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萬能試驗機的分類有幾種?
發(fā)布時間:2021-02-20 17:00:00

萬能試驗機,集拉伸、彎曲、壓縮、剪切、環(huán)剛度等功能于一體的材料試驗機,主要用于金屬、非金屬材料力學性能試驗,是工礦企業(yè)、科研單位、大專院校、工程質(zhì)量監(jiān)督站等部門的理想檢測設備。


萬能試驗機是能進行拉伸、壓縮、彎曲以及扭轉(zhuǎn)等多種不同試驗的力學試驗機。最常見的有杠桿擺式和油壓擺式兩種。


萬能試驗機也叫萬能材料試驗機,或拉力機,雙絲桿系列,控制、測量、操作一體化結(jié)構,融當代先進技術于一體,具有精度高、調(diào)速范圍寬、結(jié)構緊湊、操作方便、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。它適用于塑料、防水材料、紡織品、紙制品和橡膠等材料試樣及制品的拉伸、壓縮、彎曲、蠕變試驗并配有大壓盤可直接進行管材扁平壓縮(壓縮復原)、環(huán)剛度(抗外負荷)、蠕變比率、環(huán)抗拉強度等試驗。


如果將現(xiàn)市面上的萬能試驗機按照用途分類,可劃屬為測定機械性能的試驗機。按照試驗機的用途可將所有試驗機分為兩類:

萬能試驗機.png

1.測定機械性能的試驗機


與萬能試驗機同屬測定機械性能的試驗機這一大類的還有:A-靜負荷試驗機:包括拉力試驗機、壓力試驗機、扭轉(zhuǎn)試驗機、復合應力試驗機、蠕變試驗機、持久強度試驗機、松弛試驗機以及硬度計中的布氏、洛式和維氏硬度計。B-動負荷試驗機:包括沖擊試驗機、疲勞試驗機以及硬度計中的沖擊布氏和肖氏硬度計。


拉力試驗機配套設備:高低溫試驗箱,高溫爐、低溫箱、各種制具。


拉伸試驗高溫爐:配套使用于液壓萬能試驗機和電子萬能試驗機為其試樣提供高溫環(huán)境。電爐外殼采用不銹鋼制作,爐膽采用上、中、下三段加熱,三個溫度控制器分別控制三組加熱絲,爐膛內(nèi)溫度均勻。采用PID模糊控制方式,試驗溫度過沖小,控制精度高,是高等院校、科研機構、廠礦材料研究單位的高性能材料試驗設備??梢愿鶕?jù)使用環(huán)境要求與主機任意組合使用,可完成各種金屬、非金屬的高溫拉伸試驗,并能達到各種特殊行業(yè)(如塑料、橡膠)等的使用要求。做常溫試驗時只需把高溫爐移開,可完全滿足GB/T4338-2006,HB5195-1996中圓棒試樣、矩形試樣、管材等,在特殊環(huán)境溫度下的強度檢驗。


2.工藝試驗用試驗機


萬能試驗機工藝試驗用試驗機:包括杯突試驗機、彈簧試驗機、彎曲試驗機和線材扭轉(zhuǎn)試驗機。


力值測量

通過測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實現(xiàn)測量,最常用的測力傳感器是應變片式傳感器。


所謂應變片式傳感器,就是由應變片、彈性元件和某些附件(補償元件、防護罩、接線插座、加載件組成),能將某種機械量變成電量輸出的器件。應變片式的拉、壓力傳感器國內(nèi)外種類繁多,主要有筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔型傳感器、十字梁式傳感器等類型。


從材料力學上得知,在小變形條件下,一個彈性元件某一點的應變ε與彈性元件所受的力成正比,也與彈性的變形成正比。以S型傳感器為例,當傳感器受到拉力P的作用時,由于彈性元件表面粘貼有應變片,因為彈性元件的應變與外力P的大小成正比例,故此將應變片接入測量電路中,即可通過測出其輸出電壓,從而測出力的大小。


對于傳感器,一般采用差動全橋測量,即將所粘貼的應變片組成橋路,R1、R2、R3、R4,實際為阻值相等的4片(或8片)應變片,即R1=R2=R3=R4,當傳感器受到外力(拉力或壓力)作用時,傳感器彈性元件產(chǎn)生應變而使各電阻值發(fā)生變化,其變化值分別為△R1、△R2、△R3、△R4,結(jié)果原來平衡的電橋,現(xiàn)不平衡了,橋路就有電壓輸出。


簡單來說,外力P引起傳感器內(nèi)應變片的變形,導致電橋的不平衡,從而引起傳感器輸出電壓的變化,我們通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小了。


一般來說,傳感器的輸出信號都是非常微弱的,通常只有幾個mV,如果我們直接對此信號進行測量,是非常困難的,并且不能滿足高精度測量要求。因此必須通過放大器將此微弱信號放大,放大后的信號電壓可達10V,此時的信號為模擬信號,這個模擬信號經(jīng)過多路開關和A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,然后進行數(shù)據(jù)處理,至此,力的測量告一段落。


形變測量

通過形變測量裝置來測量,它是用來測量試樣在試驗過程中產(chǎn)生的形變。


該裝置上有兩個夾頭,經(jīng)過一系列傳動機構與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起,當兩夾頭間的距離發(fā)生變化時,帶動光電編碼器的軸旋轉(zhuǎn),光電編碼器就會有脈沖信號輸出。再由處理器對此信號進行處理,就可以得出試樣的變形量。


橫梁位移測量

其原理同變形測量大致相同,都是通過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來獲得橫梁的位移量。

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