Выбор и обоснование автоматизированных средств контроля (испытаний)

4. Выбор и обоснование автоматизированных средств контроля (испытаний)

 

Автоматизация испытаний предусматривает: минимальное участие человека-оператора в процесс испытаний, уменьшение трудоемкости, повышение объективности получаемых результатов, исключение погрешности, вносимых оператором; управление в соответствии с заданной программой процессами испытаний в одной или одновременно в нескольких испытательных установках; регистрацию, обработку данных испытательных режимов и представление их в удобной форме. В современные испытательные установки встраиваются специальные мини-ЭВМ, в результате чего повышается точность и достоверность измерений значений параметров испытательных режимов. Поэтому для проведения испытаний на растяжение, испытаний на изгиб в холодном состоянии, испытаний на изгиб с разгибом необходимо использовать современные автоматизированные средства. В соответствии с требованиями, предъявляемые к средствам испытаний, были выбраны следующие современные автоматизированные средства.

Микрометр электронный МЛЦ. Микрометры оснащены электронным цифровым отсчетным устройством, более удобным и быстрым при считывании показаний, а также позволяющим проводить относительные измерения за счет установки нулевого значения на любом размере в диапазоне измерений. Функции электронного блока: кнопочное управление, метрическая и дюймовая система исчисления, кнопка выключения / автоматическое отключение, установка абсолютного нуля, абсолютные и относительные измерения, установка пределов допуска и классифицированное измерение, функция удержания данных на экране, разъем для вывода данных. Измерительные поверхности микрометров оснащены твердым сплавом. Технические характеристики:

Предел измерений: 0–25 мм

Цена деления: 0,001 мм

Штангенциркуль электронный ШЦЦ-III. Штангенциркули изготовлены из высококачественных сталей. Измерительные поверхности губок закалены. Изготавливаются из углеродистой и нержавеющей сталей, со значением отсчета 0,05 миллиметра и 0,1 миллиметра, 1 и 2 классов точности, с дюймовой и метрическими шкалами. Технические характеристики:

Предел измерений: 0–500 мм

Цена деления: 0,01 мм

Длина губок: 100/125/150/200/250 мм

«Линейки электронные» Цифровая система измерения перемещений
Тип АT 115. Кабель жестко соединен с измерителем. Технические характеристики:

Диапазон измерений: 100 – 1500 мм

Цена деления: 20 мкм

Рабочая температура: от 3 до 40 °С

Макс. скорость перемещения рабочих органов: 50 м/м

Вспомогательные (контрольные) точки: каждые 50 мм

Универсальные испытательные машины ИС 6056–1000–4. Предназначены для испытания образцов металлов и сплавов на много- и малоцикловую усталость при ассиметричных и симметричных циклах напряжений и деформаций, изменяющихся по периодическому закону. Машины могут использоваться для статических испытаний на растяжение и сжатие. Испытательная машина может применяться в лабораториях заводов при приемке и сдаче металлов, для научных исследованиях в лабораториях учебных заведений, НИИ. Технические особенности: машина состоит из нагружающего устройства, пульта управления, насосной установки блока аккумулятора, гидропульсатора, шкафа, гидро- и электрокоммуникаций, в машине предусмотрен выход на ЭВМ, обеспечивающий управление процессом испытаний и выполнение различных операций, управление параметрами нагружения осуществляется системой автоматического регулирования электронной системой измерения, предусмотрено программирование испытаний, двухчастотный режим нагружения, запись диаграммы в координатах «нагрузка-перемещение (деформация)», «нагрузка (перемещение, деформация) – время». Технические характеристики:

Наибольшая предельная статическая нагрузка: ±1000 кН

Наибольшая суммарная нагрузка: ±1000 кН

Наибольшая предельная статическая составляющая нагрузка: ±500 кН

Наибольшая амплитуда динамической нагрузки: ±500 кН

Рабочий ход активного захвата: не менее 250 мм

Предел допускаемой погрешности при измерении статической нагрузки от измеряемой величины: ±1%

Потребляемая мощность: 28 кВт

Габаритные размеры: 2400x3500x3500 мм

Масса: 7700 кг

Разрывные машины ИР-6066–500–0. Предназначены для статических испытаний на растяжение стандартных образцов металлов, арматурной стали, образцов из листового и круглого проката. Разрывные машины могут применяться в лабораториях механических испытаний, металлургических и машиностроительных заводов, НИИ, КБ и учебных заведений. Технические особенности: принцип работы заключается в деформировании образцов в статическом режиме с помощью гидравлической системы управления, разрывная машина состоит из нагружающего устройства и пульта управления, машина снабжена электронной системой измерения, перемещения, скорости нагружения и записи диаграммы в координатах «нагрузка-перемещение (деформация)» и «время-перемещение (деформация)». Технические характеристики:

Наибольшая нагрузка: 500 кН

Диапазон измерения нагрузки: 10–500 кН

Высота рабочего пространства, включая ход рабочего пространства: 420 мм

Ширина рабочего пространства: 500 мм

Рабочий ход активного захвата: 400 мм

Пределы допускаемой погрешности измерения нагрузки от измеряемой величины: ±1%

Пределы допускаемой погрешности поддержания скорости нагружения: ±20%

Габаритные размеры: 2175х710х2450 мм

Масса: 1760 кг

Испытательные прессы ИП-2500М-авто. Предназначены для статических испытаний на сжатие и изгиб строительных материалов (бетона, асфальтобетона, цемента, огнеупоров и других) и образцов металлов в пределах своих технических возможностей. Область применения прессов – испытательные лаборатории комбинатов строительных материалов, железобетонных и цементных заводов, строительных и дорожно-строительных организаций, предприятий по производству металла и изделий из него (арматуры, труб и др.), научно–исследовательских центров и институтов. Испытательные прессы ИП-2500М-авто состоят из нагружающего устройства, насосной установки (пульта) и системы измерения / управления ASTM-Digital. Нагружающее устройство и насосная установка устанавливаются на фундамент, закрепляются анкерными болтами и соединяются трубопроводами, сливной трубкой и жгутами (кабелями) в соответствии с маркировкой. Механические испытания осуществляются путем деформирования образцов, устанавливаемых между опорными плитами нагружающего устройства, при контролируемой нагрузке и скорости деформирования, задаваемых в соответствии с требуемой методикой ГОСТ на испытания. Насосная установка обеспечивает питание пресса рабочей жидкостью, а система измерения / управления ASTM-Digital – измерение параметров и управление процессом испытания. Для обеспечения безопасности работы на прессе предусмотрено ограждение, закрепленное на траверсе нагружающего устройства. Технические характеристики:

Наибольшая предельная нагрузка: не менее 2500 кН

Наименьшая предельная нагрузка: не более 25 кН

Цена единицы наименьшего разряда силоизмерителя: Fmax / 10000

Цена единицы наименьшего разряда системы измерения

перемещений и скорости перемещений опорной плиты: 0,01 мм и мм/с

Диапазон скоростей нагружения по силе: 1…100 кН/с

Максимальная скорость перемещений опорной плиты без нагрузки:

60 мм/мин

Относительная погрешность измерения нагрузки и перемещений при прямом ходе от измеряемой величины: не более ±1%

Допускаемая относительная погрешность системы поддержания скорости нагружения: не более ±25 (±5)%

Ход поршня рабочего цилиндра: не менее 100 мм

Высота рабочего пространства, max/min: 1000/ – мм

Ширина рабочего пространства: не менее 530 мм

Размеры опорных плит: 500х500 мм

Потребляемая мощность: не более 3,4 кВт

Габаритные размеры: не более 2100х900х2500 мм

Масса: не более 3350 кг

 

Заключение

Автоматизация – одно из направлений научно-технического прогресса, применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоемкость выполняемых операций. Требует дополнительного применения датчиков (сенсоров), устройств ввода, управляющих устройств (контроллеров), исполнительных устройств, устройств вывода, использующих электронную технику и методы вычислений, иногда копирующие нервные и мыслительные функции человека. Наряду с термином автоматический, используется понятие автоматизированный, подчеркивающий относительно большую степень участия человека в процессе.

В курсовой работе объектом исследования была выбрана сталь арматурная, основные технические характеристики которой установлены в ГОСТ 10884–94 «Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические требования». Были рассмотрены назначение и область применения стали арматурной, наличие обязательных требований, номенклатура контролируемых параметров, характеристики условий испытаний, факторы, влияющие на контролируемые параметры.

Были проанализированы нормативная документация по контролю заданных параметров объекта, рекомендуемые нормативно-технической документацией методы и требования к точности средств испытаний и контроля.

Определены требования к точности средств контроля, обоснование требований к погрешности средств контроля по количественному признаку.

Был произведен выбор и обоснование автоматизированных средств контроля (испытаний).

Список использованной литературы

1 ГОСТ 10884–94 «Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические требования»;

2 ГОСТ 12004–81 «Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение»;

3 ГОСТ 14019–80 «Методы и сплавы. Методы испытаний на изгиб»;

4 ГОСТ 166–89 «Штангенциркули. Технические условия»

5 ГОСТ 427–75 «Линейки измерительные металлические. Технические условия»

6 ГОСТ 1497–84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение»

7 ГОСТ 6507–90 «Микрометры. Технические условия»

8 ГОСТ 28840–90 «Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования»