Лабораторна установка

Дослідні машини для малих потужностей виконуються з механічними пристроями, для більш навантажених - з гідравлічними.

Серед машин з механічними пристроями, для більш навантажених, широке застосування одержала універсальна машина УМ5, схема якої представлена на рис. 5.3. На ній можна робити статичні випробування на розтягування, стискання; при наявності нескладних пристосувань можна робити випробування на вигин і на зріз. Максимальне робоче зусилля, яке можна одержати на машині УМ 5, становить 5 тс (приблизно 50 кн.).

Пристрій складається із електродвигуна 20, коробки передач 19, черв'ячної передачі, яка складається із черв'яка 18 і черв'ячного колеса 17, розміщених у остові машини 21. На верхньому кінці гвинта укріплене черв'ячне колесо 14, що утворює із черв'яком 15 само гальмуючу черв'ячну пару. При обертанні черв'ячного колеса 17 гвинт 16 не обертається (цьому перешкоджає черв'ячна пара 14—15), а рухається поступально уздовж своєї осі й переміщує траверсу 23 і пов'язаний з нею нижнє захоплення 13. Швидкість переміщення захоплення, залежно від швидкості двигуна 20 і обраної передачі коробки 19, може бути 4, 10, 20 і 60 мм/хв. Переміщення захоплення зі швидкістю, меншої 4 мм/хв, а також невелике збільшення навантаження можна здійснити обертанням черв'яка 18 знімною рукояткою. При цьому електродвигун повинен бути відключений. Перед включенням електродвигуна рукоятку необхідно обов'язково зняти.

Силовимірювальний пристрій змонтовано на рамі 12, укріпленої на остові 21. Він може вимірювати силу, спрямовану як нагору, так і вниз.

Рис. 5.3. Схема машини з механічним навантажуючим пристроєм

При випробуванні на розтягування зразок закріплюють у захопленнях 10, 13 за допомогою клинів або змінних вкладишів. Захоплення 10 через підшипник 8 передає зусилля важелю 9. Останній за допомогою стрижня 6 і призм 5 і 7 навантажує важіль 2, зв'язаний сталевою стрічкою з маятником 32. При випробуваннях на розтягування важіль 9 опирається на призму 4, а при випробуваннях на стиск — на призму 3. Завдяки цьому зусилля, передане на призму 7, завжди спрямоване нагору й маятник 32 завжди відхиляється в одну сторону. Плечі важеля 9 підібрані так, що при випробуваннях як на розтягування так і на стиск його передатне відношення однакове.

Маятник 32 штовхає зубчасту рейку 29, що переміщується в горизонтальних напрямних. Тому що горизонтальна проекція переміщення центра ваги маятника пропорційна силі, що діє на випробовуваний зразок, то переміщення рейки 29, а отже й кут повороту шестерні 30 і з'єднаної з нею стрілки 31 щодо кругової шкали 28, також пропорційні прикладеному навантаженню.

Машина УМ 5 має пристрій, що автоматично викреслює графік залежності навантаження від деформації. З нижньою рухливою траверсою 23 укріплена зубчаста рейка 22, переміщення її таке ж, як і траверси, і дорівнює величині деформації зразка. Рейка, переміщаючись, повертає шестерню 24, що через коробку передач 25 обертає барабан 26. Кут повороту барабана пропорційний деформації зразка. Перо 27, з'єднане з рейкою 29, рухається уздовж утворюючого барабана 26. Це переміщення пропорційне до зразка сили. У результаті цих двох рухів на папері, укріпленому на барабані, перо 27 вичерчує графік у координатах «зусилля — деформація».

При руйнуванні зразка маятник 32 з більшим прискоренням вертається у початкове вертикальне положення. Для гасіння вільних коливань маятника, що виникають при цьому, є гідравлічний амортизатор 33.

Машина поставляється набором змінних вантажів маятника, що дозволяє змінювати межі виміру навантаження. Набір вантажів А, Б, В дає можливість установити наступні межі вимірів: при вантажі А межа виміру О..100 кгс (1 кН); А + Б — 0..2000 кгс (20 кН), А + Б + + В — 0...5000 кгс (50 кН.). У машинах з гідравлічним навантаженням зразок 3 поміщують у захопленнях 2 і 4. Останній пов'язаний з нерухомою траверсою 5. Захоплення 2 укріплене на рамі, що переміщується під тиском рідини, що нагнітається під поршень 7 насосом 8. Величину сили, що діє на зразок, вимірюють за допомогою манометра 6.