MTS Planar Biaxial Test System – это напольная планарная сервогидравлическая испытательная машина производства MTS Systems Corporation (США), предназначенная для проведения двухосных плоских статических и динамических испытаний образцов из различных материалов с приложением нагрузок от 25 до 500 кН, а также с возможностью одновременного вращения тестируемых объектов с крутящим моментом от 1100 до 2200 Н•м в зависимости от модели.
С помощью машин MTS Planar Biaxial Test System можно испытывать образцы и материалы с целью изучения их формуемости:
– исследования свойств напряженных состояний материалов в 2D-плоскости,
– исследования усталости и роста усталостных трещин в течение длительного цикла в 2D-плоскости,
– фундаментальное материаловедение,
– моделирование условий окружающей среды с повышенными температурами.
С MTS Planar Biaxial Test System можно проводить тестирование металлов (например, высокопрочных сталей) и сплавов (например, алюминиевых, магниевых, титановых), полимеров, керамики, эластомеров, композитов, текстиля, бетона и других современных строительных материалов.
Планарные двухосные испытательные системы MTS применяются по всему миру для проведения механических испытаний на транспорте, в энергетике и гражданском строительстве, в частности:
– наземныйтранспорт–проверкановыхматериалов (композитов, листового металла) для изготовления деталей транспортных механизмов с целью получить более экономичные и безопасные модели.
– аэрокосмическая промышленность и энергетика – изучение материалов для турбин двигателей, таких как металлические сплавы, керамика и композиты, которые позволят устройствам работать при более высоких температурах, что повысит их эффективность.
– строительство–изучениеинновационныхматериалов, которыевсечащеиспользуютсядлясозданияболеесложныхконструкций,решенияпроблембезопасностиотприродныхитехногенныхкатастрофисоблюденияэкологическихтребований.
– нефтегазовый сектор – исследования компонентовнефте– игазопроводовдлядобычи ресурсоввтруднодоступныхрайонах.
– крупногабаритные элементы конструкцииветряныхтурбин–дляихразмещениявсуровыхморскихусловиях.
Планарные двухосные испытательные машины MTS конструктивно включают в себя:
– жесткую несущую раму, рассчитанную на силовую нагрузку от 25 до 500 кН на привод в зависимости от модификации,
– два осевых привода, расположенных перпендикулярно друг к другу в одной плоскости,
– специальное центрирующее устройство для выравнивания по траектории нагрузки, которое используется для устранения деформаций при изгибе образца,
– опциональная пассивная удерживающая система для образца,
– опциональный вращательный привод,
– опциональная система компенсации ускорения для высокочастотной работы,
– сервоколлекторы с сервоклапанами различной производительности в зависимости от модификации,
– аксессуары (крепления, захваты, компрессионные пластины и т. д.) для фиксации образцов с гидравлическим управлением,
– цифровой блок управления,
– пульт дистанционного управления для ввода настроек и управления ходом испытания,
– высокоточные датчики для измерения осевого усилия, перемещения и угла скручивания, – гидравлическую силовую установку (станцию) MTS SilentFlo™ Hydraulic Power Unit (HPU).
Несущая рама предусматривает одну зону испытаний. Размер испытательного пространства может варьироваться в широком размерном диапазоне, сама рама может быть выполнена в двух размерах: компактный и стандартный.
Компактные модели меньше весят, экономят место в тестовом помещении и могут, помимо основных испытаний, использоваться с камерами моделирования окружающей среды и системами индукционного нагрева.
Стандартные модели могут использоваться совместно с камерами моделирования окружающей среды и печами.
Система центрирования регулирует концентричность захватов и их угол наклона для поддержания точной нагрузки в плоскости.
Она включает в себя:
– Узел центрирования сферического подшипника, который расположен сзади (слева на рисунке) от захвата. Шестигранные болты золотистого цвета, выступающие из удерживающих колец, регулируют концентричность и угол наклона захватов.
– Инструментальный образец, оснащенный 32 тензометрическими датчиками, по восемь на каждом крестообразном кронштейне, а также необходимую электронику и программное обеспечение, которые графически отображают несоосность и помогают пользователю выполнить правильную регулировку.
Пример установки инструментального образца на планарную испытательную машину MTS 100 кН:
При использовании электроники и программного обеспечения для центровки MTS серии 709 выравнивание образца может быть выполнено максимум за несколько часов.
Пассивная удерживающая система состоит из прочных ограничителей, встроенных в реактивную раму, которая окружает захваты, и полимерных прокладок между ограничителями и захватом.
В рабочем состоянии между прокладками и захватами есть зазор в долю миллиметра (нет контакта). При разрушении тестового образца захваты соприкасаются с полимерными прокладками, которые удерживают их от дальнейшего смещения с плоскости, защищая от повреждений, а также от изгиба штока привода.
В стандартном исполнении машины на осевых приводах располагаются жесткие инновационные тензодатчики усилия MTS серии 611, рассчитанные на нагрузки растяжения и сжатия от 25 кН до 500 кН (величина зависит от модификации машины).
Они отличаются:
– высокой жесткостью и низкой степенью прогиба, что обеспечивает лучшие динамические характеристики,
– высокую степень концентричности и параллельности компонентов для высокой точности измерений,
– конструкцией без паяных или сварных соединений для устойчивости к усталости и износу,
– материалом изготовления – авиационная сталь, прошедшая специальную термическую обработку для устойчивости к деформациям и равномерной твердости датчика,
– подключением по запатентованной технологии MTS для снижения уровня электрических помех и обеспечения температурной компенсации, что позволяет тензодатчику работать стабильно без сбоев.
Датчики осевого усилия модели MTS 661.XX обеспечивают превосходное разрешение и точность считывания благодаря высокой выходной мощности, которая симметрична между растяжением и сжатием, что обеспечивает точное измерение с нуля. MTS 661.XX для планарных машин рассчитаны на приложение крутящего момента 1100 либо 2200 Н•м, другие варианты нагрузки выполняются по запросу.
Они подходят для точных статических и динамических испытаний при одновременном приложении осевой и крутящей нагрузок, так как обеспечивает высокую жесткость и чувствительность при низких перекрестных помехах, а также для циклической работы при нулевом растяжении/сжатии и монотонных испытаниях.
При оборудовании планарных машин системой приложения вращательной нагрузки используются датчики осевых/крутящих усилий MTS 662.10-0Х (07/08/09). Они устанавливаются на радиально ориентированные тензометрические балки, которые компенсируют внеосевые нагрузки и крутящие моменты для высокой точности измерений. Кроме этого, датчики MTS 662.10-0Х обеспечивают низкий уровень перекрестных помех между осями
Опциональная система компенсации ускорения при необходимости может быть добавлена к двухосным, одноосным и осевым/крутящим машинам. Она необходима при динамических испытаниях с частотой более 10 Гц для точного приложения усилия к образцам. К системам с вращательными нагрузками могут быть добавлены два пьезодатчика для определения крутящего ускорения и компенсации прикладываемой нагрузки на крутящий привод.
Для проведения двухосных испытаний планарные сервогидравлические машины оборудованы двумя независимыми сервоприводами MTS 244 с сервоклапанами, скорость потока которых выбирается в соответствии с прикладываемым усилием.
Для испытаний с вращающим усилием устанавливается дополнительный крутящий привод MTS 215. Длина хода приводов устанавливается в соответствии с пользовательскими задачами. Сервоклапаны оборудованы плотно соединенными между собой аккумуляторами MTS 111, что обеспечивает высокую чувствительность и скорость отклика привода.
Цифровое управление планарными двухосевыми испытательными машинами осуществляется при помощи новейших высокочувствительных контроллеров FlexTest®. Они поддерживают все многофункциональное ПО MTS, в том числе и TestSuite®. ПО позволяет задавать точные настройки, обеспечивать высокоскоростной сбор данных и управление процессом тестирования по замкнутому контуру. Благодаря гибкой конфигурации (возможности масштабирования и различной компоновки) контроллеров, на их базе можно организовать надежные и точные монотонные серийные испытания, в том числе и многоканальные на нескольких машинах.
Для управления испытанием машина может быть дополнена цифровой панелью, встроенной в раму либо в виде отдельно стоящего модуля, а также пультом дистанционного управления. Интуитивно понятный интерфейс и качество сборки делают задание настроек и управление испытанием легким и комфортным процессом.
В качестве источника гидравлической энергии для своих испытательных машин с небольшими и средними нагрузками компания MTS разработала надежные, производительные и экономичные силовые станции SilentFlo 515 серии.
Компактные модели этой серии подходят для установки в лабораториях и других небольших помещениях, запитываются от трехфазной сети 200 – 575 В переменного тока частотой 50 или 60 Гц и поддерживают скорость потока насоса от 15 до 113,5 литр/мин в зависимости от модели.
Объем резервуара для гидравлической жидкости машин 515 серии – от 174 до 341 литра, мощность мотора от 11 до 45 кВт, уровень шума – от 57 до 63 дБ (примерно соответствует громкости обычного разговора), что позволяет устанавливать эти устройства рядом с рабочим местом персонала.
Все HPU MTS SilentFlo 515.ХХ характеризуются:
– рабочим давлением – 21 МПа,
– высокой надежностью и производительностью,
– эффективным энергопотреблением за счет регулируемого рабочего объема насоса и интенсивного охлаждения (водяного – в стандартном исполнении, воздушного – опционально), при этом потребление воды для охлаждения минимально за счет дополнительных водяных клапанов,
– функцией удаленного управления работой и мониторинга состояния установки MTS Echo® Health, которая доступна на любом цифровом устройстве, поддерживающем WEB-интерфейс: смартфоне, планшете, ПК, ноутбуке,
– эргономичным промышленным дизайном для комфортной и легкой эксплуатации,
– прочными и устойчивыми к коррозии радиаторами из нержавеющей стали,
– мощными фильтрами полного обратного потока гидравлической жидкости,
– широким диапазоном рабочих температур – от +5°C до +40 °C.
– высоким уровнем безопасности:
- автоматическое отключение работы при перегреве либо пониженном/повышенным давлении жидкости (порог срабатывания пользователь может задать самостоятельно),
- термоизоляция корпуса установки, благодаря которой он остается холодным даже после многих часов непрерывной работы.
Преимущества использования планарных двухосных сервогидравлических испытательных машин MTS
– Гибкая конфигурация:
- Планарные биаксиальные машины MTS могут изготавливаться под различные задачи пользователя. В связи с этим могут быть изменены: тензодатчики (нагрузка и тип датчика), размеры и конфигурация рамы, количество и тип сервоприводов и производительность сервоклапанов.
Примеры вариантов исполнения планарных двухосных сервогидравлических испытательных машин MTS:
 |
Планарная двухосная система MTS с усилием 25 кН, разработанная с учетом требований к испытаниям эластомеров. |
 |
ПланарнаядвухоснаясистемаMTS на 100кНскомпактной рамой.
Используются гидравлическиезахваты, пассивная система защиты, а блок управленияустановленналевойпереднейножке рамы.
При нормальномположениирамыосьY расположена вертикально, аосьX - горизонтально.
Прецизионные реактивныепластинывпереднейизаднейчастяхсистемыобеспечиваютпревосходную изначальную центровку привода. |
 |
Планарная двухосная система MTS 25 кН, предназначенная для установки на угломере для размещения образца под различными углами и положениями к высокоэнергетическому пучку для дифракционной микроскопии. |
 |
Планарная двухосная система MTS на 100 кН с большим испытательном пространством для установки экологической камеры.
В состав конструкции входит пассивная удерживающая система, а также удлинительные стержни MTS и гидравлические захваты для установки внутри камеры.
Захваты специально модифицированы эффективного удержания небольших образцов. |
 |
ПланарнаядвухоснаясистемаMTSсторсионным приводом (задняя сторона) и высокотемпературной вакуумной камерой.
На раме установлены направляющие для размещения вакуумной камеры и упрощения ее установки и демонтажа.
|
– Эффективное многоосевое управление, при котором учитываются следующие сценарии:
• Движения твердого тела, при которых образец перемещается, но не испытывает напряжения. Для этого необходимо, чтобы противоположные приводы двигались в одном направлении.
• Среднее значение, смещение или предварительная нагрузка. Каждая ось управления может быть предварительно нагружена (или натянута) путем подачи команды на перемещение противоположных приводов в противоположном направлении в фиксированное положение.
• Циклические или усталостные нагрузки создаются путем подачи команды противоположным приводам двигаться в противоположном направлении друг от друга, но с изменяющейся во времени амплитудой.
• Центроидный контроль - это схема управления, при которой требуется смещать или сохранять постоянным положение центра образца. Это обязательное условие при проведении плоских двухосных испытаний, когда смещение одной оси не допускает нежелательного изгиба другой оси, а сохранение центроида образца неподвижным делает возможным визуальный контроль.
Компания MTS разработала алгоритм матричного управления, который позволяет перемещать образец без нагрузки (например, перемещать образец из стороны в сторону) или контролировать деформацию образца, сохраняя центр измерительной секции неподвижным, что позволяет проводить видеоэкстензометрию или другие оптические измерения.
– Универсальное применение:
• Два вида нагрузки (осевая и крутящая) обеспечивают возможность проведения широкого ряда статических и динамических тестов.
• Большой выбор захватов позволяет испытывать широкий ряд образцов различных форм, размеров и материалов.
– Высокая производительность:
• Высококачественная гидростанция обеспечивает равномерную бесперебойную подачу энергии для работы испытательной машины, а также гибкость настроек и экономичность питания и охлаждения.
– Высокая точность испытаний:
• Регулируемые, расположенные на большом расстоянии друг от друга кулачковые подшипники актуаторов сводят к минимуму люфт и перекрестные помехи между осями нагрузки и крутящего момента
• Жесткая прочная несущая рама с высокой собственной частотой вращения в осевом и вращательном режимах обеспечивает более высокие динамические характеристики и точность испытаний.
• Планарные двухосные несущие рамы MTS обеспечивают превосходное центрирование системы, которое сводит к минимуму деформацию при изгибе, повышая точность испытаний и уменьшая разброс данных, а также сводит к минимуму риск повреждения образцов, которые в определенных отраслях могут быть очень дорогостоящими.
• Высокочувствительные технологичные электронные компоненты цифровой системы управления, включая контроллеры и датчики, обеспечивают точные измерения в процессе испытаний.
– Эргономичный промышленный дизайн и модульная конструкция обеспечивают комфортную эксплуатацию и обслуживание испытательной машины.
– Интуитивно понятное ПО TestSuiteTM с широким рядом доступных тестов по стандартам (ASTM, ISO, DIN, EN, BS и др.) поставляется в базовом комплекте с машиной и позволяет автоматизировать, ускорить и упростить процесс настройки и проведения проверок материалов и изделий, анализ результатов, а также их дальнейшую обработку и хранение.
Для данного ПО доступны многоступенчатые, многоканальные и другие сложные тесты, в том числе исследования зависимости усталости материалов и механики разрушения в зависимости от времени, а также моделирование испытаний для виртуального образца. Многоканальное управление используется для создания условий многоосевой нагрузки с принудительными фазовыми соотношениями между несколькими каналами.
– Интеллектуальная лаборатория MTS Echo® предоставляет возможность отслеживать тесты и контролировать испытательное оборудование с любого устройства, подключенного к Интернету.
ПО MTS Echo Intelligent Lab постоянно расширяет свой функционал и в настоящее время предоставляет следующие возможности:
- Мониторингоборудования влюбоевремяииз любого места.
- Мониторингработоспособности и оперативноеобслуживаниеиспытательных систем.
- Отслеживание хода испытаний в режиме онлайн.
- Управлениеобновлениямипрограммного обеспечения MTSиполучение информации о версияхустановленного ПО.
– Двухосные испытательные системы MTS Planar сочетают в себе модульную технологию саморегулирующейся несущей рамы, широкий ряд высокопроизводительных гидравлических станций с сервоколлекторами, инновационные методы управления, передовые технологии центрирования, набор аксессуаров для различных видов образцов, а также многочисленные дополнительные функции и возможности для эффективного моделирования условий смешанного режима нагружения (осевой/крутящий) и измерения напряжений в плоскости как по осям X, так и по оси Y используются передовые материалы и компоненты.
– Для успешной организации испытаний комплект поставки машины может быть расширен приспособлениями из широкого ряда аксессуаров: захваты, приспособления для удержания образцов, датчики перемещения, различные аксиальные и диаметральные экстензометры, бесконтактные лазерные и видеорегистраторы, а также дополнительные системы цифровой корреляции изображений (DIC), камеры для имитации воздействия внешних условий и печи.
Правильный подбор аксессуаров для испытаний прямо влияет на получение корректных данных и успех всего исследования.
Главные критерии выбора:
- метод и стандарт испытаний,
- материал, размеры и форма образца,
- совместимость с испытательной машиной (адаптеры и набор крепежа).
Наши менеджеры всегда готовы помочь вам подобрать оптимальный вариант под ваши задачи. Аксессуары не входят в базовый комплект поставки и заказываются отдельно.
Универсальные планарные сервогидравлические испытательные машины MTS для двухосевых и крутящих нагрузок – высокотехнологичные, точные, производительные, надежные, функциональные устройства, которые легко и комфортно эксплуатировать.
Заказать звонок
