1. Испытательные машины и измерительные приборы.

1. Машина для испытания на кручение КМ-50-1 (см. рис. 4).

Рис. 4

1. Общая часть.

Машина КМ-50-1 предназначена для испытания образцов из металлов

на кручение с наибольшим крутящим моментом 50 кгм.

Для измерения создаваемых крутящих моментов машина снабжена моментоизмерителем. Принятые диапазоны замеряемых крутящих моментов выражены тремя шкалами на циферблате:

Шкала А от 0 до 50 кгм

Шкала Б от 0 до 20 кгм

Шкала В от 0 до 10 кгм.

С введением трех шкал повышается точность отсчетов нагрузок. Цена делений всех диапазонов нагрузок указана на циферблате шкал.

Цена деления шкалы углов закручивания - 1⁰.

2. Описание машины.

Машина КМ-50-1 относится к типу машин с механическим нагружением вертикально расположенного образца и рычажно-маятниковым моментоизмерителем (рис.1).

Машина состоит из следующих основных частей:

станины,

привода,

механизма нагружения,

моментоизмерителя,

ручного привода,

захватов.

Станина (1) представляет собой замкнутую раму, основанием которой служит корпус привода (2), боковыми сторонами две колонны (3), верхние концы которых соединены корпусом механизма нагружения (4). Станина служит для установки и крепления всех узлов и деталей машины. На левой колонне укреплён корпус моментоизмерителя (5).

Образец (10), зажатый в захватах (6 и 7), подвергается кручению при помощи механизма привода, который работает следующим образом: от электродвигателя (8) вращение через клиноременную, червячную и зубчатую передачи передается на ходовой винт (9) с установленным на нём нижним захватом.

Кроме механического привода машина имеет ручной привод (11).

Момент, приложенный к нижнему захвату, передается маятнику (12), который, отклоняясь при нагружении образца, через систему рычагов и шестерён вращает стрелку (13), показывающую момент на шкале моментоизмерителя (14).

Для закрепления образцов различной длины нижний активный захват (6) может устанавливаться на различной высоте маховиком (18). Для того чтобы на образец не действовала растягивающая сила, создаваемая весом деталей захвата, внутри ходового винта установлена пружина, которая поддерживает захват и смягчает его удар по торцу ходового винта после разрушения образца.

Угол закручивания отсчитывается по шкале (19), установленной на ходовом винте. Шкала имеет 360 делений, цена каждого деления соответствует углу закручивания в 1⁰. Для отсчёта целых оборотов ходового винта служит счётчик оборотов с пределом измерения в 10 оборотов. Показания по шкале углов закручивания соответствуют относительному повороту захватов, так как поправка на поворот верхнего захвата вносится автоматически корректирующим приспособлением.

Для создания привода предназначен механизм нагружения, в нижней части которого установлен верхний захват (7).

Уравновешивающий момент создается с помощью сектора, связанного гибкой связью с маятником (12), который имеет съёмные грузы, устанавливаемые в зависимости от применяемой при испытании шкалы моментоизмерителя.

Механизм нагружения отрегулирован таким образом, что допускается пробег стрелки на 2 – 6 делений сверх максимума шкалы, после чего электродвигатель автоматически отключается микропереключателем.

Конструкция моментоизмерителя рассчитана так, что величина момента приложенного к образцу, прямо пропорциональна углу отклонения рабочей стрелки по круговой шкале. Стрелка по круговой шкале показывает непосредственно действующий на образец момент.

Для закрепления образцов, испытываемых на кручение, машина снабжена клиновыми захватами. Верхний захват (7) установлен на шпинделе головки нагружения, нижний захват (6) устанавливается в ходовой винт.

Минимально возможное расстояние между захватами 60 мм. Для удобства заправки и снятия образца в захватах сделаны прорези. Верхний захват имеет фиксатор для удержания губок в раскрытом состоянии.

2. Прибор для измерения углов закручивания - прибор Бояршинова (см. рис. 5, 6)

Рис. 5

Рис. 6

Прибор предназначен для определения угла закручивания круглого образца диаметром d=15 мм на длине l=80 мм. Прибор (рис. 5) состоит из 2-х частей. Каждая часть прикрепляется к образцу струбцинами (1) с помощью винтов (2, 3, 4). В проушину (5) части 1 прибора вставляется индикатор (6), упирающийся ножкой в выступ (7) части 2.

При взаимном повороте сечений, в которых укреплены струбцины (1), ножка индикатора будет перемещаться, следуя за отклонением упора (7).

При малых деформациях разность последовательных отсчетов по индикатору ΔС может быть принята за длину дуги радиуса R, равного расстоянию от оси образца до ножки индикатора (рис. 6).

Угол закручивания Δφ, соответствующий увеличению крутящего момента на ΔМ определяется по формуле:

где R = 47 мм