Назначение
Машины испытательные универсальные электромеханические STM (далее по тексту -машины) предназначены для измерений силы и деформации при испытаниях образцов конструкционных материалов (металлов, пластмасс, тканей, композитов и др.), изделий и конструкций на растяжение, сжатие и изгиб.
Описание
Принцип действия машин основан на преобразовании нагрузки, приложенной к испытываемому образцу, датчиком (датчиками) силоизмерительным в электрический сигнал, изменяющийся пропорционально этой нагрузке. Создаваемая машинами нагрузка, приложенная к испытываемому образцу, деформирует его. При этом в процессе нагружения образца производится измерение значений величины этой нагрузки и соответствующей ей величины деформации образца.
Конструктивно машины состоят из основания, на котором закреплены силовая рама с направляющими колоннами с подвижной и неподвижной траверсами, электромеханического привода подвижной траверсы, модуля обработки, хранения, передачи измеренных значений силы и перемещения на внешние устройства (персональный компьютер), датчика (датчиков) силоизмерительных, датчика перемещения подвижной траверсы (энкодера), измерителей продольной и поперечной деформации (опционально), электронного блока ручного управления (опционально), приспособлений для удержания, фиксации или захвата испытываемого образца, кнопки аварийного отключения.
По направляющим колоннам, расположенным внутри силовой рамы, при помощи винтовых пар перемещается подвижная траверса. Движение для перемещения подвижной траверсы винтовые пары получают от электромеханического привода. Силовая рама может иметь одну, две и более рабочих зон. Также возможно наличие дополнительных боковых зон испытаний справа и/или слева от основной зоны, либо зоны испытаний могут располагаться одна над другой.
Диапазон измерений силы обеспечивается датчиком силоизмерительным или набором датчиков силоизмерительных из состава машины.
Диапазон измерений перемещения подвижной траверсы зависит от высоты силовой рамы и испытательных приспособлений. Перемещение подвижной траверсы измеряется датчиком перемещений (энкодером).
Дополнительно диапазон измерений перемещений (деформаций) образцов обеспечивается измерителями перемещений (деформаций) оптическими, длинноходовыми и навесными утвержденного типа. Измерители производства «SANTAM Engineering & Design Co. Ltd.», Иран могут быть интегрированы в модуль управления, обработки и хранения данных самой машины.
Управление машинами осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения, установленного на внешнем персональном компьютере и получающего информацию от электронного модуля управления, обработки и хранения данных с выходом для кабельного соединения с внешним персональным компьютером.
К настоящему типу средств измерений относятся машины испытательные универсальные электромеханические STM следующих модификаций STM-1; STM-5; STM-20; STM-50; STM-150; STM-250; STM-400; STM-600; STM-1000; STM-1200; STM-2000, которые отличаются: дизайном, наибольшими пределами измерений силы, диапазонами измерений подвижной траверсы, диапазонами измерений скорости перемещений подвижной траверсы, габаритными размерами и массой, количеством направляющих колонн (модификации STM-1 и STM-5 выпускаются в одноколонном исполнении). Цвет внешнего вида машин может определяться требованием заказчика.
Машины могут быть укомплектованы: термокриокамерами, высокотемпературными печами, вакуумными камерами, различными приспособлениями для испытаний образцов материалов и изделий, а также другим оборудованием по требованию заказчика.
Общий вид машин представлен на рисунках с 1 по 13.
Рисунок 1 - Общий вид машин модификации
STM-1
Рисунок 2 - Общий вид машин модификации
STM-5
Рисунок 3 - Общий вид машин модификации
STM-20
Рисунок 4 - Общий вид машин модификации
STM-50
Рисунок 5 - Общий вид машин модификации STM-150
Рисунок 6 - Общий вид машин модификации STM-150H с увеличенным ходом траверсы
Рисунок 7 - Общий вид машин модификации STM-250
Рисунок 8 - Общий вид машин модификации STM-400
Рисунок 9 - Общий вид машин модификации STM-400B с дополнительной боковой зоной испытаний (боковой траверсой)
Рисунок 10 - Общий вид машин модификации STM-600
Рисунок 11 - Общий вид машин модификации STM-1000
Рисунок 12 - Общий вид машин модификации STM-1200
Рисунок 13 - Общий вид машин модификации STM-2000
Идентификация машины осуществляется методом визуального осмотра маркировочной таблички, прикрепленной на задней стороне основания машины и отображающей информацию об изготовителе, наименовании и модификации, заводском номере, дате изготовления, а также изучения нормативно-технической документации (руководство по эксплуатации, паспорт), которая входит в обязательный комплект поставки машины и содержит информацию о метрологических и технических характеристиках машины.
Заводской номер в числовом формате наносится на маркировочную табличку металлографическим способом, Место нанесения маркировочной таблички на примере машины STM-50 представлено на рисунке 14.
Рисунок 14 - Место нанесения маркировочной таблички на примере машины STM-50
Место нанесения маркировочной таблички
Обозначение места нанесения заводского номера на маркировочной табличке представлено на рисунке 15.
Место нанесения заводского номера
Рисунок 15 - Обозначение места нанесения заводского номера на маркировочной табличке
Пломбировка машин не предусмотрена.
Нанесение знака поверки на машины не предусмотрено.
Программное обеспечение
Для работы с машинами используется метрологически значимое программное обеспечение (далее - ПО) «STM Controller», «Jadoo» и (или) «TOVMC» устанавливаемое на персональный компьютер. ПО разработано специально для машин и служит для управления их функциональными возможностями, а также для обработки, отображения и хранения результатов измерений. Доступ к ПО ограничен паролями. Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
Идентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1.
Таблица 1 -Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | STM Controller | Jadoo | TOVMC |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 4.06 | не ниже 1.0.0.1 | не ниже 1.0.1.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | отсутствует | отсутствует | отсутствует |
Уровень защиты ПО - «Средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики машин модификаций STM-1; STM-5; STM-20; STM-50; STM-150; STM-250
| Наименование характеристики | Значение |
| *Модификация | STM-1 | STM-5 | STM-20 | STM-50 | STM-150 | STM-250 |
| **Диапазон измерений силы, кН | от 0,00001 до 1 | от 0,00001 до 5 | от 0,00001 до 20 | от 0,00001 до 50 | от 0,00001 до 150 | от 0,00001 до 250 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений силы, % | ±0,5 |
| ***Диапазон измерений перемещения подвижной траверсы, мм | от 0 до 869 | от 0 до 1280 | от 0 до 1200 | от 0 до 1300 | от 0 до 2600 | от 0 до 1800 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений перемещения подвижной траверсы в диапазоне от 0 до 10 мм включ., мм | ±0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений перемещения подвижной траверсы в диапазоне св. 10 мм, % | ±0,5 |
| Примечание: * - в наименовании модификации допускается маркировка дополнительной литерой латинского алфавита, обозначающей особенность исполнения рабочей зоны машины (B - наличие боковой траверсы; H - увеличенный ход траверсы; L - уменьшенный ход траверсы и пр.); * * - минимально и максимально возможные значения, в зависимости от типа установленного датчика (датчиков) силы. Значения указаны в индивидуальных паспортах на машины; * ** - без захватов. Значения диапазона хода траверсы зависят от исполнения рабочей зоны машины и указаны в индивидуальных паспортах. |
Таблица 3 - Метрологические характеристики машин модификаций STM-400; STM-600; STM-1000; STM-1200; STM-2000
| Наименование характеристики | Значение |
| *Модификация | STM-400 | STM-600 | STM-1000 | STM-1200 | STM-2000 |
| **Диапазон измерений силы, кН | от 0,00001 до 400 | от 0,00001 до 600 | от 0,00001 до 1000 | от 0,00001 до 1200 | от 0,00001 до 2000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений силы, % | ±0,5 |
| ***Диапазон измерений перемещения подвижной траверсы, мм | от 0 до 1800 | от 0 до 1610 | от 0 до 1560 | от 0 до 1400 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений перемещения подвижной траверсы в диапазоне от 0 до 10 мм включ., мм | ±0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений перемещения подвижной траверсы в диапазоне св. 10 мм, % | ±0,5 |
| Примечание: * - в наименовании модификации допускается маркировка дополнительной литерой латинского алфавита, обозначающей особенность исполнения рабочей зоны машины (B - наличие боковой траверсы; H - увеличенный ход траверсы; L - уменьшенный ход траверсы и пр.); * * - минимально и максимально возможные значения, в зависимости от типа установленного датчика (датчиков) силы. Значения указаны в индивидуальных паспортах на машины; * ** - без захватов. Значения диапазона хода траверсы зависят от исполнения рабочей зоны машины и указаны в индивидуальных паспортах. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики машин модификаций STM-1; STM-5; STM-20; STM-50; STM-150; STM-250
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | STM-1 | STM-5 | *STM-20 | *STM-50 | *STM-150 | *STM-250 |
| Расстояние между колоннами (до центра), мм, не более | - | 410 | 450 | 580 | 630 |
| Диапазон задания скорости перемещений подвижной траверсы, мм/мин | от 0,001 до 2000 | от 0,001 до 1500 | от 0,001 до 1000 | от 0,001 до 500 | от 0,001 до 250 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - высота - ширина - длина | 1350 490 550 | 1750 600 710 | 2555 600 750 | 2055 640 850 | 3655 800 1170 | 2685 800 1200 |
| Масса, кг, не более | 47 | 132 | 351 | 401 | 901 | 1302 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха (без конденсации), % | от +15 до +30 от 10 до 90 |
| Параметры электрического питания: - напряжение питающей сети, В - частота питающей сети, Гц | 220±10% от 50 до 60 | 380 от 50 до 60 |
| Электрическая мощность, кВт | 0,4 | 0,75 | 1,5 | 2,3 |
| Примечание: * - в наименовании модификации допускается маркировка дополнительной литерой латинского алфавита, обозначающей особенность исполнения рабочей зоны машины (B - наличие боковой траверсы; H - увеличенный ход траверсы; L - уменьшенный ход траверсы и пр.). |
Таблица 5 - Основные технические характеристики машин модификаций STM-400; STM-600; STM-1000; STM-1200; STM-2000
| Наименование характеристики | Значение |
| Модификация | STM-400 | STM-600 | *STM-1000 | STM-1200 | STM-2000 |
| Расстояние между колоннами (до центра), мм, не более | 580 | 760 | 730 | 940 |
| Диапазон задания скорости перемещений подвижной траверсы, мм/мин | от 0,001 до 200 | от 0,001 до 180 | от 0,001 до 170 | от 0,001 до 150 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - высота - ширина - длина | 2600 800 1280 | 2900 900 1600 | 3805 900 1600 | 3300 900 1600 | 4420 1210 1770 |
| Масса, кг, не более | 1402 | 2002 | 2901 | 3002 | 6002 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха (без конденсации), % | от +15 до +30 от 10 до 90 |
| Параметры электрического питания: - напряжение питающей сети, В - частота питающей сети, Гц | 220±10% от 50 до 60 | 380 от 50 до 60 |
| Электрическая мощность, кВт | 5,5 | 7,5 | 11 | 15 | 22 |
| Примечание: * - в наименовании модификации допускается маркировка дополнительной литерой латинского алфавита, обозначающей особенность исполнения рабочей зоны машины (B - наличие боковой траверсы; H - увеличенный ход траверсы; L - уменьшенный ход траверсы и пр.). |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 7- Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Машина испытательная универсальная электромеханическая STM | модификация в соответствии с договором поставки | 1 шт. |
| Датчик силоизмерительный | модель (модификация) в соответствии с договором поставки | ** шт |
| Программное обеспечение на флэш носителе | тип ПО в соответствии с договором поставки | 1 шт. |
| *Измеритель перемещений (деформаций) | модель (модификация) в соответствии с договором поставки | **шт. |
| Приспособления для удержания, фиксации или захвата испытываемого образца | - | **компл. |
| *Пульт оператора ручного управления с устройством соединительным | - | 1 шт. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
| * Наличие в зависимости от договора поставки. * * Количество в зависимости от договора поставки и модификации машины. |
Сведения о методах измерений
приведены в главе 3 «Метод проведения испытаний», главах 4.2 и 5.2 «Проведение испытаний» руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений силы, утверждённая приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 октября 2019 г. № 2498;
Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне от 1-10’9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утверждённая приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 октября 2018 г. № 2840;
Стандарт предприятия «SANTAM Engineering & Design Co. Ltd.», Иран.
