أنظمة المحور-الالتواء من Instron

أنظمة المحور-الالتواء من Instron

يتمثل التحدي التقني الأساسي الذي يتم تناوله في التحكم الدقيق والمفصول في كلا المحورين. يحقق النظام ذلك باستخدام ترتيب مشغل فريد ووحدة تحكم متخصصة تدير دوائر صمام السيرفو المستقلة للمشغلات المحورية والالتوائية، مما يضمن الحد الأدنى من التداخل الميكانيكي بين وضعي التحميل. علاوة على ذلك، يضمن استخدام محولات الإزاحة الزاوية غير المتصلة وخلايا تحميل عالية الدقة قياساً دقيقاً وعالي الدقة لكل من قناتي القوة وعزم الدوران طوال اختبار المحور المتعدد الصارم، والذي غالباً ما يكون دورياً.

 

تم بناء إطار الحمل نفسه بـصلابة التواء استثنائية لمنع فقدان الطاقة والامتثال الهيكلي من تلويث قياس عزم الدوران أثناء اختبارات الدوران عالية التردد. تستوعب مساحة الاختبار الكبيرة مجموعة واسعة من الملحقات، بما في ذلك الغرف البيئية المتخصصة وتجهيزات المكونات المخصصة، مما يضمن إمكانية إجراء التحميل المعقد متعدد المحاور في ظل ظروف حرارية ذات صلة، وهو أمر حيوي للمحاكاة الدقيقة لبيئات الخدمة.

 

تفشل معدات الاختبار أحادية المحور القياسية في توفير تنبؤات دقيقة لعمر التعب للمكونات التي تعمل تحت قوى الانحناء والالتواء والسحب المتزامنة. تحل هذه الأنظمة هذه المشكلة عن طريق محاكاة مسار الإجهاد المشترك متعدد المحاور بدقة، مما يوفر البيانات الضرورية لتطبيق نظريات الفشل (على سبيل المثال، المستوى الحرج) بشكل صحيح.

يعد التداخل والتدخل الميكانيكي بين القنوات المحورية والالتوائية من المشاكل الشائعة في الأنظمة متعددة المحاور سيئة التصميم، مما يؤدي إلى أخطاء في التحكم ونتائج غير دقيقة. يضمن تثبيت المشغل المتخصص وخوارزميات التحكم عالية الأداء في هذا النظام الحد الأدنى من الاقتران بين المحورين، والحفاظ على استقلالية التحكم في القوة وعزم الدوران.

قياس الإزاحة الزاوية بدقة على مدى ملايين الدورات، خاصة عند عبور الصفر، معرض بشدة للأخطاء بسبب احتكاك المحمل في المستشعرات الدورانية التقليدية. يلغي استخدام محولات قياس الزاوية غير المتصلة الاحتكاك والتآكل، مما يضمن قياساً عالي الدقة ومستقراً لتشوه الدوران على مدى فترات اختبار التعب الممتدة.

غالباً ما تعيق مساحة الاختبار المقيدة للآلات القياسية التثبيت المادي والمحاذاة للتجهيزات المكونة الكبيرة والمعقدة للاختبار متعدد المحاور، مما يزيد من خطر لحظات الانحناء. يوفر الإطار مساحة كافية وألواح تثبيت قوية لتسهيل المحاذاة الدقيقة ومنخفضة الانحناء للمقابض والمكونات متعددة المحاور.

غالباً ما تتطلب محاكاة تاريخ التحميل الواقعي للخدمة مسارات تحميل معقدة يحددها المستخدم تنتقل بين القوة وعزم الدوران وزوايا الطور، وهو ما لا يمكن للبرامج العامة إدارته. يوفر برنامج التحكم المتقدم محرر شكل موجة قابل للتخصيص وأوضاع تحكم متخصصة متعددة المحاور، مما يتيح البرمجة الدقيقة لمسارات التحميل المعقدة التي يتم التحكم فيها بالطور.

عند اختبار المواد الحساسة لـمتوسط الإجهاد أو متوسط عزم الدوران، فإن الحفاظ على إزاحة مستقرة على مدى اختبارات التعب الطويلة الأمد أمر بالغ الأهمية ولكنه يمثل تحدياً بسبب انحراف درجة الحرارة والضغط. تضمن أدوات التحكم الهيدروليكية والإلكترونية المتقدمة للنظام استقراراً فائقاً طويل الأمد لكل من متوسط القيم المحورية والالتوائية.

يتطلب الحصول على بيانات صالحة للمواد التي تظهر سلوكاً متبايناً ومقترناً بدرجة عالية (على سبيل المثال، المركبات أو المعادن ذات النسيج) قياساً عالي الدقة لكل من الانفعال المحوري والالتوائي. تم تصميم النظام للتكامل السلس مع مقاييس الاستطالة متعددة المحاور، مما يضمن قياس الانفعال الدقيق في كلا الاتجاهين الخطي والقص.

يمكن أن تكون التكلفة الرأسمالية الأولية العالية للأنظمة متعددة المحاور باهظة بالنسبة لبعض المختبرات، مما يجبرها غالباً على التنازل بمعدات ذات قدرة أقل تنتج بيانات مشكوك فيها. يسمح التصميم المعياري والقوي للنظام بالعمل كـمنصة متعددة الاستخدامات، قادرة على إجراء اختبارات تعب أحادية المحور قياسية بدقة عالية عندما لا تكون القدرة متعددة المحاور مطلوبة، مما يزيد من العائد على الاستثمار إلى أقصى حد.

 

اضغط هنا للتعرف أكثر على أنظمة الاختبار الشاملة من Instron