Application des Aspects de la conception dans le développement de Machine uniaxiale

Résumé

Nous présentons ici un protocole visant à développer une machine de pure uniaxiale. Aspects de conception critiques sont employées pour s’assurer des résultats de tests précis et reproductibles.

Résumé

En ce qui concerne les essais mécaniques exactes et précises, les machines fonctionnent le continuum. Alors que les plates-formes commerciales offrent excellente précision, ils peuvent être coûteux, souvent au prix dans la fourchette de prix de $ 100 000 - $ 200 000. A l’autre extrême sont des appareils manuels autonomes qui souvent manque de répétabilité et précision (par exemple, un dispositif manuel de manivelle). Toutefois, si une seule utilisation est indiquée, c’est trop technique à la conception et de la machine, quelque chose de trop d’élaborer. Néanmoins, il y a des occasions où les machines sont conçus et construits en interne pour accomplir une requête non réalisable avec les machines existantes dans le laboratoire. Décrit en détail ici, est un tel dispositif. C’est une plate-forme de chargement qui permet uniaxiale pure. Machines de chargement standard sont généralement biaxiales car chargement linéaire se produit le long de l’axe et rotatif chargement se produit autour de l’axe. Au cours des essais avec ces machines, une charge est appliquée à une extrémité de l’échantillon tandis que l’autre extrémité reste fixe. Ces systèmes ne sont pas capables de mener des essais axiale pure dans laquelle de traction/compression est appliquée également jusqu’aux extrémités de l’échantillon. La plate-forme développée dans cet article permet l’égale et opposée de chargement d’échantillons. Alors qu’il peut être utilisé pour la compression, ici l’accent sur son utilisation en pure traction charge. Le dispositif incorpore commercial capteurs et actionneurs (déménageurs) et, comme c’est le cas avec les machines réalisées en interne, un cadre est usiné pour tenir les pièces commerciales et les montages d’essai.

Introduction

Essais mécaniques a une histoire intéressante qui remonte à l’équipement développé par Stanley Rockwell au début du XXe siècle d’essai de dureté. Alors que la technologie a augmenté dans la mesure où des pratiques standards et documentés tout guident de la vérification des performances de la machine aux lignes directrices pour la réalisation de tests spécifiques^{1,2,3, 4}. aujourd'hui, les essais mécaniques sont effectuées sur tout, des matériaux comme le béton, l’acier et bois, alimentaire et textile produits^5,

Protocole

Remarque : Le dispositif fini est montré dans la Figure 2. Le dispositif permet des essais uniaxiaux pure de spécimens en position horizontale.

1. les composants

1. Préparer deux actionneurs programmables avec un voyage de 30 mm (1,2 po) par vérin capable de s’étendant sur 60 mm (2,3 po) lorsque programmée pour tirer/pousser ensemble. Pour accommoder une variété d’utilisations potentielles, certains vérins ayant une raisonnable force capacité [67 N (15 lb)], Poussée [58 N (13 lb)], la résolution de la vitesse de pointe [0.9302 µm/s (0,00004 in / s)] et d’une précision unidirectionnelle [25 µm (0,001 po)]....

Résultats

Afin de vérifier l’utilisation du système, actionneur des tests de vitesse et les performances ont été réalisées¹⁷. Ces essais ont consisté à mesurer la vitesse de l’actionneur et la distance en comparaison avec les valeurs d’entrée. Pour vérifier l’exactitude de distance de voyage échantillon, distances à parcourir arbitraire le long de l’axe entre 254-2540 µm (0,01 - 0,10 po) ont été sélectionnés. L’appareil a été exécuté à ces distances et par rapport à la dista.......

Discussion

L’objectif de ce travail a été de concevoir et fabriquer un chargeur uniaxial rentable et fiable pour son utilisation avec petits échantillons tels que les tissus et fibres. Un dispositif a été construit qui satisfait aux exigences énoncées tout en étant suffisamment souples dans la conception permettant de nouvelles pièces jointes à être fabriqué comme l’utilisateur a besoin de grandir. Par exemple, le dispositif permettra l’analyse des échantillons secs et humides dans une configuration uniaxiale ou encastrement.

<.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Alimentation, sortie 24 V DC 2,5 A, entrée 100-240 V AC, prise pour l’Amérique du Nord.	Zaber Technologies inc	PS05-24V25
Câble d’extension PS/2 mini din-mâle à femelle 6 broches	Zaber Technologies inc	T-DC06
Contrôleur de moteur pas à pas, 2 phases	Zaber Technologies inc	A-MCA
Actionneur linéaire, taille NEMA 11, course de 30 mm, poussée continue maximale de 58 N	Zaber Technologies inc	NA11B30
Chariots à roulement à billes et rails de guidage résistants à la corrosion et sans entretien	McMaster-Carr	9184T31
6061-t6 Crosse en aluminium	McMaster-Carr	NA
Stock en plexiglas	McMaster-Carr	NA
Capteur de charge à cartouche, 4.5N	Honeywell Sensotec	NA
USB à 6 broches mini-din	Universel  ;	Na