«Материя является обезличенным произведением болезненного разума. Этот вопрос имеет условный характер. О наличии материи можно говорить, только пока ее воспринимают: «быть — значит восприниматься» © Дж. Беркли
Исторический путь развития цивилизации был невозможен без развития используемых подручных материалов. Яркая иллюстрация этого факта — деление на периоды, в которых один материал сменял другой (каменный — медный — железный — бронзовый век). Cмена эпох всегда сопровождалась сменой материалов для создания новых продуктов. Сейчас мы находимся на пороге очередной «смены», когда вместо общепринятых материалов активно внедряются и успешно используются новые.
Материалы и производственные технологии нового поколения являются основой перехода промышленности к новым технологиям. В РФ действует Госпрограмма по развитию материалов. Стратегия включает 18 направлений, в числе которых, в частности, интеллектуальные материалы, интерметаллиды, наноструктурные материалы и покрытия, монокристаллические жаропрочные суперсплавы, ниобиевые композиционные и другие материалы. Развитие этих направлений должно, в свою очередь, обеспечить реализацию десяти «основных концептов в разных отраслях, включая авиастроение, которые позволят реализовать выпуск прорывных продуктов на российский рынок». Консолидация всего инновационного потенциала в области материалов для всей отечественной промышленности будет сформирована на базе ВИАМ. О возможности создания подобного центра компетенций говорит тот факт, что исследования специалистов института уже нашли свое применение в таких прорывных проектах, как создание самолета MC-21 и двигателя ПД-14. Устойчивое развитие и появление новых материалов и изделий из них заставляет задумываться о том, каким образом обеспечивать их испытание и контроль.
Механические и технологические методы испытаний используются для исследования прочности, деформируемости, пластичности, вязкости и характера разрушения изделия. Различают статическое и циклическое нагружение образцов. В случае одноосного статического нагружения для определения характеристик прочности и пластичности образец исследуемого материала подвергается действию постоянной или медленно и плавно (квазистатически) повышающейся нагрузки. Виды деформации: растяжение-сжатие, изгиб, кручение, сдвиг.
Предлагаемые ООО «Остек-Тест» технические решения по оснащению испытательных подразделений позволяют проводить научные исследования, пилотный и серийный выпуск продукции при достижении экономической эффективности за счет выявления как явных, так и скрытых дефектов на различных стадиях ее изготовления. Совместно с компанией 3R РИС 1, европейским лидером в производстве универсальных испытательных машин, Остек предлагает целый спектр решений для различного вида механических испытаний.
Модельный ряд испытательных машин компании 3R представлен сериями:
Установки серии Syntech и Syntium спроектированы и произведены на основе технологии RIGI-DRIVE.
Что представляет собой технология RIGI-DRIVE? В чем уникальность этого оборудования?
Технология RIGI-DRIVE — это конструкторская разработка инженеров 3R, сочетание комбинации сервоприводов и шариковинтовой передачи с предварительно нагруженными шестернями. Это обеспечивает высокую точность перемещения на малых скоростях и отсутствие вибрации на средних и высоких скоростях, недостижимые при других типах передачи.
Максимальная точность испытаний — это «черный ящик» от компании 3RФранцузская компания 3R основана в 1987 году. Уже 30 лет компания специализируется на проектировании и производстве универсальных испытательных машин и на протяжении 20 лет реализует поставки оборудования на такие предприятия как Lafarge и Airbus. Детали машин и исполнительные механизмы (тонколистовой металл, электрические и гидравлические сборочные модули), система управления (печатные платы, ПО) изготавливаются на заводе площадью 10 000 м2, оснащенном передовым оборудованием.
Качество универсальных испытательных машин базируется на трех показателях:
Все три критерия идеально сочетают в себе универсальные испытательные машины 3R. Удаленное электронное оборудование обеспечивает легкий доступ и наилучшую изоляцию шумов, создаваемых при работе устройств. Установки, построенные по данной технологии, имеют следующие преимущества:
Далее представлен краткий обзор универсальных испытательных машин компании 3R и рассмотрены их основные преимущества.
Механические характеристики:
Измерение усилий:
Функциональность:
Механические характеристики:
Управление:
Защита и конструкция:
Эргономичность:
Механические характеристики:
Защита и конструкция:
Управление:
Эргономичность:
Для проведения испытаний на высоких статических нагрузках требуется кастомизированное оборудование, поэтому на предприятии 3R создан отдел разработок, реализующий проектирование и производство оборудования в соответствии с техническим заданием заказчика.
Компания 3R разрабатывает ПО для управления механическими испытаниями РИС 6. Мониторинг и управление режимами реализуется с помощью выносного контроллера или ПК.
Эффективность
Конфигурация ПО позволяет получить доступ к выбранным испытаниям в несколько кликов. Конфигурация программы предусматривает создание и настройку собственных программ испытаний путем перепрограммирования.
Производительность
Программа Synt’X обеспечивает калибровку и настройку серводвигателя.
Эргономичность
Конфигурация интерфейса управления интуитивно понятна, позволяет выбирать параметры испытаний и самостоятельно создавать и строить отчеты испытаний по требуемым параметрам нагружений.
Функциональность
Кроме функций общего контроля Synt’x обеспечивает контроль циклов нагружения, различные типы напряжений, деформаций и перемещений.
На основании результатов испытаний и измерений формируется отчет по напряжениям, деформациям, перемещениям и максимальной нагрузке РИС 7. Отчет выгружается в программе Excel, что облегчает дальнейшую систематизацию и обработку данных. Программное обеспечение позволяет построить диаграмму растяжения/сжатия испытуемого образца на основе проведенных измерений. Данные испытаний построены на интерфейсе, позволяющем выгружать отчеты в Excel. В 2016 году ООО «Остек-Тест» совместно с 3R проведет русификацию интерфейса софта.
Для фиксации образцов и проведения всех видов статических испытаний универсальные испытательные машины могут быть оснащены:
В зависимости от вида нагружений и конфигурации образцов могут быть предложены различные виды захватов и фиксаторов РИС 8.
Средства измерения, такие как экстензометры и видеэкстензометры, позволяют осуществлять мониторинг деформаций и напряжений в различных условиях окружающей среды. Достигаемая точность бесконтактных измерениях достигает 1 микрон. Оценка качества материала, определение его механических и эксплуатационных характеристик, выявление причин потери прочности — вот небольшая часть тех проблем, которые можно решить при помощи данных испытательных машин.
Важно также отметить, что для появления новых материалов во всех сферах промышленности необходимо обеспечивать контроль их свойств (пластичность, вязкость и др.) и закладывать на этапе исследований, разработок и первичных испытаний заданные параметры.
Характеристики |
Syntax-25 |
Предельная нагрузка, кН |
25 |
Скорость перемещения траверсы |
от 0,001 до 1000 |
Ход траверсы, мм |
1250 |
Кол-во направляющих колонн |
2 |
Макс. ширина рабочего пространства |
400 |
Напряжение питания |
220В, 1ф, 50 Гц |
Трансмиссия |
|
Мощность севопривода, кВт |
2 |
Макс. скорость, об\мин. |
до 3000 |
Тензодатчик |
|
Класс точности |
0,5 |
Разрешение, мВ/В |
2 |
ООО «Остек-Тест» предлагает всем потенциальным заказчикам убедиться в заявленных характеристиках описанного оборудования и посетить демозал ГК Остек, в котором установлена универсальная испытательная машина Syntax 25.
Для посещения демозала отправьте заявку на электронный адрес test@ostec-group.ru с пометкой: «Демозал. Syntax 25».
О других технических решениях в области механических испытаний читайте в следующих номерах журнала «Вектор высоких технологий».