Назначение
Машины для испытания материалов на ползучесть и длительную прочность УТС 1300 (далее по тексту - машины) предназначены для воспроизведения нормированных значений силы и температуры при определении времени до разрушения образцов материалов при испытаниях на длительную прочность, а также измерения деформации образцов материалов во времени под воздействием постоянной силы при заданном значении температуры при испытаниях на ползучесть в режиме растяжения в воздушной среде.
Описание
Принцип действия машин основан на приложении к испытуемому образцу статической силы в режиме растяжения при постоянном значении заданной температуры в воздушной среде.
Конструктивно машины выполнены в виде секций, объединённых в едином корпусе, каждая из которых состоит из модуля силозадающего, нагревательной высокотемпературной электропечи, измерителя перемещений (деформаций) усредняющего типа (опционально) и системы управления. При этом каждая секция работает в автономном режиме, заданном оператором.
В свою очередь, модуль силозадающий состоит из силовой рамы, электропривода и захватов для установки испытываемого образца. Внутри рамы установлена система нагружения рычажного типа.
По своему расположению система нагружения рычажного типа может иметь различные варианты исполнения и связана с одним из захватов для установки образца. Второй захват, соосно с первым, установлен на подвижной траверсе. Перемещение подвижной траверсы осуществляется через ходовой винт при помощи электропривода, который обеспечивает неизменное положение грузового рычага.
Нагревательная электропечь установлена на силовой раме таким образом, что испытываемый образец, закреплённый в верхнем и нижнем захватах, проходит насквозь через нагревательный муфель печи.
При проведении измерений, испытываемый образец закрепляют между двух захватов. Одновременное воздействие постоянной силы и заданной температуры вызывает линейную деформацию образца.
При этом в случае проведения испытания на длительную прочность фиксируется время, за которое образец доводится до разрушения под воздействием постоянной силы в режиме растяжения при постоянном значении заданной температуры в воздушной среде.
В случае проведения испытания на ползучесть производится измерение продольной деформации образца во времени под воздействием постоянной силы в режиме растяжения при постоянном значении заданной температуры в воздушной среде.
Машины обеспечивают:
- соосность приложения нагрузки к образцу;
- автоматическое поддержание заданной нагрузки;
- автоматическое поддержание заданной температуры;
- автоматическую регистрацию температуры на протяжении всего испытания;
- измерение деформации при испытании на ползучесть;
- аварийную сигнализацию о нарушении температурного режима;
- аварийную сигнализацию о разрушении образца.
Система управления машины обеспечивает проведение испытаний образца материала в заданном режиме.
Машины выпускаются в 5 базовых модификациях, отличающихся наибольшим пределом задания силы (нагрузки) и количеством секций, объединённых в едином корпусе. Модификации машин с наибольшим пределом задания силы более 20 кН имеют как непосредственное нагружение, так и при помощи системы нагружения рычажного типа.
Машины могут быть укомплектованы программно-техническим комплексом (персональный компьютер, принтер, линия связи для подключения к пульту машин и программное обеспечение) который может собирать и обрабатывать результаты испытаний с каждой секции установленных машин.
Кроме того, по согласованию с заказчиком машины могут выпускаться с увеличенной высотой, а также грузами, откалиброванными в килограммах силы.
Внешний вид испытательных машин представлен на рисунках 1, 2 и 3.
Схема обозначения модификаций машин:
УТС 1300-X-Y-Z-K
----------------Обозначение значения максимальной воспроизводимой температуры для исполнений:
A - 1000 °С;
B - 1200 °С
Пределы допускаемой относительной погрешности задания силы (нагрузки), %:
±0,5 или ±1,0
Наибольший предел задания силы (нагрузки), кН:
20, 30, 40, 50 или 100
Исполнение машины:
1 - односекционная
2 - двухсекционная
3 - трехсекционная
Номер проекта предприятия разработчика машин
Пример обозначения машин УТС 1300 при заказе:
Машина с наибольшим пределом задания силы (нагрузки) 30 кН, одна испытательная секция, пределы допускаемой относительной погрешности задания силы (нагрузки) ±0,5 %, диапазон воспроизведения температуры - от плюс 50 °С до плюс 1200 °С: "Машина УТС 1300-1-30-0,5-В УХЛ4.2 ТУ 4271-021-99369822-13".
Рисунок 1 - Общий вид машин односекционных УТС 1300-1
Рисунок 2 - Общий вид машин двухсекционных УТС 1300-2
Рисунок 3 - Общий вид машин трехсекционных УТС 1300-3
Идентификация машины осуществляется методом визуального осмотра маркировочной таблички прикреплённой на корпусе машины, отображающую информацию о модификации машины и заводском номере, а также изучения нормативно-технической документации (руководство по эксплуатации, паспорт), которая входит в обязательный комплект поставки машины и содержит информацию о метрологических и технических характеристиках машины.
Пломбировка от несанкционированного доступа не предусмотрена.
Заводской номер в числовом формате наносится на маркировочную табличку методом офсетной печати, прикрепляемую на заднюю стенку корпуса машины. Место нанесения маркировочной таблички на примере машины односекционной УТС 1300-1 представлено на рисунке 4.
Маркировочная табличка
Рисунок 4 - Место нанесения маркировочной таблички на примере машины односекционной
УТС 1300-1
Общий вид маркировочной таблички с обозначением мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 - Общий вид маркировочной таблички
Нанесение знака поверки на машины не предусмотрено. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Программное обеспечение
Конструктивно машины имеют защиту встроенного программного обеспечения (далее по тексту - 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 «А» по МИ 3286-2010.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Наименование ПО | Test Prof-11 |
| Идентификационное наименование ПО | P-1.01F |
| Номер версии ПО, не ниже | 1.01F.XX* |
| Цифровой идентификатор ПО | 0X75014 |
| Другие идентификационные данные | CRC16 |
| * 1.01F. - метрологически значимая часть ПО; ХХ - метрологически не значимая часть ПО, является сервисной частью, её объём и конфигурация оговариваются при заказе. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для модификаций машин |
| УТС 1300-1-20-К | УТС 1300-2-20-К | УТС 1300-3-20-К | УТС 1300-1-30-К | УТС 13 00-2-3 0-К | УТС 13 00-3-3 0-К | УТС 1300-1-40-К | УТС 1300-2-40-К | УТС 1300-3-40-К | УТС 1300-1-50-К | УТС 1300-2-50-К | УТС 1300-3-50-К | УТС 1300-1-100-К |
| *Диапазон задания силы (нагрузки), кН | от 0,5 до 20 | от 0,05 до 30 | от 0,05 до 40 | от 0,05 до 50 | от 0,15 до 100 |
| Диапазон задания силы (нагрузки) при непосредственном нагружении, кН | - | от 0,05 до 0,5 | от 0,05 до 0,5 | от 0,05 до 0,5 | от 0,15 до 0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности задания силы (нагрузки), % | ±0,5 ±1,0 |
| **Диапазоны воспроизведения температуры для исполнений, С° -А -В | от +50 до +1000 от +50 до +1200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения температуры, С° | ±1,8 |
| ***Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений времени испытаний, с | ±5 |
| * * *Пределы допускаемой относительной погрешности измерений времени испытаний, % | ±0,5 |
* По согласованию с заказчиком может быть изменен наименьший предел задания силы (нагрузки).
** Наибольший и наименьший предел диапазона воспроизведения температуры зависят от установленной электрической печи. Зна
чение диапазона воспроизведения температуры указывается в индивидуальных паспортах на машины.
*** Принимается большее значение погрешности.
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для классов точности* |
| 0,2 | 0,5 | 1,0 |
| Диапазон измерений перемещений (деформаций), мм | от 0 до 25 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений перемещений (деформаций) в диапазоне от 0 до 1 мм включ., мкм | ±2 | - | - |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений перемещений (деформаций) в диапазоне св. 1 до 25 мм, % | ±0,2 | - | - |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений перемещений (деформаций) в диапазоне от 0 до 300 мкм включ., мкм | - | ±1,5 | ±3 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений перемещений (деформаций) в диапазоне св. 300 мкм до 25 мм, % | - | ±0,5 | ±1 |
| *Класс точности измерений перемещений (деформаций), указывается в индивидуальных паспортах на машины, и зависят от типа установленного измерителя перемещений (деформаций). |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для модификаций машин |
| У ТС 1300-1-20-К | У ТС 1300-2-20-К | У ТС 1300-3-20-К | У ТС 1300-1-30-К | У ТС 13 00-2-3 0-К | У ТС 13 00-3-3 0-К | У ТС 1300-1-40-К | У ТС 1300-2-40-К | У ТС 1300-3-40-К | УТС 1300-1-50-К | УТС 1300-2-50-К | УТС 1300-3-50-К | УТС 1300-1-100-К |
| Количество испытательных секций | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 |
| Режим нагружения | Растяжение |
| Среда испытания | Воздушная |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение для модификаций машин |
| У ТС 1300-1-20-К | У ТС 1300-2-20-К | У ТС 1300-3-20-К | У ТС 1300-1-30-К | У ТС 13 00-2-3 0-К | У ТС 13 00-3-3 0-К | У ТС 1300-1-40-К | У ТС 1300-2-40-К | У ТС 1300-3-40-К | УТС 1300-1-50-К | УТС 1300-2-50-К | УТС 1300-3-50-К | УТС 1300-1-100-К |
| Габаритные размеры машины, мм, не более - длина - ширина - высота | 650 700 2200 | 950 700 2200 | 1540 700 2200 | 950 700 2800 | 950 700 2500 | 1450 700 2500 | 950 700 2800 | 950 700 2500 | 1450 700 2500 | 650 700 2360 | 950 700 2360 | 1450 700 2400 | 900 900 2500 |
| Масса машины с печами и грузами, кг, не более | 800 | 1000 | 1200 | 910 | 1100 | 1600 | 910 | 1100 | 1600 | 800 | 1250 | 1800 | 1500 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, С° - относительная влажность, %, без конденсации | от +10 до +35 от 10 до 90 |
| Параметры электрического питания машин: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 360 до 440 от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 1,7 | 3,5 | 5,0 | 1,8 | 3,6 | 5,4 | 1,8 | 3,6 | 5,4 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 5,0 |
| Вероятность безотказной работы за 1000 ч | 0,92 |
| Полный средний срок службы, лет, не менее | 15 |
Примечание - По согласованию с заказчиком может быть изменена высота машин.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом и на таблички, прикрепляемые к корпусам машины и системы управления, методом офсетной печати.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Машина для испытания материалов на ползучесть и длительную прочность УТС 1300 | модификация в соответствии с договором поставки | 1 шт. |
| Программно-технический комплекс | - | *1 шт. |
| Электропечь высокотемпературная | - | ** шт. |
| Набор грузов | - | ** компл. |
| Захваты для испытания образцов при повышенных температурах | - | ** компл. |
| Принадлежности | - | ** шт. |
| Измеритель перемещений (деформаций) | - | *** шт. |
| Руководство по эксплуатации | ТС 1300.000.000 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | ТС 1300.000.000 ПС | 1 экз. |
| Инструкция оператору | ТС 1300.000.000 ИО | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
| * Наличие в зависимости от договора поставки. * * Количество в зависимости от договора поставки и модификации машины. * ** Наличие и количество в зависимости от договора поставки. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 «Использование по назначению» Руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений силы, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 октября 2019 г. № 2498;
Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1-10-9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2018 г. № 2840;
ГОСТ 28845-90 «Машины для испытания материалов на ползучесть, длительную прочность и релаксацию. Общие технические требования»;
ТУ 4271-021-99369822-13 «Машины для испытания материалов на ползучесть и длительную прочность УТС 1300. Технические условия».
