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,���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。
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