सार्वभौमिक परीक्षण मशीन: Difference between revisions

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[[File:Three point flexural test.jpg|thumb|200px|'''तीन बिंदु फ्लेक्स परीक्षण के लिए परीक्षण स्थिरता''']]'''सार्वभौमिक परीक्षण मशीन''' (यूटीएम), जिसे सार्वभौमिक परीक्षक के रूप में भी जाना जाता है,<ref>{{Citation | last = Davis | first = Joseph R. | title = Tensile testing | publisher = ASM International | year = 2004 | edition = 2nd | page = 2 | url = https://books.google.com/books?id=5uRIb3emLY8C | isbn = 978-0-87170-806-9 | postscript =.}}</ref> सामग्री परीक्षण मशीन या सामग्री परीक्षण फ्रेम, का उपयोग सामग्री विज्ञान की तन्य शक्ति और संपीड़न शक्ति का भौतिक परीक्षण करने के लिए किया जाता है। तन्यता परीक्षण मशीन का पुराना नाम टेन्सोमीटर है। नाम का सार्वभौमिक भाग दर्शाता है कि यह सामग्री, घटकों और संरचनाओं पर अनेक मानक तन्यता और संपीड़न परीक्षण कर सकता है (दूसरे शब्दों में, यह बहुमुखी है)।
[[File:Three point flexural test.jpg|thumb|200px|'''तीन बिंदु फ्लेक्स परीक्षण के लिए परीक्षण स्थिरता''']]'''सार्वभौमिक परीक्षण मशीन''' ('''यूटीएम'''), जिसे '''सार्वभौमिक परीक्षक''' के रूप में भी जाना जाता है,<ref>{{Citation | last = Davis | first = Joseph R. | title = Tensile testing | publisher = ASM International | year = 2004 | edition = 2nd | page = 2 | url = https://books.google.com/books?id=5uRIb3emLY8C | isbn = 978-0-87170-806-9 | postscript =.}}</ref> अतः '''सामग्री परीक्षण मशीन''' या '''सामग्री परीक्षण फ्रेम''', का उपयोग सामग्री विज्ञान की तन्य शक्ति और संपीड़न शक्ति का भौतिक परीक्षण करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार तन्यता परीक्षण मशीन का पुराना नाम '''टेन्सोमीटर''' है। चूँकि नाम का "सार्वभौमिक" भाग दर्शाता है कि यह सामग्री, घटकों और संरचनाओं पर अनेक मानक तन्यता और संपीड़न परीक्षण कर सकता है (दूसरे शब्दों में, यह बहुमुखी होता है)।


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* '''लोड फ्रेम -''' सामान्यतः मशीन के लिए दो शक्तिशाली सपोर्ट से युक्त होता है। कुछ छोटी मशीनों का ही सहारा होता है।
* '''लोड फ्रेम -''' सामान्यतः मशीन के लिए दो शक्तिशाली समर्थन से मिलकर बनता है। इस प्रकार कुछ छोटी मशीनों का ही सहारा होता है।
* '''[[ भरा कोश |भरा कोश]] -''' लोड मापने के लिए बल [[ट्रांसड्यूसर]] या अन्य साधन की आवश्यकता होती है। नियामक नियमों या गुणवत्ता प्रणाली के लिए सामान्यतः आवधिक [[अंशांकन]] की आवश्यकता होती है।
* '''[[ भरा कोश |भरा कोश]] -''' लोड मापने के लिए बल [[ट्रांसड्यूसर]] या अन्य साधन की आवश्यकता होती है। इस प्रकार नियामक नियमों या गुणवत्ता प्रणाली के लिए सामान्यतः आवधिक [[अंशांकन]] की आवश्यकता होती है।
* '''क्रॉस हेड -''' चल क्रॉस हेड (क्रॉसहेड) को ऊपर या नीचे जाने के लिए नियंत्रित किया जाता है। सामान्यतः यह स्थिर गति पर होता है: कभी-कभी इसे विस्तार की स्थिर दर (सीआरई) मशीन भी कहा जाता है। कुछ मशीनें क्रॉसहेड गति को प्रोग्राम कर सकती हैं या चक्रीय परीक्षण, निरंतर बल पर परीक्षण, निरंतर विरूपण पर परीक्षण आदि कर सकती हैं। इलेक्ट्रोमैकेनिकल, सर्वो-हाइड्रोलिक, रैखिक ड्राइव और अनुनाद ड्राइव का उपयोग किया जाता है।
* '''क्रॉस हेड -''' गतिशील क्रॉस हेड (क्रॉसहेड) को ऊपर या नीचे जाने के लिए नियंत्रित किया जाता है। सामान्यतः यह स्थिर गति पर होता है। इस प्रकार कभी-कभी इसे विस्तार की स्थिर दर (सीआरई) मशीन भी कहा जाता है। चूँकि कुछ मशीनें क्रॉसहेड गति को प्रोग्राम कर सकती हैं या चक्रीय परीक्षण, निरंतर बल पर परीक्षण, निरंतर विरूपण पर परीक्षण आदि कर सकती हैं। अतः इलेक्ट्रोमैकेनिकल, सर्वो-हाइड्रोलिक, रैखिक ड्राइव और अनुनाद ड्राइव का उपयोग किया जाता है।
* '''विस्तार या विरूपण को मापने के साधन -''' अनेक परीक्षणों में क्रॉस हेड की गति के लिए परीक्षण जैविक नमूने की प्रतिक्रिया को मापने की आवश्यकता होती है। कभी-कभी [[एक्सटेन्सोमीटर]] का उपयोग किया जाता है।
* '''विस्तार या विरूपण को मापने के साधन -''' अनेक परीक्षणों में क्रॉस हेड की गति के लिए परीक्षण जैविक नमूने की प्रतिक्रिया को मापने की आवश्यकता होती है। अतः कभी-कभी [[एक्सटेन्सोमीटर]] का उपयोग किया जाता है।
* '''आउटपुट डिवाइस -''' परीक्षा परिणाम प्रदान करने के साधन की आवश्यकता है। कुछ पुरानी मशीनों में डायल या डिजिटल डिस्प्ले और [[ सूची अभिलेखी |सूची अभिलेखी]] होते हैं। अनेक नई मशीनों में विश्लेषण और मुद्रण के लिए कंप्यूटर इंटरफ़ेस होता है।
* '''आउटपुट डिवाइस -''' परीक्षा परिणाम प्रदान करने के साधन की आवश्यकता होती है। इस प्रकार कुछ पुरानी मशीनों में डायल या डिजिटल डिस्प्ले और [[ सूची अभिलेखी |सूची अभिलेखी]] होते हैं। अतः अनेक नई मशीनों में विश्लेषण और मुद्रण के लिए कंप्यूटर इंटरफ़ेस होता है।
* '''कंडीशनिंग -''' अनेक परीक्षणों के लिए नियंत्रित कंडीशनिंग (तापमान, आर्द्रता, दबाव, आदि) की आवश्यकता होती है। मशीन नियंत्रित कमरे में हो सकती है या परीक्षण के लिए परीक्षण नमूने के चारों ओर विशेष [[पर्यावरण कक्ष]] रखा जा सकता है।
* '''कंडीशनिंग -''' अनेक परीक्षणों के लिए नियंत्रित कंडीशनिंग (तापमान, आर्द्रता, दबाव, आदि) की आवश्यकता होती है। इस प्रकार मशीन नियंत्रित कमरे में हो सकती है या परीक्षण के लिए परीक्षण नमूने के चारों ओर विशेष [[पर्यावरण कक्ष]] रखा जा सकता है।
* अनेक परीक्षण विधियों में परीक्षण फिक्स्चर, नमूना रखने वाले जबड़े और संबंधित नमूना बनाने वाले उपकरण की आवश्यकता होती है।
* अनेक परीक्षण विधियों में परीक्षण जुड़नार, नमूना रखने वाले जबड़े और संबंधित नमूना बनाने वाले उपकरण की आवश्यकता होती है।


=='''उपयोग'''==
=='''उपयोग'''==
{{Metal yield.svg}}
{{Metal yield.svg}}
[[File:Universal Testing Machine.jpg|thumb|left|'''यूटीएम के अनुसार कंक्रीट सिलेंडर का परीक्षण किया जा रहा है''']]सेट-अप और उपयोग का विवरण परीक्षण विधि में दिया गया है, जिसे अधिकांशतः [[मानक संगठन]] द्वारा प्रकाशित किया जाता है। यह नमूना तैयार करने, फिक्सिंग, गेज लंबाई (वह लंबाई जो अध्ययन या अवलोकन के अधीन है), विश्लेषण आदि निर्दिष्ट करता है।
[[File:Universal Testing Machine.jpg|thumb|left|'''यूटीएम के अनुसार कंक्रीट सिलेंडर का परीक्षण किया जा रहा है'''|200x200px]]सामान्यतः सेट-अप और उपयोग का विवरण परीक्षण विधि में दिया गया है, जिसे अधिकांशतः [[मानक संगठन]] द्वारा प्रकाशित किया जाता है। यह नमूना तैयार करने, फिक्सिंग, गेज लंबाई (वह लंबाई जो अध्ययन या अवलोकन के अधीन होता है), विश्लेषण आदि निर्दिष्ट करता है।


नमूना को मशीन में ग्रिप्स के मध्य रखा जाता है और यदि आवश्यक हो तब एक्सटेन्सोमीटर परीक्षण के समय गेज की लंबाई में परिवर्तन को स्वचालित रूप से रिकॉर्ड कर सकता है। यदि एक्सटेन्सोमीटर फिट नहीं है, तब मशीन स्वयं अपने क्रॉस हेड्स के मध्य विस्थापन को रिकॉर्ड कर सकती है, जिस पर नमूना रखा गया है। चूँकि, यह विधि न केवल नमूने की लंबाई में परिवर्तन को रिकॉर्ड करती है, किंतु परीक्षण मशीन और उसके ड्राइव प्रणाली के अन्य सभी विस्तारित/लोचदार घटकों को भी रिकॉर्ड करती है, जिसमें पकड़ में नमूने का कोई भी फिसलन भी सम्मिलित है।
नमूना को मशीन में ग्रिप्स के मध्य रखा जाता है और यदि आवश्यक होता है तब एक्सटेन्सोमीटर परीक्षण के समय गेज की लंबाई में परिवर्तन को स्वचालित रूप से रिकॉर्ड कर सकता है। यदि एक्सटेन्सोमीटर फिट नहीं होता है, तब मशीन स्वयं अपने क्रॉस हेड्स के मध्य विस्थापन को रिकॉर्ड कर सकती है, जिस पर नमूना रखा गया है। चूँकि, यह विधि न केवल नमूने की लंबाई में परिवर्तन को रिकॉर्ड करती है, किंतु परीक्षण मशीन और उसके ड्राइव प्रणाली के अन्य सभी विस्तारित/लोचदार घटकों को भी रिकॉर्ड करती है, जिसमें पकड़ में नमूने का कोई भी फिसलन भी सम्मिलित होता है।
   
   
बार जब मशीन चालू हो जाती है तब यह नमूने पर बढ़ता हुआ भार डालना प्रारंभ कर देती है। पूरे परीक्षण के समय नियंत्रण प्रणाली और उससे जुड़े सॉफ्टवेयर नमूने के भार और विस्तार या संपीड़न को रिकॉर्ड करते हैं।
प्रत्येक बार जब मशीन प्रारंभ हो जाती है तब यह नमूने पर बढ़ता हुआ भार डालना प्रारंभ कर देती है। इस प्रकार पूर्ण परीक्षण के समय नियंत्रण प्रणाली और उससे जुड़े सॉफ्टवेयर नमूने के भार और विस्तार या संपीड़न को रिकॉर्ड करते हैं।


मशीनें बहुत छोटी टेबल टॉप प्रणाली से लेकर 53 एमएन (12 मिलियन [[ फ़ोर्स |फ़ोर्स]] ) से अधिक क्षमता वाली होती हैं।<ref>{{Citation
इस प्रकार मशीनें बहुत छोटी टेबल टॉप प्रणाली से लेकर 53 एमएन (12 लाख [[ फ़ोर्स |बल]]) से अधिक क्षमता वाली होती हैं।<ref>{{Citation
  |author      = NIST
  |author      = NIST
  |title        = Large Scale Structure Testing Facility
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* [[लोच के मापांक]]
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*[[तनाव-तनाव वक्र]]
*[[तनाव-तनाव वक्र]]
यंग मापांक
 
* यंग मापांक
* [[नेकिंग (इंजीनियरिंग)]]
* [[नेकिंग (इंजीनियरिंग)]]
*[[थकान परीक्षण]]
*[[थकान परीक्षण]]
* [[हाइड्रॉलिक प्रेस]]
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आधुनिक सार्वभौमिक परीक्षण मशीन
तीन बिंदु फ्लेक्स परीक्षण के लिए परीक्षण स्थिरता

सार्वभौमिक परीक्षण मशीन (यूटीएम), जिसे सार्वभौमिक परीक्षक के रूप में भी जाना जाता है,[1] अतः सामग्री परीक्षण मशीन या सामग्री परीक्षण फ्रेम, का उपयोग सामग्री विज्ञान की तन्य शक्ति और संपीड़न शक्ति का भौतिक परीक्षण करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार तन्यता परीक्षण मशीन का पुराना नाम टेन्सोमीटर है। चूँकि नाम का "सार्वभौमिक" भाग दर्शाता है कि यह सामग्री, घटकों और संरचनाओं पर अनेक मानक तन्यता और संपीड़न परीक्षण कर सकता है (दूसरे शब्दों में, यह बहुमुखी होता है)।

घटक

सामान्यतः अनेक विविधताएँ उपयोग में हैं।[2] अतः सामान्य घटकों में सम्मिलित हैं:

  • लोड फ्रेम - सामान्यतः मशीन के लिए दो शक्तिशाली समर्थन से मिलकर बनता है। इस प्रकार कुछ छोटी मशीनों का ही सहारा होता है।
  • भरा कोश - लोड मापने के लिए बल ट्रांसड्यूसर या अन्य साधन की आवश्यकता होती है। इस प्रकार नियामक नियमों या गुणवत्ता प्रणाली के लिए सामान्यतः आवधिक अंशांकन की आवश्यकता होती है।
  • क्रॉस हेड - गतिशील क्रॉस हेड (क्रॉसहेड) को ऊपर या नीचे जाने के लिए नियंत्रित किया जाता है। सामान्यतः यह स्थिर गति पर होता है। इस प्रकार कभी-कभी इसे विस्तार की स्थिर दर (सीआरई) मशीन भी कहा जाता है। चूँकि कुछ मशीनें क्रॉसहेड गति को प्रोग्राम कर सकती हैं या चक्रीय परीक्षण, निरंतर बल पर परीक्षण, निरंतर विरूपण पर परीक्षण आदि कर सकती हैं। अतः इलेक्ट्रोमैकेनिकल, सर्वो-हाइड्रोलिक, रैखिक ड्राइव और अनुनाद ड्राइव का उपयोग किया जाता है।
  • विस्तार या विरूपण को मापने के साधन - अनेक परीक्षणों में क्रॉस हेड की गति के लिए परीक्षण जैविक नमूने की प्रतिक्रिया को मापने की आवश्यकता होती है। अतः कभी-कभी एक्सटेन्सोमीटर का उपयोग किया जाता है।
  • आउटपुट डिवाइस - परीक्षा परिणाम प्रदान करने के साधन की आवश्यकता होती है। इस प्रकार कुछ पुरानी मशीनों में डायल या डिजिटल डिस्प्ले और सूची अभिलेखी होते हैं। अतः अनेक नई मशीनों में विश्लेषण और मुद्रण के लिए कंप्यूटर इंटरफ़ेस होता है।
  • कंडीशनिंग - अनेक परीक्षणों के लिए नियंत्रित कंडीशनिंग (तापमान, आर्द्रता, दबाव, आदि) की आवश्यकता होती है। इस प्रकार मशीन नियंत्रित कमरे में हो सकती है या परीक्षण के लिए परीक्षण नमूने के चारों ओर विशेष पर्यावरण कक्ष रखा जा सकता है।
  • अनेक परीक्षण विधियों में परीक्षण जुड़नार, नमूना रखने वाले जबड़े और संबंधित नमूना बनाने वाले उपकरण की आवश्यकता होती है।

उपयोग

Stress–strain curve showing typical yield behavior for nonferrous alloys. (Stress, , shown as a function of strain, .)
यूटीएम के अनुसार कंक्रीट सिलेंडर का परीक्षण किया जा रहा है

सामान्यतः सेट-अप और उपयोग का विवरण परीक्षण विधि में दिया गया है, जिसे अधिकांशतः मानक संगठन द्वारा प्रकाशित किया जाता है। यह नमूना तैयार करने, फिक्सिंग, गेज लंबाई (वह लंबाई जो अध्ययन या अवलोकन के अधीन होता है), विश्लेषण आदि निर्दिष्ट करता है।

नमूना को मशीन में ग्रिप्स के मध्य रखा जाता है और यदि आवश्यक होता है तब एक्सटेन्सोमीटर परीक्षण के समय गेज की लंबाई में परिवर्तन को स्वचालित रूप से रिकॉर्ड कर सकता है। यदि एक्सटेन्सोमीटर फिट नहीं होता है, तब मशीन स्वयं अपने क्रॉस हेड्स के मध्य विस्थापन को रिकॉर्ड कर सकती है, जिस पर नमूना रखा गया है। चूँकि, यह विधि न केवल नमूने की लंबाई में परिवर्तन को रिकॉर्ड करती है, किंतु परीक्षण मशीन और उसके ड्राइव प्रणाली के अन्य सभी विस्तारित/लोचदार घटकों को भी रिकॉर्ड करती है, जिसमें पकड़ में नमूने का कोई भी फिसलन भी सम्मिलित होता है।

प्रत्येक बार जब मशीन प्रारंभ हो जाती है तब यह नमूने पर बढ़ता हुआ भार डालना प्रारंभ कर देती है। इस प्रकार पूर्ण परीक्षण के समय नियंत्रण प्रणाली और उससे जुड़े सॉफ्टवेयर नमूने के भार और विस्तार या संपीड़न को रिकॉर्ड करते हैं।

इस प्रकार मशीनें बहुत छोटी टेबल टॉप प्रणाली से लेकर 53 एमएन (12 लाख बल) से अधिक क्षमता वाली होती हैं।[3][4]

यह भी देखें




संदर्भ

  1. ↑ Davis, Joseph R. (2004), Tensile testing (2nd ed.), ASM International, p. 2, ISBN 978-0-87170-806-9.
  2. ↑ Annappa, C H (July 2012), "APPLICATION OF VALUE ENGINEERING FOR COST REDUCTION – A CASE STUDY OF UNIVERSAL TESTING MACHINE", International Journal of Advances in Engineering & Technology, 4 (1): 618–629, retrieved 1 December 2017
  3. ↑ NIST, Large Scale Structure Testing Facility, archived from the original on 5 June 2010, retrieved 4 May 2010.
  4. ↑ Kirstein (1971). Universal Testing Machine of 12-Million-lbf Capacity, NBS Pub 355 (PDF) (Report). NIST. Retrieved 22 May 2017.
  • एएसटीएम ई74 - परीक्षण मशीनों के बल संकेत को सत्यापित करने के लिए बल मापने वाले उपकरणों के अंशांकन के लिए अभ्यास
  • एएसटीएम ई83 - एक्सटेन्सोमीटर प्रणाली पर सत्यापन और वर्गीकरण के लिए अभ्यास
  • एएसटीएम ई1012 - तन्य और संपीड़ित अक्षीय बल अनुप्रयोग के अनुसार परीक्षण फ्रेम और नमूना संरेखण के सत्यापन के लिए अभ्यास
  • एएसटीएम ई1856 - सार्वभौमिक परीक्षण मशीनों से डेटा प्राप्त करने के लिए प्रयुक्त कम्प्यूटरीकृत डेटा अधिग्रहण प्रणालियों के मूल्यांकन के लिए मानक गाइड
  • JIS K 7171 - प्लास्टिक सामग्री और उत्पादों के लिए लचीली ताकत निर्धारित करने के लिए मानक

बाहरी संबंध

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