2020-05-25
81
IV. ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
28. Для статических испытаний стеклопластиков при
нормальной температуре могут быть применены разрывные и универ-
сальные машины с различными устройствами для измерения нагрузки:
а/ маятниковым /инерционные машины/;
б/ с помощью упругих элементов /малоинерционные машины/;
в/ электронным /безинерционные машины/.
29. К испытательным машинам предъявляются следующие
требования:
а/ возможность измерения нагрузки с точностью
до 1%;
б/ возможность регулировать скорость перемещения активного захвата в пределах от 10 до 100 мм;
в/ возможность установки на них нагревательных и холодильных устройств для испытаний при пониженных и повышенных температурах.
30. Для испытания стеклопластиков рекомендуется применять безъинерционные машины, т.к. у инерционных машин отклонение маятника не синхронизируется во времени с фактической нагрузкой на образец.
Кроме того, на инерционных машинах трудно создать заданную скорость деформирования образца.
|
|
|
31. Из-за отсутствия широкого ассортимента испытатель-
ных машин для испытания стеклопластиков в настоящее время, в основном используются инерционные универсальные и разрывные машины типов УМ-5, Р-5, ZD-10, ZD-20, машины типа Крипп и др.
ПРИМЕЧАНИЕ. Указанные испытательные машины, кроме ум-5 и Р-5,
изготавливаются в Германии.
32. Механические испытания при повышенных и пониженных температурах проводятся либо на тех же испытательных машинах, оснащенных различными съемными холодильными и нагревательными устройствами, либо на машинах, специально предназначенных для этих целей.
3З. Правильность показаний испытательных машин, приборов и точность работы испытательной установки в условиях пониженных и повышенных температур периодически проверяются согласно положению Комитета стандартов,мер и измерительных приборов.
V. ОСНАСТКА ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ МАШИН НАГРЕВАТЕЛЬНЫМИ
И ХОЛОДИЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
34. Передача тепла от теплоносителя к образцу может осуществляться контактным, конвективным, конвективно-радиационным и радиационным способами.
35. Передача холода от хладагента к образцу может осуществляться контактным /если хладагент не оказывает физико-химического воздействия на испытуемый материал/ или конвективным способами.
36. В практике испытаний стеклопластиков при нагреве образца до 400 и охлаждении до -60 оС и ниже, наибольшее применение имеет конвективный способ. Но вследствие ряда соображений:
увеличение производительности машин, надежность крепления образца при испытании, создание заданного температурного градиента
|
|
|
/идентичных условий, при которых материал работает в
конструкции/, целесообразно также применять контактный способ
нагрева.
37. Контактный и другие способы передачи тепла /радиационный и конвективно-радиационный/, очевидно, целесообразно применять и при нагреве до высоких температур /свыше 250оС при
симметричном и несимметричном нагреве образцов.
НАГРЕВАТЕЛЪНЫЕ И ХОЛОДИЛЬНЫЕ
УСТРОЙСТВА
38. Нагревательные и холодильные устройства обеспечивают равномерное нагревание или охлаждение образца при заданной температуре и поддерживают ее на протяжении всего испытания.
Допустимые отклонения температуры от заданной не должны
превышать ±2оС при нагреве до 150оС и ± 5оС - выше 150оС.
39. Нагревательные и холодильные устройства камеры,
ванны и т.п./ должны быть устранены так, чтобы в них можно
было установить необходимые приспособления для испытаний и
измерительные приборы, за показаниями которых удобно наблюдать.
40. По конструктивному оформлению съёмные нагревательные
и холодильные устройства могут быть разъемными, неразъемными, перемещающимися в вертикальном направлении, поворачивающимися,
раскрывающимися и т.п.
41. Нагрев воздуха в нагревательной камере осуществляет-
ся с помощью электроспирали.
Равномерное распределение температуры по объему камеры
достигается принудительной циркуляцией воздуха.
В нагревательных печах, в которых нагревается лишь рабочая
часть образца, а захваты вынесены наружу, - равномерность распре
деления температур, особенно по высоте, обеспечивается путем
трехсекционного расположения нагревательных спиралей, питание
электроэнергией которых осуществляется независимо друг от
друга.
42. В камерах для испытания стеклопластиков при
пониженных температурах в качестве охлаждающих веществ
используется твердая углекислота /сухой лед/, жидкий азот
, фреоны и некоторые
другие хладагенты.
43. Ниже приводится описание некоторых нагревательных
и холодильных устройств.
УСТРОЙСТВО НАГРЕВАТЕЛЬНОИ КАМЕРЫ
И РАЗЪЕМНОЙ ПЕЧИ
44. На рис. 2, 3 приведено устройство нагревательной камеры
и схема установки в ней образцов, на рис. 4 - разъемной печи.
Корпус нагревательной камеры с приставкой имеет двойные
стенки, пространство между которыми заполнено минеральной ватой. Наружная облицовка камеры выполнена из листового алюминия, внутренняя — из нер
жавеющей стали, облицованной тканевым асбестом
-.
В днище и крышке предусмотрены отверстия для вывода тензометров, термопар и тяг, соединяющих захваты или приспособления с головками испытательной машины.
Уплотнение отверстий осуществляется с помощью прокладок из тканевого и шнурового асбеста. На задней съемной стенке камеры смонтирован калорифер для
Термопара
ПП
ЭПП-09
Термопара
480мм
Тяга к испытательной
Машине
Камера
Захват
Образец
Тензометр
Сетка
360х215х1300
рабочий объем
Плита для установки нагревательной
Камеры
Рис. 2 Схема устройства нагревательной камеры и установки образца для определения 
, Е, 
и 
при повышенных температурах
Рис. 3 Схема устройства нагревательной камеры и установки образца для определения при повышенных температурах
Рис. 4 Схема устройства нагревательной разъемной печи и установки образца для определения , Е, и при повышенных температурах
нагрева воздуха и вентилятор, создающий принудительную цирку-
ляцию теплоносителя внутри камеры. В верхней части внутренней
стенки калорифера имеются съемные пластинки, при снятии или
наложении которых может быть увеличено или уменьшено отверстие
для входа или выхода нагретого воздуха из калорифера в камеру.
|
|
|
Нагревательным элементом являются четыре спирали, сблокированные в две независимые секции различной мощности.
Теплоноситель /воздух / в камере движется по замкнутому пути.
Направление движения воздуха может осуществляться снизу вверх
или наоборот. В том и другом случае направление движения
теплоносителя совпадает с продольной осью испытуемого образца.
Передняя стенка камеры является дверкой, которая используется при установке приспособления в камере с испытуемым
образцом. В центральной части этой дверки имеется застекленный
проем, через который производится наблюдение за процессом
испытания. Этот же проем служит для установки приставки и ввода
в нее хвостовой части приспособления при испытании криволинейных
образцов, как это показано на рис. 3.
В целях создания безопасных условий труда в момент
открывания большой дверки в камере предусмотрено блокирующее
устройство, которое предотвращает возможность выдувания нагретого и содержащего вредную пыль воздуха из камеры в рабочее
помещение.
45. Автоматическое регулирование заданной температуры в
камере осуществляется следующим образом.
На электронном самопишущем автоматическом потенциометре
/ЭПП 09, ЭПД-12/ стрелку позиционного регулятора устанавливают
на температуру, при которой предполагается проводить испытания.
Далее включается электрощит и через автотрансформатор
/ЛАТР-9А (220В 9А) на нагревательный элемент подается такое
количество электроэнергии, которое при установившемся тепловом
равновесии в камере обеспечивает нагрев циркулирующего воздуха
до температуры на 5 - 10оС ниже заданной.
Через автотрансформатор ЛАТР-2А (250В 2А) подается
электроэнергия на другой регулировочный нагревательный элемент,
соединенный с электронным потенциометром.
|
|
|
С помощью второго нагревательного элемента воздух
нагревается до заданной температуры.
В случае перегрева или недогрева воздуха термодатчик-термопара,
находящийся вблизи образца в камере, подает на электронный
потенциометр импульс, вследствие чего исполнительный механизм
разрывает или замыкает цепь регулировочного нагревательного
элемента. (Вывод или ввод сопротивления на ЛАТР-2А и ЛАТР-9А
осуществляется вручную).
46. Нагревательная камера пригодна для нагрева образцов
до 250оС и выше при определении следующих механических характеристик стеклопластиков: с
(Н определяется максимум до 150оС).
47. Разъемные нагревательные печи пригодны для определения тех же механических характеристик, кроме , а и Н.
При определении в кольцевом направлении, особенно при
повышенных температурах, чтобы образец удерживался в зажимах
захвата, его необходимо прочно зажимать между плашками. Если
это не приводит к желаемому результату, следует изменить
сечение рабочей части образца.
48. Устройство печи для контактного нагрева образца при
испытании на растяжение и тензометра для измерения деформаций приведено на рис. 5.
