Секция 6. Горные и нефтепромысловые машины и оборудование
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙ РАЗРЫВНОЙ МАШИНЫ УМ-5
А.П. Чедилян, Д.И. Перевалов
Научный руководитель – канд. техн. наук, А.К. Муравский Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Рассмотрен принцип действия универсальной разрывной машины УМ-5. Проведен анализ работы машины. Выявлены недостатки механической системы измерения машины. Предложено заменить механическую систему измерения на тензометрическую.
Ключевые слова: разрывная машина, механическая измерительная система, тензодатчик, деформация.
Универсальная разрывная машина УМ-5 применяется в лабораториях для учебных целей и научных исследований. Машина позволяет проводить испытания образцов на растяжение и сжатие. Максимальное усилие, развиваемое машиной, 5 т.
Машина УМ-5 состоит из следующих узлов: станины, нагружающего механизма с коробкой скоростей, силоизмерительного механизма, измерителя деформаций и самопишущего диаграммного устройства.
Станина представляет собой жесткую раму, образованную чугунными коробками (верхней и нижней), соединенными между собой двумя колоннами. В нижней коробке помещается червячный механизм, состоящий из червяка 1 и червячной шестерни 2 (рис. 1). При вращении червячной шестерни 2 нагружающий винт 3 получает поступательное движение вниз или вверх. Реверсирование осуществляется переключением электродвигателя. Вращение от электродвигателя передается через коробку скоростей (на схеме не показана), позволяющей установить четыре скорости нагружения – 4, 10, 20, 60 мм/мин. На конце нагружающего винта установлен нижний захват 4. Верхний захват 5 через промежуточную тягу подвешен к рычагу 7 силоизмерителъного механизма. Рычаг 7 имеет две опоры: нижнюю – 9 и верхнюю – 8. Благодаря этому рычаг может воспринимать нагрузку, направленную как вниз (растяжение), так и вверх (сжатие). От рычага через промежуточные звенья усилие передается на короткий рычаг двуплечего маятника 10, вызывая отклонение его, пропорционально приложенной нагрузке. Груз на конце маятника 10 составной, что позволяет получить три диапазона максимальных нагрузок – 1000, 2000 и 5000 кгс.
Нагрузка измеряется в результате отклонения маятника 10, который перемещает рейку, а она, в свою очередь, поворачивает колесо 11 со стрелкой.
Основными недостатками машины УМ-5 являются следующие:
–моральный износ машины;
–механическая измерительная система, увеличивающая погрешность измерений из-за наличия большого числа звеньев;
–регистрация показаний по стрелочному указателю, что отрицательно влияет на их точность и достоверность;