1.Описание испытательной машины.
Машина КМ-50 служит для испытания на кручение статической нагрузкой цилиндрических образцов диаметром 10 – 25 мм, призматических образцов листового металла шириной до 30 мм и толщиной до 14 мм, а также образцов труб. Расчётная длина таких образцов может составлять 100…500 мм. Схема машины изображена на рис. 1. Станина машины сборная, вертикальная, закрытого типа, двухколонная, состоит из литого основания 24, в котором размещается коробка скоростей привода нагружающего устройства, неподвижной траверсы 13, в которой установлен верхний захват 15, и двух колонн 16, соединяющих основание с траверсой.
Нагружающее устройство машины электрического типа состоит из электродвигателя переменного тока 27, ременной передачи 26, червячной передачи 23, блока из двух цилиндрических передач 21, обеспечивающих две скорости нагружения: 1 об/мин и 0.3 об/мин, червячной передачи 22, червячное колесо передачи 22 вращает вал 25, на котором установлен нижний активный захват машины 18.
Чтобы при закручивании образец мог перемещаться в продольном направлении (для того, чтобы деформирование при закручивании протекало беспрепятственно), нижний захват устанавливается в отверстие вала 25 в подшипниках качения, и крутящий момент на захват передаётся через ролики 17.
Для поворота вала 25 вручную машина снабжена цепной передачей 19. Рукоятку цепной передачи можно вращать только при отсутствии зацепления в шестернях цилиндрической передачи 21, для этого необходимо рукоятку переключения скоростей поставить в нейтральное положение.
Для изменения расстояния между верхним и нижним захватом машина оборудована ручной винтовой передачей. Вал 25 выполнен в виде винта с трапециидальной резьбой; при повороте гайки 20 за штурвал, захват 18 перемещается вместе с валом 25 вверх или вниз, в зависимости от направления вращения гайки 20.
Крутящий момент от нижнего захвата через испытываемый образец передаётся на верхний захват 15, вал 14 захвата установлен в подшипниках качения в неподвижной траверсе 13. На верхнем конце вала 14 установлен сектор 12. Сектор 12 при помощи гибкой ленты соединён со шкивом 10, установленном на оси маятника 9. На оси маятника закреплена подвеска 6 со сменными грузами 1, обеспечивающими три диапазона измерения момента: 10 кгм, 25 кгм и 50 кгм. Для кругового перемещения стрелки силоизмерителя на оси маятника закреплён рычаг 8, который при повороте оси маятника перемещает вверх рейку 4, а она, в свою очередь, вращает шестерню 5, на оси которой находится стрелка.
Для уменьшения влияния всевозможных зазоров на величину крутящего момента на оси стрелки круговой шкалы закреплён на нити груз 3 для постоянного одностороннего натяга зубьев рейки к зубьям шестерни шкалы.
Для предотвращения резкого падения маятника после разрушения образца на машине установлен масляный демпфер 7, шарнирно связанный с маятником. При медленном изменении угла наклона маятника, поршень масляного демпфера не оказывает сопротивления, так как масло без сопротивления перетекает из верхней части цилиндра через отверстия поршня в нижнюю часть. При свободном падении маятника после разрушения образца масло оказывает сопротивление быстрому перемещению поршня вниз.
Для автоматической записи диаграммы испытания в координатах: крутящий момент M – угол закручивания φ – на машине имеется барабан 2, который приводится во вращение в зависимости от угла поворота нижнего захвата при помощи системы шестерен. Перемещение пера вдоль барабана (в зависимости от величины крутящего момента) осуществляется при помощи гибкой нити, огибающей блок на оси стрелки шкалы силоизмерителя и двух натяжных роликов. Работа диаграммного прибора контролируется сравнением диаграммных данных с показаниями по шкале углов закручивания и по шкале крутящих моментов.
Для закрепления образцов в клиновых быстродействующих захватах служит набор сменных клиновидных зажимов. Для проверки показаний машины к ней прилагается контрольный сектор, имеющий радиус R=500 мм. Он устанавливается на оси 14 верхнего захвата (рис.1, когда захват 15 снят) и к нему на гибкой ленточной тяге, перекинутой через блок, установленный на правой колонне, подвешиваются образцовые гири третьего разряда. Соответствие приложенного крутящего момента и показаний по шкале нагрузки регулируются при помощи тарировочного груза 2, установленного на оси маятника.