Automation of the mechanical tensile and three-point flexural test

• Hernández-Gómez, Zaida Margelly ^[1] ; Castillo-Robles, Edgar Mauricio ^[1] ; Campo-Ceballos, Diego Andrés ^[1]
  1. [1] Corporación Universitaria Comfacauca
• Localización: Visión electrónica, ISSN 1909-9746, ISSN-e 2248-4728, Vol. 1, Nº. Extra 2, 2018 (Ejemplar dedicado a: Special edition), págs. 304-308
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Automatización de ensayos mecánicos de tracción y flexión por tres puntos
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se presenta el diseño e implementación de un banco de pruebas de un sistema para ensayos mecánicos de tracción y flexión por tres puntos para materiales metálicos y plásticos, adaptando un sistema de control y monitoreo de los datos utilizando equipo especializado para automatización. Se definieron parámetros para realizar los ensayos de tracción y flexión, y las especificaciones funcionales y técnicas que debe poseer la máquina según las normas ASTM (American Society of Testing Materials). Se desarrolló el diseño conceptual, los cálculos matemáticos y diseños en CAD usando Solidworks. Se diseñaron las interfaces gráficas de usuario (Graphical User Interface, GUI) para interactuar con el operador. La interfaz hombre-máquina (Human Machine Interface, HMI) se implementó en software propietario y contempla reglas para supervisión y manipulación de las variables del sistema para el operador según la norma ASTM. La HMI se interconectó con un controlador lógico programable (PLC) donde se implementaron las reglas de selección del proceso en diagrama grafcet, mediante el protocolo de ensayo. Se obtuvo que el sistema tiene una capacidad ensayo de 500 Kgf, tanto para el ensayo de tracción como para el ensayo de flexión, con una precisión de ± 2%, bajo la norma ASTM E177, y una interfaz HMI como sistema de control y supervisión novedosa.

  • English

    This paper presents the design and implementation of Mechanical system testing for tensile and three-point flexural test for both metallic and polymeric materials. A control and monitoring system was adapted to the data, using specialized equipment for industrial automation, i.e. PLC system. Main Parameters to perform the tensile and three point flexural tests, and the functional and technical specifications according to the ASTM (American Society of Testing Materials) standards were defined. Conceptual design, mathematical calculations and CAD designs were developed using Solidworks. Graphical user interfaces (GUI) were designed to interact with the user. Human machine interface (HMI) was implemented in proprietary software and includes rules for the supervision and manipulation of core variables for the user according to the ASTM standard. The HMI was interconnected with a programmable logic controller (PLC) where the process selection rules was implemented in GRAFCET diagram, following the ASTM protocols. The system has a test capacity of 500 Kgf both for the tensile test and for the three-point flexural test, with an accuracy of ± 2%, under the ASTM E177 standard, and the HMI interface as an innovative monitoring and control system.