машина для испытания прочности на раздавливание
машина для испытания прочности на раздавливание: Что он измеряет, Как это работает, и как выбрать один
Машина для испытания прочности на раздавливание измеряет максимальную сжимающую нагрузку материала., Компонент, или упаковка выдержит до того, как сломается, пряжки, или рушится. Используется в упаковке, Строительные материалы, фармацевтика, и производство, чтобы убедиться, что продукты выдерживают штабелирование, транспорт, и обращение без сбоев. В этой статье объясняется принцип работы, Основные типы машин и их различия, практические критерии выбора, реальные случаи применения, и ответы на распространенные вопросы.
Как работает машина для испытания на прочность на раздавливание
Большинство современных машин представляют собой моторизованные тестеры сжатия.. Движущаяся плита (верхний или нижний) применяет контролируемую сжимающую силу к образцу с заданной скоростью, Обычно между 1 и 50 мм/мин. Тензодатчик измеряет силу, а датчик смещения фиксирует деформацию. Контроллер регистрирует кривую сила-перемещение и сообщает ключевые значения.:.jpg)
- Пиковая нагрузка (максимальная сила дробления) – самая высокая сила, зафиксированная до разрушения.
- прочность на сжатие – пиковая нагрузка, деленная на несущую площадь (для однородных образцов).
- Деформация на пике – насколько образец сжался перед разрушением.
- жесткость / Склон – начальный линейный участок кривой, указывающий на жесткость.
для гофрокоробов, стандартная ссылка ИСО 12048 (проверка компрессии в сборе, заполненные транспортные пакеты) и АСТМ Д642. Для жестких пластиков и композитов, АСТМ Д695 охватывает сжимающие свойства. Для бетона и цемента, АСТМ С39 и В 12390-3 применять. Соблюдение соответствующих стандартов имеет важное значение, поскольку подготовка образцов, выравнивание пластин, и скорость загрузки влияют на результаты.
Типы машин для испытания на прочность на раздавливание
| Тип | Типичная мощность | Водить машину | Лучшее для | Ограничения |
|---|---|---|---|---|
| Ручной винт / рычаг | 0.5–5 кН | Маховик | Малый объем, простые проверки качества | Скорость, зависящая от оператора, низкая повторяемость |
| Моторизованный одноколонный | 1–30 кН | Ходовой винт + шаговый/сервопривод | Упаковка, мелкие компоненты, Р&д | Ограниченная высота и ширина для больших коробок. |
| Двухколонный универсальный тестер | 5–300 кН | Сервопривод + шариковый винт | Жесткие материалы, бетонные ядра, металлы | более высокая стоимость, Большая площадь |
| Прибор для испытания сжатия камеры с фиксированной плитой | 10–50 кН | Сервопривод | Гофрированные коробки по ISO 12048 | Специально для размеров коробок, Менее гибкий |
| Гидравлическая компрессионная машина | 300–3000 кН | гидравлический | Бетонные кубы/цилиндры по ASTM C39 | Не подходит для образцов с низким усилием или деликатных образцов. |
Выбор зависит от трех чисел: ожидаемая нагрузка отказа (выбирайте мощность в 2–3 раза выше), размер образца (валик должен полностью покрывать образец), и необходимый стандарт (который фиксирует скорость нагрузки и жесткость плиты).
Ключевые моменты выбора и эксплуатации
- Запас мощности. Машина, постоянно работающая выше 80% номинальной мощности быстрее выходит за пределы калибровки и возникает риск повреждения из-за перегрузки.
- Параллельность и жесткость плит. Неровные плиты создают нагрузку на края и преждевременный выход из строя.. Такие стандарты, как ISO 12048 указать требования к плоскостности и жесткости плиты.
- Контроль скорости загрузки. Силовое управление против. режимы с контролем смещения дают разные результаты. Всегда соблюдайте скорость, указанную в вашем стандарте тестирования..
- Кондиционирование окружающей среды. Бумага и картон гигроскопичны.. ИСО 187 определяет кондиционирование при 23 °С и 50% ОВ перед тестированием; пропуск этого шага является одной из наиболее распространенных причин противоречивых результатов сжатия блоков..
- Калибровка. Тензодатчики следует проверять ежегодно по отслеживаемому собственному весу или эталонному тензодатчику., для ИСО 7500-1.
реальные случаи применения
Случай 1 – Поставщик коробок из гофрокартона снижает количество сбоев на местах. Производитель упаковки получил жалобы клиентов на то, что картонные коробки разрушаются на штабелированном складском складе.. Использование тестера сжатия камеры с фиксированной плитой согласно ISO 12048, они тестировали 10 коробок на производственную партию и обнаружил, что смена поставщика лайнера снизила среднюю прочность на сжатие примерно 18%. Восстановление исходного качества гильзы вернуло результаты в соответствие со спецификацией.. Исправление произошло в результате измерения, не догадки.
Случай 2 – Твердость фармацевтических таблеток. Прочность таблетки на раздавливание (твердость) измеряется тестером меньшей силы, часто согласно USP . Производитель непатентованных лекарств обнаружил, что таблетки, полученные на одной станции прессования, покрывались пленкой во время нанесения покрытия.. Испытания на твердость показали, что средняя сила раздавливания значительно ниже внутреннего предела 80 н, поиск проблемы в изношенных наконечниках пуансона. Замена инструмента устранила засор..
Случай 3 – Тестирование бетонного куба на соответствие. Производитель товарного бетона использует 2000 Гидравлическая компрессионная машина кН согласно ASTM C39 для испытаний 150 мм кубиков при 7 и 28 дни. Когда партия показала 28-дневную прочность около 12% ниже целевого показателя микса, данные подтвердили проверку поставщиком партии цемента, и смесь корректировали перед дальнейшими заливками.
Часто задаваемые вопросы
1. В чем разница между прочностью на раздавливание и прочностью на сжатие?
Они тесно связаны. Прочность на сжатие – это напряжение (сила на единицу площади) при неудаче, используется для однородных материалов, таких как бетон. Прочность на раздавливание часто используется для готовых изделий, таких как коробки или таблетки., где заявленное значение представляет собой общую силу в ньютонах или килограммах-силах, а не напряжение..
2. Какой стандарт следует использовать для коробок из гофрированного картона??
Используйте ИСО 12048 для полностью заполненных транспортных упаковок, или ASTM D642 для прочности на сжатие транспортных контейнеров.. TAPPI T804 и T810 также распространены в бумажной и упаковочной промышленности..
3. Как быстро машина должна сжимать образец?
Это полностью зависит от стандарта. ASTM C39 использует скорость в пределах указанного диапазона напряжений в секунду.; ИСО 12048 использует фиксированную скорость вращения стола (обычно 10 мм/мин ± 3 мм/мин). Использование неправильной скорости приводит к изменению измеренной пиковой нагрузки..
4. Почему результаты сжатия моего ящика так сильно различаются?
Распространенными причинами являются недостаточное кондиционирование влаги., коробки проверены без наполнения и закрытия, как при использовании, смещенные валики, и слишком мало повторов. Испытайте не менее пяти образцов и проверьте их состояние по ISO. 187..jpg)
5. Может ли одна машина тестировать и коробки, и бетон??
Практически, Нет. Диапазоны сил различаются на два порядка., и требуемые размеры плит и скорости загрузки разные. В большинстве лабораторий испытатель упаковки с низким усилием и гидравлическая машина с высоким усилием используются как отдельные блоки..
6. Как часто следует калибровать машину?
Ежегодно — стандартный интервал для большинства систем качества., с более частыми проверочными проверками, если машина используется ежедневно или после какого-либо события перегрузки.