Разработка методики оценки влияния динамических процессов в нагружающих устройствах на силоизмерительную систему испытательных машин для циклических испытаний

• Автор: Кравченко, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 216 с. : ил.

Оглавление.
Введение
Часть 1 Механическая прочность - гарантия механической безопасности
1.1 Роль и значение механических испытаний в решении задач прочности ‘
1.2 Усталостная прочность материалов - главный аргумент надежности, долговечности и безопасности технических систем
1.2.1 Весомость усталостных повреждений материала в общем балансе причин аварий технических систем
1.2.2 Причины малого внимания к усталостным испытаниям в ,, ,
промышленном производстве
1.3 Проблемы метрологического контроля машин для усталостных испытаний
1.3.1 Выбор объекта для исследования и разработки рекомендаций по принципиальным техническим решениям и метрологическому обеспечению
1.3.2 Основные типы испытательных машин для усталостных испытаний
1.3.2.1 Механические испытательные машины
1.3.2.2 Гидропульсаторные испытательные машины
1.3.2.3 Сервогидравлические испытательные машины
1.3.3 Описание измерительных устройств применяемых при механических испытаниях
1.3.4 Общие проблемы испытательного оборудования для усталостных испытаний
1.3.5 Актуальность решения задач метрологического обеспечения механических испытаний на усталость
1.4 Выводы по главе
Глава 2 - Методы и средства оценки влияния динамических процессов в нагружающих устройствах на силоизмерительную систему испытательной машины
2.1 Построение математической модели для аналитического метода определения значения динамической составляющей погрешности
2.1.1 Расчет значения относительной динамической составляющей погрешности измерения амплитуды нагрузки для машины типа УРС
2.1.2 Расчет значения относительной динамической составляющей погрешности измерения амплитуды нагрузки для машины типа МИУ
2.1.3 Расчет значения относительной динамической составляющей погрешности измерения амплитуды нагрузки для машины типа ГРМ
2.1 Экспериментальные методы определения динамической составляющей погрешности
2.2.1 Особенности методики калибровки по ГОСТ
2.2.2 Особенности методики калибровки по 180 4965-1979
2.3 Разработка метода калибровки испытательной техники по пиковому значению нагрузки в динамическом режиме нагружения
2.4 Некоторые методические особенности разработанной методики
2.5 Методика калибровки испытательной техники по амплитудному значению динамической нагрузки в динамическом режиме нагружения
2.6 Разработка средства калибровки испытательной техники для усталостных испытаний в динамическом режиме нагружения
2.7 Выводы по главе
Глава 3 - Проведение эксперимента по определению значения динамической погрешности по методу непосредственного измерения
3.1 Планирование эксперимента, статистическая обработка и
определение ошибки экспериментальных данных
3.2. Проведение эксперимента по методу непосредственного измерения при помощи динамометра переменных сил
3.2.1 Определение значения динамической составляющей погрешности для машины типа УРС
3.2.1.1 Условия калибровки
3.2.1.2 Точность эксперимента
3.2.1.3 Проведение серии измерений
3.2.1.4 Статистическая обработка полученных данных
3.2.1.5 Результаты статистической обработки данных
3.2.2 Определение значения динамической составляющей погрешности для машины типа ГРМ
3.2.2.1 Условия калибровки
3.2.2.2 Точность эксперимента
3.2.2.3 Проведение серии измерений
3.2.2.4 Статистическая обработка полученных данных
3.2.2.5 Результаты статистической обработки данных
3.2.3 Определение значения динамической составляющей погрешности для машины типа МИУ-500К
3.2.3.1 Условия калибровки
3.2.3.2 Точность эксперимента
3.2.3.3 Проведение серии измерений
3.2.3.4 Статистическая обработка полученных данных
3.2.3.5 Результаты статистической обработки данных
3.3 Сопоставление экспериментальных и аналитических данных

центричности, как нормированной метрологической характеристики в процессе эксплуатации, отсутствует. [ 22 ]
Силовые рамы машин первоначально рассчитывались только на прочность, жесткость. При испытаниях в статическом режиме, малая жесткость нагружающего устройства и большие его деформации не оказывали значимого влияния на результат испытания. Значения деформаций нагружающего устройства полученных в результате расчета не имели принципиального значения. За счет отсутствия предварительного напряжения в местах соединения узлов машины, общая жесткость машины- снижалась в разы, по сравнению с расчетной. Примером таких машин являются МУП и ГРМ.
В ходе испытания на усталость, деформация нагружающего устройства приводит к смещению инерционной массы, находящейся между образцом. и устройством измерения силы. В зависимости от конструктивных особенностей машины инерционной массой могут являться траверсы, колонны, устройства крепления образца (захваты). В ходе проведения испытания, колебание инерционной массы оказывает влияние на точность измерения силы. Погрешность силоизмерения, возникающая от колебания этой массы, имеет прямопропорциональную зависимость от ее смещения й массы и квадратичную от частоты нагружения.
Использование машин с низкой жесткостью нагружающего устройства для испытаний на усталость может приводить к значительным значениям погрешности измерения силы. Однако, при проектировании с учетом смещения инерционной массы, невозможно создать абсолютно жесткую силовую раму. Даже при относительно высокой жесткости нагружающего устройства, на высоких частотах, значение динамической погрешности может достигать нескольких процентов.