Лабораторная работа №6. Лабораторная работа 1 Поверка показаний образцового динамометра системы Токаря
 Скачать 5.44 Mb.
|
|
Лабораторная работа №1 Поверка показаний образцового динамометра системы Токаря 1. Цель работы При выполнении лабораторной работы студент должен уяснить принцип действия приборов, применяемых при поверке гидравлических прессов, приобрести необходимые навыки работы с ними, провести поверку образцового динамометра системы Токаря ОС 50 на прессе ИП-2000. 2. Пояснение к работе Все испытательные машины должно проходить поверку, для установки погрешности силоизмерительного устройства и его корректировки. Процедура поверки устанавливается нормами ГОСТ. Для поверки гидравлических прессов, как правило, используются образцовые динамометры. Динамометры бывают трех разрядов. При помощи переносных динамометров 1-го разряда проверяются стационарные установки (образцовые машины), названные динамометрами 2-го разряда. На этих последних проверяются переносные динамометры 3-го разряда, которыми контролируется верность показаний испытательных машин и других приборов. Среди современных динамометров можно выделить образцовый динамометр 3-го разряда типа ДОРЭ (рис. 1) и ДОСЭ (рис. 2) по ГОСТ 9500-84 предназначенный для измерения статической силы растяжения и сжатия (соответственно) при периодической поверке испытательных машин и стендов. Динамометр представляет собой тензометрический датчик силы, соединённый кабелем с цифровым тензометрическим измерителем МИЦ.   Рис. 1. динамометр ДОРЭ Рис. 2. динамометр ДОСЭ Принцип действия динамометра основан на измерении электрического сигнала разбаланса тензорезисторного моста, нанесенного на упругий элемент, деформируемый под воздействием приложенной нагрузки. Электронный сигнал разбаланса моста поступает в МИЦ, где происходит аналого-цифровое преобразование сигнала, обработка и выдача на индикатор величины нагрузки в абсолютных значениях силы (в кН). Также для поверки испытательных машин применяются и более старые модели динамометров системы Токаря, изготовляемые в соответствии с ГОСТ 9500-60. Образцовые упругие переносные динамометры системы Токаря подразделяются на следующие 3 группы: а) динамометры на малые нагрузки - пределы измерения 0,05 — 5 тс; б) динамометры на средние нагрузки - пределы измерения 5 тс — 200 тс; в) динамометры большегрузные — пределы измерения свыше 200 тс. В соответствии с этой общей классификацией, динамометры разбиваются на ряд конструктивных модификаций: Динамометры группы А (рис. 3) выполняются в виде замкнутых скоб, работающих, в основном, на изгиб. Малая несущая способность скоб, работающих на изгиб, существенно не отражается на габаритах и весе прибора на данные пределы измерений.  Рис. 3 Динамометры группы Б (рис. 4) выполняются большей частью в виде замкнутых скоб, несущая способность которых повышается за счет усложнения деформаций скоб введением напряжений чистого растяжения и чистого сжатия.  Рис. 4 Динамометры группы В (рис. 5) выполняются так, что основным несущим элементом является призматический сплошной или полый стержень, работающий совместно с жесткосвязанной упругой системой, играющей роль скорее измерительного устройства, нежели системы, воспринимающей нагрузки.  Рис. 5 3. Приборы, их краткая характеристика и порядок работы с ними В данной лабораторной работе необходимо провести поверку динамометра системы Токаря ДОС 50 (50 тс) 3 разряда на образцовом испытательном прессе ИП-2000. Образцовые переносные динамометры системы Токаря относятся к типу упругих с механической передачей деформации на отсчетный механизм. Они состоят из: 1) термически обработанного упругого тела-пружины (в форме рамки, замкнутой скобы, полого стержня круглого или квадратного сечения); 2) индикатора часового типа; 3) зажимных или упорных приспособлений. Деформация упругого тела динамометра, вызванная приложением к динамометру растягивающего или сжимающего усилия, передается либо непосредственно, либо через передаточный механизм соответствующей конструкции на индикатор. На шкале индикатора отсчитываются условные показания, по которым с помощью таблицы, приводимой в свидетельстве о государственной поверке, определяется усилие, приложенное к динамометру. Основной частью динамометра (рис. 6) служит упругое тело 1, состоящее из полого круглого или квадратного стержня и из двух боковых щек, приваренных к стержню или изготовленных из одной заготовки. Вдоль обеих сторон к выступам щек приварены пластины 3, 4. Свободный конец правой пластины 3 выполнен в виде разрезной втулки, на которой надет и закреплен винтом 10 хомутик 6. Во втулку пластины вставляется ножка индикатора 2 и закрепляется винтом 7. Мерительный штифт индикатора имеет наконечник 11 с коническим углублением на конце. В свободный конец левой пластины 4 ввернут до заплечика и закреплен винтом 9 винт 8, выполненный с коническим углублением. Между наконечником индикатора 11 и винтом 8 проходит через отверстие в упругом теле игла 5, упирающаяся своими острыми концами в углубление наконечника и винта. Коническое утолщение в правой части иглы предохраняет ее от выпадания при вынутом индикаторе. Усилие, прикладываемое к динамометру, передается через верхнюю шаровую опору 13 и нижнюю опору 12, деформирует упругое тело так, что выступы тела с пластинами 3, 4 поворачиваются и сближаются. Линейное перемещение свободных концов пластин друг относительно друга передается через иглу 5 и измеряется индикатором 2.  Рис. 6 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия: - температура воздуха в помещении, где проводят поверку, должна быть от 10 до 35°С, не должна изменяться в течение всего времени не более чем на 2°С; - для надежного выравнивания температур динамометра и окружающей среды динамометр должен быть доставлен на место поверки не менее чем за 12 ч до ее начала; - должны отсутствовать внешние источники вибрации, вызывающие заметные на глаз колебания стрелки индикатора динамометра (или его отсчетного устройства). 4. Порядок работы Внешний осмотр При внешнем осмотре должно быть установлено:
У динамометров с отсчетным устройством в виде индикатора часового типа крепления кронштейна, планок, упоров и индикатора должно быть жестким. Головки опорных винтов, влияющих на показания динамометра, должны быть покрыты краской, целостность которой должна быть проверена перед поверкой. Опробование При опробовании индикатора его измерительный стержень должен двигаться плавно, без задержек. Это требование проверяют перемещением стержня индикатора. В случае применения иглы в конструкции динамометра поворот ее вокруг оси не должен вызывать перемещение стрелки индикатора более 0,1% протяженности шкалы, измеряемой в делениях. У динамометров с механической передачей в виде рычага, после смещения последнего вдоль оси индикатора, первоначальное положение стрелки должно самопроизвольно восстанавливаться или же меняться в пределах не более 0,1% протяженности шкалы, измеренной в делениях. Проверяется перемещением рычага на полную величину его хода. Определение метрологических параметров 1. Определение размаха (вариации) показаний динамометра Вариацию показаний динамометра определяют при его градуировке на образцовой силоизмерительной машине или образцовыми гирями. Относительные значения вариации от измеряемой величины при 3 рядах нагружений или разгружений динамометра Rsдолжны соответствовать требованиям ГОСТ 9500—84, разд. 2. При градуировке на образцовой силоизмерительной машине динамометр устанавливают на опорной поверхности машины в соответствии с инструкцией но эксплуатации указанной машины. Массу динамометра после его установки уравновешивают и динамометр подвергают предварительному обжатию в течение 5 мин под действием предельного значения силы, измеряемой динамометром. Затем снимают нагрузку и проверяют невозврат указателя в нулевое положение, который не должен превышать 0,1% протяженности шкалы, измеренной в числе делений. В случае невозврата указателя на большее значение проводят повторное обжатие. Если после двух повторных обжатий не будет выполнено это требование, то динамометр к применению не допускают. Затем динамометр нагружают и разгружают с остановками в точках, соответствующих 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100% предельного значения силы, измеряемой динамометром. После каждого цикла (нагружение — разгружение) динамометр, работающий на сжатие, должен быть сдвинут на опоре и вновь установлен на место. Отсчетное устройство перед новым циклом приводят в нулевое или принятое за нуль положение. Снятие показаний по шкале поверяемого динамометра производят при установившемся положении указателя не ранее чем через 10 с после приложения или снятия нагрузки. 2. Определение изменения средних значений показаний динамометра между двумя проверками Изменения средних значений показаний динамометра между двумя поверками должны соответствовать требованиям ГОСТ 9500—84, разд. 2. Изменение показаний определяют сравнением результатов данной поверки в каждой из градуировочных точек с результатами предыдущей поверки как по прямому, так и по обратному ходам. 3. Определение разности средних значений показаний динамометра при нагружении и разгружении в точке, соответствующей 50%-н ой нагрузке. Разность средних значений при прямом и обратном ходах не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 9500—84, разд. 2. 5. Обработка результатов измерений 1. Относительное значение размаха (вариации)  показаний отсчетного устройства на ступени нагружения j вычисляют в процентах по формуле: где  — соответственно максимальное и минимальное показания на ступени нагружения j; — среднее значение показаний динамометра на той же ступени.При средней температуре поверки t, выходящей за пределы (20±3)°С, полученные значения  должны быть приведены к температуре 20°С по формуле: ,где К— значение температурного коэффициента, определяемое изготовителем и приведенное в паспорте на динамометр. Для динамометров, выпущенных до 1979 г., следует использовать значение К=0,0003. Относительное значение изменения показаний за время между двумя поверками  на ступени нагружения j вычисляют в процентах по формуле: ,где  — среднее значение показаний динамометра на ступени нагружения j при данной поверке, приведенное к 20°С; — то же, при предыдущей поверке.Относительное значение разности средних значений показаний динамометра при нагружении и разгружении в точке, соответствующей 50%-ной нагрузке, вычисляют в процентах по формуле:  , — среднее значение показаний динамометра в точке, соответствующей 50%-ной нагрузке, при прямом ходе (нагружении); — то же, при обратном ходе (разгружении).Относительную цену деления определяют в процентах по формуле:  ,где  — разность значений величины, соответствующей двум соседним отметкам шкалы. Для динамометров с отсчетным устройством в виде индикатора;  — среднее значение показаний динамометра, соответствующее его верхнему пределу.6. Оформление результатов поверки Результаты поверки заносят в журнал, форма которого приведена в табл. 2. Динамометры, не удовлетворяющие требованиям ГОСТ, к применению не допускают. На них выдают извещение о непригодности, заверенное печатью органа Госстандарта. Требования к метрологическим характеристикам 1. Предел допускаемой погрешности динамометров (для динамометров с именованной шкалой) должен быть не более 0,5% измеряемого значения.9.2. 2. Размах показаний динамометров (разность между наибольшим и наименьшим показаниями из 3 измерений) для возрастающих и убывающих нагрузок не должен превышать значений, указанных в табл. 1. Таблица 1
3. Допускаемое значение разности средних показаний динамометров при нагружении и разгружении при 50%-ной нагрузке должно быть не более 0,7% измеряемого значения. На основании полученных результатов поверки и сравнения их с требованиями к метрологическим характеристикам необходимо сделать вывод о пригодности динамометра к использованию. 7. Указания по технике безопасности Когда происходит подъем или опускание плит пресса, нельзя производить никаких исправлений в положении образцов. Работа с динамометром может быть разрешена только лицам, прошедшим соответствующий инструктаж по порядку пользования данным динамометром. Особое внимание нужно обращать на правильную установку (без перекосов) динамометров, работающих на сжатие. Динамометр не следует нагружать выше его предельной нагрузки. РЕЗУЛЬТАТЫ ПОВЕРКИ таблица 1
Контрольные вопросы 1. Объясните принцип действия образцовых динамометров. 2. Какие разряды образцовых динамометров существуют и по какому признаку они отличаются? З. На какие группы разделяются образцовые динамометры системы Токаря? 4. Опишите принцип действия динамометров системы Токаря группы А. 5. Чем отличаются современные динамометры ДОРЭ и ДОСЭ от динамометров системы Токаря? 6. Какие условия должны соблюдаться при поверки измерительных машин? 7. Опишите порядок проведения поверки образцового динамометра системы Токаря. Библиографический список 1. ГОСТ 8.136-74 ПРЕССЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Методы и средства поверки. 2. Новгородский М.А. Испытание конструкций и сооружений. .М: Высшая школа. 1975, с.218-238. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
