Машины для динамических испытаний серии SAF-10

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ

• Соответствие стандартам EN 10002.2, 10002-4; ISO 7500, 9513, 12737, 12108, 12135; ASTM E-4, E83, E1942, E399, E647, B645, E1820; BS 3846; DIN 51221
• Оборудование обеспечивает высокоточное нагружение различной амплитуды по нагрузке, перемещению, деформации, напряжению при таких формах цикла нагружения как синус, прямоугольник, треугольник, пила и комбинированный цикл
• Простое и удобное программное обеспечение позволяет задавать параметры циклических испытаний как перед испытанием, так и в режиме реального времени в процессе испытания
• Конструкция рамы, система измерения и управления разработаны в соответствии с требованиями к усталостным испытаниям
• Гидравлическая система позиционирования траверсы и ручная/гидравлическая система фиксации траверсы
• Возможность проведения различных статических испытаний
• Сменные захваты, оснастка, экстензометры и термокриокамеры
• Эффективная система охлаждения, продлевающая срок службы масла

ПРИМЕНЕНИЕ

Испытательные машины серии SAF широко используются как при исследованиях, так и для контроля качества при проведении испытаний:

- на многоцикловую и малоцикловую усталость,

- на усталостную прочность и долговечность материалов и компонентов,

- вязкость разрушения,

- определение предела выносливости,

- исследование образования и роста трещин,

- термомеханическую усталость,

- и т.д.

Испытуемые материалы и компоненты

Образцы из различных материалов: металлы, композиты, бетоны, конструкционные материалы, материалы для дорожного строительства и т.д.

Готовые изделия: пружины, болты, изделия в сборе, амортизаторы, автомобильные и авиационные компоненты и т.д.

ОПИСАНИЕ

При динамическом нагружении материалов требуется испытательная система с высоким быстродействием привода, электроники и программного обеспечения. Для высоких нагрузок (более 10кН) подходят сервогидравлические системы с быстрой обратной связью. Система может быть одноосная, двухосная или многоосная. Компания SANTAM представляет Вашему вниманию машину для испытаний на усталость (серии SAF) с приложением динамической нагрузки в режиме одноосного нагружения (растяжение или сжатие) с использованием быстродействующей сервогидравлической системы с обратной связью. Машины серии SAF состоят из следующих основных компонентов: рама, привод, контроллер, гидростанция и программное обеспечение.

СИЛОВАЯ РАМА

Машины серии SAF имеют прочную силовую раму с высокой жесткостью для уменьшения погрешности в результатах испытаний из-за деформации рамы. Гидравлическая система подъема и ручная система фиксации траверсы позволяют пользователю установить необходимую высоту зоны испытания.

В серии машин SAF представлено две модели, различающиеся местом установки привода:

- на верхней траверсе, под которой также крепится датчик силы (модель SAF-xxxx)

-  в основании машины (модель SAF-xxxxB)

Преимуществом модели SAF-xxx – это простая и удобная установка образца или испытуемых компонентов. Преимущество модели SAF-xxxxB в том, что при испытаниях на частотах 5 Гц и более (или при больших амплитудах) ошибка измерения нагрузки из-за влияния инерционных масс захватов (или  оснастки) минимальна и ею можно пренебречь.

• Ширина х Высота рабочей зоны: 420 мм х 700 мм
• Гидроцилиндр двойного действия (растяжение-сжатие) с хонингованным поршнем и хромированными направляющими колоннами.
• Электрический гидравлический насос с гидравлическими клапанами, промежуточный охладитель-теплообменник, гидроаккумуляторы, сервоклапана и т.д.
• Использование электрической защиты от обрыва фазы, перенапряжения, перегрузки, короткого замыкания, а также система защиты от перегрева масла и контроля давления масла в системе.

Измерение нагрузки

• Высокоточный низкопрофильный динамический датчик силы специальной конструкции, спроектированный для усталостных испытаний с пониженной чувствительностью к поперечным нагрузкам
• Максимальная нагрузка: 10 кН
• Низкопрофильный датчик силы для динамического растяжения и сжатия с автоматической идентификацией
• Точность: 0,5% от измеряемой величины
• Разрешение: ±1/32000 емкости датчика (растяжение и сжатие)

ПРИВОД

Сервогидравлический тип привода. Высокая точность при изготовлении деталей привода SAF, а также использование специальных изностойких уплотнителей позволяет оборудованию работать с номинальной нагрузкой в течение длительного времени без отказов и протечек. Использование быстродействующего сервоклапана MOOG позволяет гидравлическому цилиндру мгновенно реагировать на управляющий сигнал контроллера. Установленный в гидравлическом цилиндре линейный датчик перемещения (класс защиты IP67) измеряет положение поршня с разрешением 1 мкм на всем диапазоне хода. Для предотвращения вращения штока при одноосном нагружении во время испытания, все приводы SAF оснащены антипроворотным устройством.

Линейная скорость привода зависит от расхода масла гидростанции и является основным параметром, влияющим на максимальную производительность машины (максимальная амплитуда и частота испытания).

Измерение перемещения

• Высокоточный бесконтактный датчик линейных перемещений поршня, встроенный в гидроцилиндр, с разрешением 1 мкм для всего диапазона хода поршня
• Точность измерения перемещения выше, чем 50 мкм (ход 100 мм)
• Ход поршня: 100 мм
• Максимальная скорость движения поршня: 500 мм/с (при 20 л/мин), 1000 мм/с (при 40 л/мин)

КОНТРОЛЛЕР

Контроллер SAF является интегрированным преобразователем сигналов и цифровым контроллером, основанным на технологии DSP. Все измерительные инструменты, такие как датчик силы (нагрузка), положение привода (перемещение) и экстензометр (деформация) обслуживаются высокоскоростными усилителями, все команды управления машиной и все ошибки обрабатываются системой управления. Контроллер SAF подключен к ПК через локальную сеть (1000 Мбит/с). Контроллер может управлять всеми выбранными сигналами (нагрузка, положение или деформация) в замкнутом цикле контроллера с частотой обновления 5 кГц. Эта функция позволяет машине с высокой точностью следовать заданным точкам (установленным точкам генерации формы волны). Разрешение измерения нагрузки и деформации составляет 1/±32 000 полной шкалы измерения. ПИД параметры для каждого измерительного канала (как в статическом, так и в динамическом режиме) могут быть изменены и  настроены в режиме реального времени, при этом оператор может видеть реакцию машины на изменение параметров при их вводе.

Программное обеспечение

• Полное компьютеризированное управление приводом, гидравлическими захватами, системой перемещения и системой фиксации  подвижной траверсы
• Контроль скорости, перемещения, нагрузки, напряжения и деформации
• Компенсация инерционных массовых сил динамического движения захватов и датчика силы.
• Автоматическая подстройка реального сигнала отклика под заданный сигнал амплитуды.
• Виртуальная клавиатура включена в программное обеспечение и две внешние клавиатуры для раздельного управления приводом, гидравлическими захватами машины и управления положением траверсы и системой фиксации траверсы
• Измерение нагрузки, перемещения,  напряжения,  деформации,  количества  циклов и времени в единицах: СИ, BS и MKS (опционально)
• Сохранение и печать отчетов испытаний
• Возможность калибровки датчика силы (тензодатчик) и деформации (экстензометр)
• Аварийная сигнализация температуры и давления масла в случае выхода за заданные пределы
• График испытания

Мгновенные графики циклов: нагрузка, перемещение, напряжение и деформация

• Одновременное отображение заданного цикла и реальной кривой для визуализации испытания и дальнейшей настройки ПИД-параметров с целью изменения условий испытания и наблюдения за результатами изменений
• Настройка испытания:

Выбор формы нагрузки, типа управления, амплитуды, частоты, перемещения. Амплитуда шума, условия остановки машины и количество циклов

• Ввод ограничений: максимальной и минимальной нагрузки, смещения и деформации для безопасности и предотвращения выхода машины из заданного  интервала ограничений во время испытаний.
• Настройка ПИД-параметров (отдельно для каждого параметра регулирования)
• Сохранение и печать результатов после завершения испытания
• Настройка образца:

Ввод начальной расчетной длины, расстояния между захватами и поперечного сечения (диаметр для круглой секции труб) или ширины, толщины, веса, длины и поперечного сечения)

• Настройка кривой для разных статистических выборок
• Выбор различных интервалов для циклов и определение частоты сбора (отдельно для каждого интервала) для сохранения данных только важных циклов, за счет чего не увеличивать общий объем данных испытания
• Настройка печати:

Полная печать результата (выбор цвета и выбор различных областей)

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА (гидростанция)

Установка рассчитана на длительную работу при номинальном давлении (постоянно 200 бар). Для этого в системе используется фильтрация масла под высоким давлением (5 мкм), специальное промежуточное охлаждение масла (пластинчатый теплообменник), мощный насос (поршневого типа), отдельная электрическая панель. Для охлаждения масла требуется система охлаждения. Гидростанции подразделяются в зависимости от максимальной производительности и наличия дополнительного оборудования  для подключения системы гидравлического перемещения верхней траверсы и ее фиксации, а также управления гидравлическими захватами. Ошибки гидростанции, связанные с низким давлением и высокой температурой масла, фиксируются системой управления и отображаются в программном обеспечении.     

Захваты и оснастка

• Гидравлические захваты для испытания плоских и круглых образцов
• Плиты жестко зафиксированные и самовыравнивающиеся
• Оснастка на 3-х и 4-х точечный изгиб
• Различные другие приспособления для динамических испытаний
• Возможность установки печи и климатической камеры