試驗機原理

試驗機原理

材料具有各種（zhǒng）不（bú）同的使用性能，如化學（xué）性能、物（wù）理性能、力學性能。對於用於各種工程結構和機器零件的結構材料來說zui重要的是力學性能。力學性能是指材（cái）料在外加載荷與環境因素（sù）聯合作用下所表現的行為，也就是（shì）材料（liào）抵抗外加載荷引起變形和斷裂的能力。材料的力學性能試驗是工程中（zhōng）廣泛應用的（de）一種試驗，它為機（jī）械製造、土木工程、冶金及其它各種工業部門提供可靠（kào）的材料的力學性能參數（shù），便於合理地使用材料（liào），保證機器（結構）及其零件（構件）的安全工作（zuò）。研究材料力學性能的基本方法（fǎ）是按照國家標準（zhǔn）、在規定的條件下進（jìn）行試驗。

　　材料試驗機是力學性（xìng）能測（cè）試（shì）zui基本zui重要的實驗設備。試驗機zui基本的功能是對試件（jiàn）施（shī）加載荷並測定（dìng）材料在試驗載荷下的力學性能。根據施加（jiā）載荷的類型,試驗機可分為拉力、壓（yā）力、扭（niǔ）轉、衝擊和疲（pí）勞等試驗機, 根據所加載荷的性質, 又可分為靜態試驗機和動態試驗機。

　　一、微機控製電子試驗機

　　1、電子試驗機（jī）工作原理（lǐ）

　　電子試驗機是采用電子裝置對載荷和（hé）試件的變形及橫梁的（de）位移（yí）進行的控製、測量、自動顯示和（hé）自（zì）動記錄, 如配備了計算機,則可以進行程序控製並對試驗結果（guǒ）進行處理; 它采（cǎi）用伺服電機和機械傳動係統對試件加載,有準確的加載速度和寬的速度範圍（0.05~500mm/min）,如將負荷測量、變形測（cè）量、速度控製、函數發（fā）生器及機械傳動係（xì）統構成閉環係統（tǒng）,則（zé）能實現（xiàn）恒載荷、恒應變等各種控製方式。其工作原理圖如圖2-1所（suǒ）示 ：

　　1、CMT5000微機控製電子（zǐ）試驗（yàn）機，zui大負荷100KN，由上海佰衡（héng）儀器生產。

　　2、CHT4000微機控製電液伺服試驗機，zui大負（fù）荷100KN，由上海佰衡儀器生產。

　　3、微（wēi）機控製電子試驗機使用說明

　　試驗機由主機、控製台和微機三個部分組成。控製台是試（shì）驗機的控製中心和（hé）試驗信號處（chù）理（lǐ）中心。不使用計算機，試驗機仍然可（kě）以控製（zhì）和操作。

　　4、使（shǐ）用方法：

　　①.選擇負荷衰減檔，1檔為100KN;按[清零]鍵使載荷顯（xiǎn）示清零和電標定。

　　②. 從0.5~500mm/min的橫梁移（yí）動速度可以按鍵選擇。[?10]鍵燈亮表示設（shè）定速度值衰減10倍（bèi）。使用計算機控製軟件時，自（zì）動設定使[?10]鍵燈亮，速度衰減10倍（bèi）。

　　③.[上升][下降][停止]為控製功能鍵（jiàn），控製橫梁按設定速度移（yí）動活動橫梁（liáng）上（shàng）升（shēng）、下降或停止。

　　④.橫梁位移顯示可隨（suí）時清零。

　　⑤. 如有必要，可安裝X-Y記錄儀記錄試驗曲線。

　　5、控製（zhì）軟件介（jiè）紹

　　①.點擊本軟件，打開測量顯示（shì）窗口如圖1所示（shì）;

　　②.選擇試（shì）驗方案（àn）圖2，用戶（hù）對各個試驗進行（háng）個（gè）性化設置;

　　③.選擇（zé）用（yòng）戶參數向導圖3，用戶通過此向（xiàng）導添加自己需要的參數;

　　④.程序還具有 Excel數據處理、試驗結果調整、聯機設置、線性修正、曲線放大等功能;

　　⑤.zui後進行報告輸出。

　　二、微機控製扭轉試驗機

　　微機控製扭轉試驗機性能：

　　1、滿足GB10128-1988《金屬室溫扭轉試驗方（fāng）法》的要求。

　　2、采用進（jìn）口交流伺服電機提供動力，通過進口全數字交流伺服器控（kòng）製，使速度控製精度更高，並且傳動效率高、噪（zào）音（yīn）低，運動平穩。

　　3、通（tōng）過對原“SANS”電氣控製係統的改進，使電氣控製係統（tǒng）不但保持了原有設計的優點，同時更加適應扭轉機的要求（qiú），使用和操（cāo）作更加方便。

　　4、在國內采（cǎi）用扭矩測量120000碼，全程不分檔技術，使測（cè）量全程的分辨率不變。

　　5、扭轉角測量通過光（guāng）電編（biān）碼器實現。不但消除了溫漂、零漂的影響，同時，通過四倍頻技術，使測（cè）量精度更高。扭轉角測量的zui小精度為0.006°。

　　6、速度無級（jí）可調，並可（kě）根據試驗要求設（shè）置多段（duàn）試驗速度。

　　7、可以正反（fǎn）施加扭矩。

　　8、主動夾頭具有自動對中裝置，避免了試驗前，兩夾頭對中的麻煩。

　　9、具有試樣保護功能，*消除了試樣在夾持時的初夾力，使試驗更加準確。

　　10、被動夾（jiá）頭軸（zhóu）向移動靈活（huó）阻力小。同時通過*的間隙調整機構，使（shǐ）被動夾（jiá）頭在（zài）受力時其傾翻間隙為0。

　　11、*的扭轉試驗軟件，各種單位（wèi）可以設置並轉換（huàn），使用更加（jiā）方（fāng）便。

　　12、善的小鍵盤操作（zuò）功能。在計算（suàn）機上設定好試驗方案後，除試驗（yàn）數據處理外，其餘工作都可以通過小鍵盤（pán）操作（zuò），避免（miǎn）了操作人員在計算機和機器之間的來回奔波，減輕了工作強度。

　　三、電阻應變測量（liàng）儀器

　　1、YJ-31型靜態電阻應變儀圖2-12;

　　2、YJ-25型（xíng）數字靜態應變儀（yí）圖（tú）2-13

　　3、YD-15型動（dòng）態應變儀圖（tú）2-14

　　四、其他儀器

　　1、常用引伸計：引伸計是感受試件變形的傳感器。應變計式的（de）引伸計（jì）由於（yú）原理簡單、安裝方便，目前是廣泛使用的一種類（lèi）型。引（yǐn）伸計按測量對象，可分為軸向引伸計（jì）、橫向引伸計、夾式引伸計。

　　2、引伸計的主（zhǔ）要組成和原理：

　　應變片、變形傳遞杆、彈性元件、限位標距杆、刀刃和夾緊彈簧等。測量（liàng）變（biàn）形時, 將引伸計（jì）裝卡於試件上（shàng）,刀刃與試件接（jiē）觸而感受兩刀刃（rèn）間距內的伸長,通過變形（xíng）杆使彈性元件產生（shēng）應變（biàn）, 應變片將其轉換為電阻變化量,再用（yòng）適當的測量放大電路轉換為電壓信號（hào）。

　　3、傳感器標定裝置