Установка для проведения испытания стальных образцов на сжатие

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 624.014.2

Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати, г. Тараз

Установка для проведения испытания стальных образцов на сжатие

Сандыкбаев Б.Е.

Экспериментальные исследования устойчивости сжатых стержнейметаллоконструкции позволяют также получить ряд данных, необходимых при проектировании новых и усилении существующих конструкций, определение которых расчетным путем неосуществимо в силу отсутствия расчетных этих данных[2].Данные экспериментального исследованияустойчивости сжатых стержнейметаллоконструкции позволяют создавать методы расчета с позиций его надежности и долговечности, обогащают теорию расчетов.

Экспериментальные работы проводились в лабораторий инженерного профиля «Наноинженерные методы иследований им. А.С. Ахметова» ТарГУ им. М.Х. Дулати. Испытания стержней проводились на гидравлическом прессе П-125. стержень пресс ремонтный безопасность

Инструкция проведения эксперимента предусматривает основные положения, которые должны неукоснительно выполняться. Необходимо помнить, что только соблюдение настоящих правил трудовой дисциплины и осмысленность действий могут обеспечить надёжность и безопасность испытаний [3].

Ниже приводится ряд положений обязательных исполнению:

1.Одежда не должна иметь развивающихся длинных пол, концов, свободных частей, которые могли бы быть захвачены движущимися частями машин.

2.Длинные волосы должны быть прикрыты головным убором.

3.Работа на машине может быть начата только после ознакомления с ней и разрешения руководителя.

4.Установку образцов разрешается производить только при выключенной машине.

5.Перед включением надо убедиться, что никто из присутствующих не находится вблизи движущихся частей машин.

6.Испытание хрупких образцов (чугун, закалённая сталь) на кручение и сжатие должно производиться с применением надёжного ограждения образцов.

7.Категорически запрещается:

а) включать без необходимости рубильники и пусковые кнопки;

б) включать электроприборы в сеть без разрешения;

в) трогать рычаги и рукоятки управления машин и приборов, не относящихся к выполняемой работе [3].

Для экспериментального исследования нами были подготовлены стержни с круглым сечением (Ш22 мм) разных длин (80, 70, 60 см) марка стали Ст-3 ГОСТ 5781-82 (рис. 1.а). Стержни не имеет выступов на поверхности и представляет собой гладкий круглый стержень. Материалом изготовления служит углеродистая низколегированная сталь высокого качества.

При сжатии пресса чтобы жестко закрепить стержень специально изготовили приспособление для закрепления концов стержней. Приспособление изготовлены из швеллера №14 (рис. 1.б) длина 16 см, по бокам сварили листы толщиной 4 мм по размеру швеллера. Стенкишвеллера и сваренный листточно по центру просверлили Ш16 мм и сварили гайку размером М16. В гайку закрутили болт М16 длиной 10 см. Для закрепления стержня ставим его в центр приспособление и закручиваем болт М16 с ключом S 24.

а) б)

Рис. 1. Образцы стержней круглого сечения для испытания: а) стержни с круглым сечением Ш 22 мм разных длин 600, 700, 800 мм, б) приспособление для закрепления концов стержней: 1 - швеллер; 2 - болт М16

Состав пресса представляет собой установку, состоящую из нагружающего устройства и пульта управления, для фиксирования данных подключается компьютер (ноутбук) специальной программой, которая автоматический выводят диаграмму нагружения, для безопасности перед прессом устанавливаем ограждение.

Наибольшая предельная нагрузка 1250 кН. Особенность пресса по сравнению с другими машинами в увеличенном рабочем пространстве, большей создаваемой нагрузкой и наличием электропривода подвижной траверсы [1].

Нагружающее устройство предназначено для деформирования и разрушения испытуемого образца. Пульт управления служит для управления процессом нагружения образца и контроля за величинами нагрузок (деформаций). Пульт управления включает в себя насосную установку с системой управления, силоизмеритель. Нагружающее устройство и пульт управления соединены маслопроводами. Отображение создаваемой на образец нагрузки выводится на аналоговый двухдиапазонный циферблат [1].

Нагружающее устройство (рис. 2.а) представляет собой раму 1, состоящую из основания и траверсы, соединенных двумя резьбовыми колонами 2. На колоннах установлена подвижная траверса 3. Перемещение траверсы по резьбе колонн для установки необходимого пространства в зависимости от высоты испытуемого образца осуществляется от электродвигателя 4 с помощью червячно-винтовой передачи 5.Верхняя опорная плита 6 закреплена на подвижной траверсе 3 и имеет самоустанавливающуюся сферическую опору, обеспечивающую осевое приложение нагрузку к образцу.В станине 7 нагружающего устройства расположен цилиндр с опорным столом. Под действием давлением давления масла в гидросистеме плунжер цилиндров перемещается вверх. Опускаются подвижные части под действием собственного веса [1].

Пульт управления представляет собой блочную конструкцию 8. Нижняя часть пульт - насосная установка 9, верхняя - силоизмерительный блок 10.Насосная установка 9 состоит из бака и блока с электро- и гидроаппаратурой, сочлененный с помощью петель для удобства опрокидывания верхней части пульта относительно бака и свободного доступа к гидроаппаратам, опущенным в бак [1].

В силоизмерительном 10 блоке расположен торсионный силоизмеритель 11 и диаграммный аппарат 12. Торсионный силоизмеритель имеет два силоизмерительный цилиндра, каждый из которых в зависимости от выбранного диапазона измерения нагрузок, подключается с помощью переключателя к рабочей полости цилиндров. Отображение создаваемой на образец нагрузки выводится на аналоговый двухдиапазонный циферблат 13 [1].

Управление двигателем осуществляется магнитным пускателем К3 с помощью кнопок S4 «Пуск» и S3 «Стоп». В цепь катушки пускателя включенный выключатель S1, который при максимальном угле закручивания торсиона силоизмерителя срабатывает и отключает насос [1].

Для проведения испытания с начало необходимо изучить указания мер безопасностииинструкций по эксплуатации пресса.

а) б)

а: 1 - рама; 2 - резьбовые колонны; 3 - подвижная траверса; 4 - электродвигатель; 5 - червячно-винтовые передачи; 6 - опорная плита; 7 - станина; 8 - пульт управления; 9 - насосная установка; 10 - силоизмерительный блок; 11 - торсионный силоизмеритель; 12 - диаграммный аппарат, 13 - аналоговый двухдиапазонный циферблат.

б: 1 - спускает подвижную траверсу; 2 - поднимает подвижную траверсу; 3 - включает двигатель насосной установки; 4 - выключает двигатель насосной установки; 5 - световой индикатор; 6 - маховик управляющий нагружением пресса; 7 - переключатель диапазон нагрузок.

Рис. 2. Нагружающее устройство: а) детали пресса П-125; б) пульт управления

Меры обеспечения безопасности при производстве ремонтных работ и необходимые средства для их выполнения должны быть предусмотрены в плане работ и подготовлены заранее:

- производить подтягивания болтовых и других соединений на гидроаппаратных и маслопроводах при включенном насосе ЗАПРЕЩАЕТСЯ;

- заземление пресса, эксплуатация и ремонт электрооборудования должны соответствовать правилам устройства электроустановок;

- эксплуатировать пресс при давлении, превышающем указанное в формуляре, ЗАПРЕЩАЕТСЯ;

- смазка частей пресса во время его работы не допускается;

- помещение, в котором находится пресс, должно иметь естественное и искусственное освещение в соответствии с действующими нормами;

- опрокидывать верхнюю часть пульта управления относительно бака допускается только при закрепленном к фундаменту масленом баке и снятых маслопроводах внешней разводки. Использовать различные подборки между верхней частью пульта управления и бакам на угол 90° и надежно опираться на подборку, устанавливаемую сзади пульта управления;

- испытания проводить только при установленном ограждении [1].

После закрепления концов стержня установливаем его в опоры пресса и испытываем стальные стержни плавным и медленным приложением нагрузки, это позволяет измерять с достаточной точностью нагрузку, приложенную к образцу, а также деформацию образца в любой момент испытания.

Для эксплутаций пресса в пульте управления есть кнопки управления (рис. 2.б). Для нагружения пресса с начало:

- подключить пресс к электросети и включить кнопкой 3 (рис. 2.б) двигатель насосной установки загорится световой индикатор 5;

- выбрать диапазон нагрузок 7 для нагружения пресса;

- убедившись, что между опорным столом и верхней плитой имеется зазор (не менее 60 мм), поворотным маховичка 6 по часовой стрелке поднимать подвижные части пресса на максимальную подушку (от 5 до 10 мм). Маховичок 6 поставьте в нулевое положение;

- поворотном рейки стрелку силоизмерителя установить на «нуль»;

- поворотом маховичка 6 по часовой стрелке дайте плунжеру пресса холостой ход (примерно 50 мм). При этом стрелка силоизмерителя не должна отклониться от «нуля» более чем на 1 деление;

- поворотом маховичка 6 против часовой стрелки опустить подвижные части;

- кнопками 1 и 2 ориентировочно установить подвижную траверсу в нужное положение в зависимости от высоты образца;

- установить образец на стол, центрируя его по рискам, нанесенным на плите стола;

- кнопками 1 и 2 установить подвижную траверсу так, чтобы зазор между верхней опорной плитой и верхним торцом образца был от 10 до 15 мм и установить ограждение;

- поворотом маховика 6 по часовой стрелке поднимать подвижные части пресса на масляную подушку (от 5 до 10 мм). Маховичок 6 поставте в нулевое положение и поворотом рейки стрелку силоизмерителя установить на «нуль». Контрольную стрелку подведить к рабочей;

- поворотом маховика 6 нагрузить образец. После разрушения образца поворотом маховичка 6 против часовой стрелки опустить подвижные части пресса и по контрольной стрелке произвести отсчет показаний силоизмерителя;

- повернув маховик 6 по часовой стрелке до получения необходимой скорости нагружения, нагружайте образец, наблюдая за записью диаграммы;

- после разрушения образца или доведения нагрузки до величины, заданной условиями испытаний, сбросьте масло из гидросистемы маховиком 6, выключайте насосную установку 4 и отключить пресс от электросети [1].

В этих испытаниях мы определили критическую силу, при которой происходить потеря устойчивости стрежня. С силоизмерительного устройства компьютер зафиксировал нагружение пресса и вырисовал график испытания. Это график зависимости нагрузки (F, кН) от время испытания (t, сек). Полученные в каждом испытаний результаты готовы для обработки.

Литература

1. Паспорт Пресса П-125. Пресс гидравлический для испытания строительных материалов П-125. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Стр. 3-6;21-22.

2. Ажермачёв Г.А. Экспериментальные исследования при оценке напряженно- деформированного состояния строительных конструкций исооружений.Статья УДК 624.014. Строительство и техногенная безопасность №42 2012г. Стр. 15-16.