Лабораторные практикумы по материаловедению и машиностроению

Лаборатория предназначена для проведения лабораторных работ по курсу «Сопротивление материалов». Стенд комплектуется нагрузочной станцией и набором разнообразных механических объектов. Напряжения и деформации в объектах определяются при помощи поверхностных тензометрических датчиков. В состав комплекса входит промышленный контроллер с модулями ввода/вывода, который даёт возможность студентам наблюдать реальные значения механических величин в процессе деформации объектов различной формы и материалов.

Лаборатория позволяет студентам инженерных специальностей изучать основы структурной динамики и мониторинга. Данная лаборатория состоит из движущегося вдоль двух осей стенда и закреплённой на нем установки (инерционный демпфер), подобной двухэтажному зданию. Данная установка имеет несколько динамических режимов для воспроизведения различных сейсмосостояний. В состав стенда входит система для измерения напряжений в конструкции и её колебаний.

Лабораторное оборудование предназначено для проведения практических работ с целью обучения студентов подбору оптимальных угловых геометрических параметров резца при различных режимах обработки металлов. Специально разработанная головка-резцедержатель устанавливается на существующий токарный станок и включает в себя комплекс датчиков, преобразующих динамическое и вибрационное воздействие на режущий инструмент, а также температурный режим процесса в электрические сигналы, которые затем оцифровываются и передаются в персональный компьютер для визуализации. Визуальные наблюдения характера поведения силовых, вибрационных и тепловых параметров дают студенту полное представление об особенностях выбора режимов резания и геометрических параметров режущего инструмента.

Лаборатория предназначена для изучения курса по акустической эмиссия в металловедении. Лабораторный практикум содержит следующие разделы: «Метод акустической эмиссии», «Материаловедческие задачи, требующие проведения испытаний с АЭ измерениями», «Физические основы мониторинга материалов методом акустической эмиссии», «Аппаратура, методы регистрации и обработки сигналов АЭ», «Особенности акустической эмиссии при разрушении металлов», «Акустическая эмиссия при хрупком и вязком разрушении металлов», «Выделение доминирующих механизмов разрушения методом АЭ», «Водородное охрупчивание сплавов», «Методика измерения АЭ при растяжении» и др.

Лаборатория предназначена для подготовки компетентных специалистов в области нано технологий и систем автоматизации физического эксперимента. Основными направлениями, реализованными в лаборатории, являются: «Исследование процессов роста углеродных нанотрубок», «Исследование процессов электрохимического синтеза нанопористых материалов», «Исследование структур наноматериалов с помощью сканирующих зондовых микроскопов», «Исследование и измерение электрических характеристик элементов нано электроники» (нанодиод, нанотранзистор и т.п.), «Изучение и обучение системам автоматизации научно-исследовательского оборудования», «Проведение законченных циклов экспериментов в области нанотехнологий». В лабораторию входят установки роста нанотрубок, электрохимического синтеза, сканирующие зондовые микроскопы и другое автоматизированное оборудование National Instruments на платформе PXI в среде NI LabVIEW.

Лаборатория комплектуется модульными контрольно-измерительными системами и набором датчиков различных технологических параметров (термопары, термисторы, акселерометры, тензодатчики, тахометр, датчик давления, и т.п.). Лаборатория позволяет студентам освоить принципы работы современных контрольно-измерительных систем: от подключения и калибровки датчиков до конфигурирования и запуска измерений. Контрольно-измерительная система подключается к компьютеру, программное обеспечение которого позволяет проводить обработку, анализ и представление данных на экране.

Лаборатория комплектуется стендами по диагностике роторных систем, предназначенных для обучения студентов методам балансировки и вибрационного контроля состояния роторных систем. Стенд состоит из роторной установки, оснащённой датчиками вибрации, а также диагностической системы PXI с модулями ввода-вывода сигналов. Стенд позволяет студентам управлять частотой электродвигателя, снимать различные вибрационные характеристики (виброскорость, виброускорение, фазу), осуществлять имитацию различных режимов работы ротора и анализ полученных данных.

Лаборатория механических соединений позволяет студентам изучать болтовые, резьбовые, клеммовые и шпоночные соединения. На входящей в состав стенда диагностической станции PXI студенты могут измерять механические параметры соединений (момента затяжки, силы разгрузки стыков, распределение силовых факторов в болтовых соединениях и т.п.) и проводить обработку и анализ полученных данных.

Лаборатория предназначена для обучения студентов устройству и особенностям эксплуатации ременных и цепных передач, а также зубчатых и червячных редукторов. Лаборатория комплектуется учебными стендами, включающими систему механических передач и редукторов, электродвигатель, а также диагностическую систему PXI с измерительными модулями, служащую для управления стендом, измерения и обработки сигналов с датчиков.

Лабораторный стенд предназначен для практического изучения работы двигателя постоянного тока в различных режимах его работы, высокоскоростного управления двигателем, имитации динамической нагрузки и вибродиагностики вращающихся зубчатых механизмов. Студенты могут осваивать алгоритмы управления двигателем постоянного тока (поддержание скорости вращения, крутящего момента, плавный разгон и остановка двигателя, изменение скорости вращения по определённому закону), работу генератора, методы вибрационной диагностики (спектральный, октавный и последовательный анализ), выявление вибрационных резонансов в передачах и многое другое.

Лаборатория предназначена для изучения кинематики плоских рычажных и кулачковых механизмов. Измерение кинематических параметров, частоты вращения приводного вала и его исходного положения осуществляется с помощью специальных датчиков и современной системы сбора данных National Instruments. В рамках лабораторной работы студентам предложено рассчитать необходимые размеры звеньев и проверить точность расчётов и сборки на стенде.