万能材料试验 机工作原理与试验机夹具发展趋势

万能材料试验 机工作原理与试验机夹具发展趋势

材料试验机概述


近年来，试验机行业的技术突飞猛进。试验机正朝着两个方向发展，即超微外力检测和超大外力检测。检测精度高、灵敏度高、运动平稳、操作简便是当前试验机的主要发展方向。试验机传动部分主要由蜗轮、锥齿轮和滚珠丝杠组成。经检查，所有设计均符合要求。使用ProE软件完成试验机的三维装配图，然后得到整个试验机的二维装配图和蜗轮、锥齿轮、轴等的二维装配图部分。


材料试验机用于测量机械性能、工艺性能、内部缺陷，检查各种条件和环境下旋转部件的动态不平衡。精密的检测设备可对材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、冲击、疲劳、蠕变、耐久性、松弛、磨损、硬度等试验。在新材料、新工艺、新技术、新结构的研究和探索过程中，试验机是不可缺少的重要检测仪器。广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建筑工程、航空航天、船舶、交通等工业部门，以及大专院校、科研院所的相关实验室。它在有效利用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品**可靠等方面发挥着重要作用。


万能材料试验机的工作原理


万能材料检测是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物。是一种充分利用机电各自优点的大型精密检测仪器。可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能测试，具有测量范围广、精度高、响应速度快等特点。工作可靠，效率高，可实时显示、记录、打印测试数据。万能材料试验机由测量系统、驱动系统、控制系统和计算机（计算机系统式拉力试验机）组成。


1、万能材料试验机测量系统


1.力值由称重传感器、放大器和数据处理系统测量。 Chang Yong 的称重传感器是应变片式传感器。所谓应变片传感器是由【应变片】、弹性元件和一些附件（补偿元件、保护罩、接线插座、加载部件）组成，可以将一定的机械量转化为电能输出设备。国内外应变片式张力压力传感器的种类很多，主要有圆柱型力传感器、辐条式力传感器、S双孔式传感器、横梁式传感器等类型。由材料力学可知，在小变形条件下，弹性元件在某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比，也与弹性变形量成正比。以S型传感器为例。当传感器受到拉力P时，应变片贴在弹性元件的表面。由于弹性元件的应变与外力P成正比，应变片可以连接到测量电路上。通过测量其输出电压，可以测量力。


一般来说，传感器的输出信号非常微弱，通常只有几毫伏。如果我们直接测量这个信号，难度很大，不能满足高精度的测量要求。因此，这种微弱的信号必须由放大器放大。放大后的信号电压可达10V。此时的信号为模拟信号。这个模拟信号通过多路复用器和A/D转换芯片转换成数字信号，然后对数据进行处理。至此，测力已经结束。 2、变形量由变形测量装置测量，用于测量试样在试验过程中的变形量。装置上有两个卡盘，通过一系列传动机构与安装在测量装置顶部的【光电编码器】相连。当两个卡盘之间的距离发生变化时，驱动光电编码器的轴旋转。编码器会有脉冲信号输出。然后处理器处理这个信号，就可以得到样本的形变。 3、测量梁位移的原理与测量变形的原理大致相同。光束的位移是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得的。


2、万能材料试验机驱动系统


主要用于试验机横梁的移动。其工作原理是伺服系统控制电机，电机通过齿轮箱等一系列传动机构。带动螺杆旋转，从而达到控制横梁运动的目的。通过改变电机的速度，可以改变横梁的移动速度。


3、万能材料试验机控制系统顾名思义就是控制试验机运行的系统。人们可以通过控制台控制试验机的运行，通过显示屏可以得到试验机的状态和各种试验参数。 , 如果机器配有电脑，电脑也可以实现各种功能和进行数据处理和分析，并打印测试结果。试验机与电脑的通讯一般采用RS232串口通讯，通过电脑背面的串口（COM口）进行通讯。该技术相对成熟、可靠且易于使用。 4、计算机用于收集和处理分析数据。进入测试界面后，电脑会不断采集各种测试数据，实时绘制测试曲线（常用力-位移曲线），自动计算测试参数并输出报告


万能材料试验机特点


1.简单直观的中文测试软件。 2、2.5ms采样间隔高速数据采集，适用于各种特性材料测试数据的真实性。 3、高速回原点功能，可缩短下一次测试的准备时间，提高测试效率。 4、拥有多种完善的测试治具，适合多种样品的测试要求。


材料试验机夹具的发展趋势简述如下


应力与应变成正比。胡克定律是在材料完全有弹性的假设下成立的。它没有考虑材料的塑性或动态损失特性。


1、材料试验机的发展方向是从制样到产品（即成品、半成品）的检测，这就需要相应的夹具来进行标准样品的检测。成品检验夹具的发展 2、夹具的使用向着高效率、低劳动强度的方向发展。常规夹具一般采用机械锁紧，费时费力，劳动强度大，效率低。随着工作环境的改善和大规模试验（生产线抽查）的需要，夹具的装夹方式由原来的机械装夹发展到气动装夹和液压装夹。


3.全自动夹具：从样品尺寸测量到装夹，再到测试开始，*后一次完成测试报告。此类夹具非常昂贵，仅适用于对大量相同样品或成品进行测试和检验。


4、高低温环境试验增加，高低温使用的夹具种类增多。高低温环境试验的增加，增加了夹具设计的难度。我们知道，高温拉伸试验的国家标准有规定：圆形试样用螺纹，板试样有孔。由于是固定连接，夹具的设计比较简单。但是高低温测试是不同的。一般在高低温箱内进行。，其试样一般标距较短（一般为常温试样），因此夹具必须安装在高低温箱内。高低温试验一般受试验机行程限制（试验机行程为安装标准治具时）。要求夹具体积小，满足试验力，耐高低温，一般设计难度大。


5. 连续测试夹具增加。过去一般进行制样测试，分别对样品进行拉伸和压缩（即拉伸和压缩用不同的夹具进行），但现在越来越多的成品进行测试，并且样品在同一个测试中需要拉伸、压缩，效率高。拉伸和压缩只能使用同一个夹具。


6、特殊行业测试治具较多。随着科学技术的发展，一些新兴行业对试验机夹具提出了新的要求，如要求夹具结构小、无磁性、耐腐蚀（在溶液中测试）等。