Материалдардың құрылымдық-механикалық қасиеттерін өлшеу аспаптары

Технологиялық машиналарды және ағынды автоматтандырылған желілерді жобалау, жасау, сапалы және тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету, ең біріншіден шикізат пен өнімнің қасиеттерін жан-жақты есепке алуға негізделеді.

Материалдардың құрылымдық-механикалық қасиетерін өлшеу аспаптары үш топқа жіктеледі: абсолютті, салыстырмалы және шартты.

Абсолютті аспаптар – тәжірибені өткізу жағдайы мен жұмысшы бөліктің геометриялық өлшемдеріне негізделіп, өнім қасиетінің мәнін абсолютті жүйеде көрсетеді.

Салыстырмалы аспаптар материал қасиетіне сәйкес алдын-ала дайындауды қажет етеді де, өлшемсіз салыстырмалы көрсеткіштерді көрсетеді. Бұл мәндерді абсолютті мәнге оңай ауыстыруға болады. Бұл екі топтың аспаптарының көмегімен алынған мәндерді аппараттардың жұмысшы тораптарын есептеуге және шикізат пен өнімнің сапасын бағалауда қолдануға болады.

Үшінші, шартты топ аспаптары өлшенетін шамалардың шартты мәндерін көрсетеді, бұларды есептерде қолдануға келмейді. Бұл аспаптарды өнімнің технологиялық сипаттамасының өзгеруінің кіші диапазонындағы қандайда бір сапалық көрсеткіштерін салыстыру үшін қолданады.

Сонымен қатар аспаптарды дифференциалды және интегралды деп ажыратады. Біріншісі, уақыт пен қиманың кез-келген моменті үшін аспаптағы өнімнің жылдамдығы мен деформациясының таралуын бақылауға мүмкіндік береді. Екіншісі, өлшеудің соңғы, жалпы жағдайын анықтайды. Өнім қасиеті шамасының мәндерін есептеу және бақыланған мәндерді жалпы негіздеу үшін математикалық модельді дұрыс таңдау қажет. Бұл өнімнің нақты жағдайлардағы күйін жоғары дәлдікте сипаттауға мүмкіндік береді.

Негізгі фундаменталды айнымалы болып келесі төрт айнымалы: 1) күш, момент, кернеу; 2) арақышықтық, деформация және деформация жылдамдығы; 3) уақыт; 4) энергия. Осыған сәйкес механикалық өлшеу аспаптары күштің, деформацияның, уақыттың мәндерін есептейтін құрылғылармен жабдықталады. Энергияны осы көрсеткіш бойынша немесе арнайы аспаптар көмегімен анықтайды. Кез-келген аспаптың қиындық туындайтын жері, ол жұмысшы органы болып табылады. Жұмысшы органның аспап көрсеткіштеріне әсерін тәжірибелік жолмен анықтайды. Аталған фундаменталды айнымалылардың ішінде динамикалық факторларды өлшеу қиындық туғызады. Себебі, оның мәні тәжірибе кезінде тұрақты болмайды. Көптеген зерттеулер нәтижесінде реологиялық зерттеулер нәтижесіне өлшеу жүйесінің қатаңдығының әсері зор екені анықталды. Мұны әсіресе қалыптаспаған режимдер үшін және эксперименттік қисықтың бастапқы алаңшаларында байқауға болады. Реологиялық аспаптарды өлшенетін шамасының түріне байланысты төрт топқа жіктейді (кесте 5.1).

Аспаптардың мәндерді ауытқып көрсететіндігінен, бұл жіктелу шартты болып саналады. М.М. Кусаков реологияда екі өлшемді әдістерді қарастырып капилярлы вискозиметрге сипаттама береді. Вискозиметрдің алдын-ала сығымдалған серіппесі тудыратын сұйықты ығыстырушы күші айнымалы болады. Сонымен қатар ығысу жылдамдығының және жүктелудің өзгерісі белгілі заңдылықпен берілетін аспаптар болады. Кестеде 5.1 көрсетілген әдістердің ішінде алғашқы екеуі кең таралаған. Бірінші әдіс – ығысудың тұрақты жылдамдық әдісі. Бұл әдіс электромеханикалық немесе гидравликалық жетек арқылы жүзеге асады. Ол күш әртүрлі диномаметрлермен есептеледі. Екінші әдіс – тұрақты жүктелу әдісі. Бұл әдіс конструкциялы түрде қарапайым, өйткені орын ауыстыру жылдамдығын секундомермен өлшеуге немесе диаграммалық таспаға жазуға болады.