Р 8.763-2011 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 110-9 до 50 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм»;
4 ТУ4271-001-75903286-15 «Машины для испытания конструкционных материалов И11М».
63992-16: Методика поверкиСкачать690.1 Кб