آلة اختبار عالمية
آلة الاختبار العالمية ( UTM )، والمعروفة أيضًا باسم جهاز الاختبار العالمي ، [1] آلة الشد العالمية ، آلة اختبار المواد ، إطار اختبار المواد ، تُستخدم لاختبار قوة الشد (السحب) وقوة الضغط (الدفع) ، قوة الانحناء ، الانحناء ، القص ، الصلابة ، واختبار الالتواء ، مما يوفر بيانات قيمة لتصميم المواد وضمان جودتها . الاسم السابق لآلة اختبار الشد هو مقياس التوتر السطحي . يعكس الجزء "العالمي" من الاسم أنه يمكنه إجراء العديد من تطبيقات الاختبارات القياسية على المواد والمكونات والهياكل (بعبارة أخرى، أنه متعدد الاستخدامات).
نظام الاختبار الكهروميكانيكي والهيدروليكي
تستخدم أجهزة UTM الكهروميكانيكية محركًا كهربائيًا لتطبيق قوة محكومة، بينما تستخدم أجهزة UTM الهيدروليكية أنظمة هيدروليكية لتطبيق القوة. تُفضل أجهزة UTM الكهروميكانيكية لدقتها وسرعتها وسهولة استخدامها، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك اختبار الشد والضغط والانحناء.
من ناحية أخرى، تتمتع أجهزة قياس الضغط الهيدروليكية بالقدرة على توليد قوى أعلى وغالبًا ما تُستخدم لاختبار المواد عالية القوة مثل المعادن والسبائك، حيث تكون هناك حاجة إلى تطبيقات القوة الشديدة. يلعب كلا النوعين من أجهزة قياس الضغط دورًا حاسمًا في العديد من الصناعات بما في ذلك صناعة الطيران والسيارات والبناء وعلوم المواد، مما يتيح للمهندسين والباحثين تقييم الخصائص الميكانيكية للمواد بدقة لأغراض التصميم ومراقبة الجودة والبحث.
عناصر
هناك العديد من الاختلافات قيد الاستخدام. [2] تتضمن المكونات الشائعة ما يلي:
- إطار التحميل - يتكون عادة من دعامتين قويتين للآلة. تحتوي بعض الآلات الصغيرة على دعامة واحدة.
- خلية الحمل - يلزم وجود محول قوة أو وسيلة أخرى لقياس الحمل. وعادة ما تكون المعايرة الدورية مطلوبة بموجب اللوائح الحاكمة أو نظام الجودة.
- رأس متقاطع - يتم التحكم في رأس متقاطع متحرك (رأس متقاطع) للتحرك لأعلى أو لأسفل. وعادة ما يكون ذلك بسرعة ثابتة: تسمى أحيانًا آلة معدل التمدد الثابت (CRE). يمكن لبعض الآلات برمجة سرعة رأس المتقاطع أو إجراء اختبار دوري، أو اختبار بقوة ثابتة، أو اختبار بتشوه ثابت، وما إلى ذلك. يتم استخدام الكهروميكانيكية، والهيدروليكية المؤازرة، والدفع الخطي، والدفع الرنيني.
- وسائل قياس الامتداد أو التشوه - تتطلب العديد من الاختبارات قياس استجابة عينة الاختبار لحركة رأس الصليب. تُستخدم أحيانًا أجهزة قياس الامتداد .
- لوحة التحكم وجهاز البرمجيات - توفير نتيجة الاختبار مع المعلمات التي يحددها المستخدم لجمع البيانات وتحليلها. تحتوي بعض الأجهزة القديمة على قرص عرض أو شاشات رقمية ومسجلات رسوم بيانية . تحتوي العديد من الأجهزة الحديثة على واجهة كمبيوتر للتحليل والطباعة.
- التكييف - تتطلب العديد من الاختبارات تكييفًا خاضعًا للرقابة (درجة الحرارة والرطوبة والضغط وما إلى ذلك). يمكن وضع الجهاز في غرفة خاضعة للرقابة أو يمكن وضع غرفة بيئية خاصة حول عينة الاختبار لإجراء الاختبار.
- تُستخدم تجهيزات الاختبار ، وفكي حمل العينات، ومعدات صنع العينات ذات الصلة في العديد من طرق الاختبار .
يستخدم
يتم تفصيل الإعداد والاستخدام في طريقة الاختبار ، والتي غالبًا ما يتم نشرها بواسطة منظمة معايير . تحدد هذه الطريقة تحضير العينة، والتثبيت، وطول القياس (الطول الذي يخضع للدراسة أو الملاحظة)، والتحليل، وما إلى ذلك.
يتم وضع العينة في الماكينة بين المقابض ويمكن لمقياس التمدد إذا لزم الأمر تسجيل التغير في طول القياس تلقائيًا أثناء الاختبار. إذا لم يتم تركيب مقياس تمدد، يمكن للماكينة نفسها تسجيل الإزاحة بين رؤوسها المتقاطعة التي يتم تثبيت العينة عليها. ومع ذلك، لا تسجل هذه الطريقة التغير في طول العينة فحسب، بل تسجل أيضًا جميع مكونات التمدد / المرونة الأخرى لماكينة الاختبار وأنظمة القيادة الخاصة بها بما في ذلك أي انزلاق للعينة في المقابض.
بمجرد تشغيل الماكينة، تبدأ في تطبيق حمل متزايد على العينة. وخلال الاختبارات، يسجل نظام التحكم والبرمجيات المرتبطة به الحمل والامتداد أو الضغط على العينة.
تتراوح الآلات من أنظمة سطح الطاولة الصغيرة جدًا إلى تلك التي تزيد سعتها عن 53 ميجا نيوتن (12 مليون رطل ). [3] [4]
انظر أيضا
مراجع
- ^ Davis, Joseph R. (2004)، اختبار الشد (الطبعة الثانية)، ASM International، ص 2، ISBN 978-0-87170-806-9.
- ^ Annappa, CH (يوليو 2012)، "تطبيق هندسة القيمة لخفض التكاليف – دراسة حالة لآلة الاختبار الشاملة"، المجلة الدولية للتقدم في الهندسة والتكنولوجيا ، 4 (1): 618-629 ، تم استرجاعه في 1 ديسمبر 2017
- ^ NIST, Large Scale Structure Testing Facility، تم أرشفة النسخة الأصلية في 5 يونيو 2010 ، تم استرجاعها في 4 مايو 2010 .
- ^ كيرستين (1971). آلة اختبار عالمية بسعة 12 مليون رطل، NBS Pub 355 (PDF) (تقرير). المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا . تم الاسترجاع في 22 مايو 2017 .
- ASTM E74 - ممارسة معايرة أدوات قياس القوة للتحقق من مؤشر القوة لآلات الاختبار
- ASTM E83 - ممارسة التحقق والتصنيف على أنظمة مقياس التمدد
- ASTM E1012 - ممارسة التحقق من محاذاة إطار الاختبار والعينة تحت تأثير قوة الشد والضغط المحورية
- ASTM E1856 - دليل قياسي لتقييم أنظمة الحصول على البيانات المحوسبة المستخدمة للحصول على البيانات من آلات الاختبار العالمية
- JIS K7171 - معيار لتحديد قوة الانحناء للمواد والمنتجات البلاستيكية
روابط خارجية
- فيديو لآلة اختبار عالمية تقوم بإجراء اختبار الشد على YouTube
