万能材料试验机的工作原理
液压万能材料试验机
液压万能材料试验机液压万能材料试验机是一种用于测试各种材料性能的专用设备，它能够对材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等性能进行全方位的测试，是材料科学研究和工程应用中不可或缺的重要设备。
本文将介绍液压万能材料试验机的工作原理、结构组成、使用方法和注意事项。
首先，液压万能材料试验机的工作原理是利用液压系统产生的压力来施加在试样上，通过测量试样在施加力下的形变和应力来确定材料的性能。
液压系统通过控制液压缸的运动来实现对试样的加载，并通过传感器和数据采集系统来实时监测试样的变形和应力情况。
其次，液压万能材料试验机的结构组成主要包括液压系统、加载系统、控制系统和数据采集系统。
液压系统由液压泵、液压缸、油箱和管路组成，它能够产生高压液压力来对试样施加加载。
加载系统包括加载机构和夹具，它能够根据试验要求对试样进行拉伸、压缩、弯曲或剪切加载。
控制系统用于控制加载过程中的速度、力值和采集数据的频率，确保试验过程的准确性和可重复性。
数据采集系统能够实时采集试样的变形和应力数据，并通过软件进行处理和分析，得出试验结果。
使用液压万能材料试验机时，需要注意以下几点。
首先，要根据试验要求选择合适的加载方式和加载速度，避免试样受到过大的应力而损坏。
其次，要对试验机进行定期的维护和保养，确保其正常的工作状态。
最后，要在试验过程中严格按照操作规程进行操作，避免发生意外情况。
总之，液压万能材料试验机是一种非常重要的材料性能测试设备，它能够全方位地测试材料的性能，为材料科学研究和工程应用提供了重要的数据支持。
使用时需要注意安全和操作规程，确保试验结果的准确性和可靠性。
希望本文的介绍能够为液压万能材料试验机的使用者提供一些帮助。
万能试验机 原理
万能试验机原理
万能试验机是一种实验设备，它可以进行多种不同类型的试验。
它的原理是通过使用不同的测试装置和传感器来测量和记录试验样品在受力或受力变形情况下的机械性能。
试验样品可以是材料、结构、零件或产品。
万能试验机通常由机架、液压系统、控制系统和测试装置组成。
在实验中，试验样品被置于试验装置中，并施加力或力变形。
通过传感器测量和记录试验样品的受力或机械变形情况。
这些传感器可以是力传感器、位移传感器、压力传感器或其他类型的传感器。
万能试验机的控制系统用于控制试验过程。
它可以通过电脑、按钮或手柄进行操作和调节。
控制系统能够控制加载速度、加载力或加载变形等参数。
通过控制系统，可以进行静态试验、疲劳试验、断裂试验、拉伸试验、弯曲试验等多种试验。
万能试验机的应用范围非常广泛。
它可以用于材料研究、质量控制、产品开发、结构测试等领域。
根据不同的测试需求，可以选择不同的测试装置和传感器，以进行相应的试验。
总之，万能试验机通过使用不同的测试装置和传感器，测量和记录试验样品在受力或受力变形情况下的机械性能。
它的应用范围广泛，可以进行多种类型的试验。
万能材料试验机的工作原理
万能材料试验机的工作原理万能试验机是一种用于测试材料力学性能的机械设备，它可以对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切等力学性能测试。
其工作原理主要包括电机驱动系统、传感器系统、控制系统和数据采集系统。
电机驱动系统是整个试验机的动力源，通常采用交直流电机，其功率和转速可以根据实验需要进行调整。
其工作原理是将电能转换成机械能，通过输入的电流和电压控制电机的运行，使其提供所需的力和速度。
传感器系统是万能试验机的重要组成部分，主要是用于测量试验样品在力学性能测试中的各项参数。
常见的传感器包括负荷传感器、位移传感器和应变传感器。
负荷传感器用于测量试验样品在加载过程中施加的力，位移传感器用于测量试验样品在加载过程中的位移，应变传感器用于测量试验样品在加载过程中的应变。
控制系统是万能试验机的核心部分，主要用于控制试验机的加载过程，包括力的加载，速度的控制和试验曲线的绘制。
其工作原理是通过控制电机的转速和加载力的大小，实现试验样品在预设的加载条件下进行测试。
控制系统通常采用电脑控制，可以通过输入预设参数控制测试过程，同时也可以实时监测测试过程中的各项参数。
数据采集系统用于采集和记录试验过程中产生的各项数据，包括负荷、位移、应变等参数。
其工作原理是通过传感器测量产生的信号，经过放大、滤波和数字转换等处理，最终记录到计算机中进行分析和保存。
数据采集系统通常由硬件和软件两部分组成，硬件负责采集和处理信号，软件负责显示和分析数据。
万能试验机的工作原理可以简单总结为：通过电机驱动系统提供动力，传感器系统测量试验样品的力学性能参数，控制系统控制试验样品在加载过程中的力和速度，数据采集系统记录和分析试验过程产生的数据。
液压万能材料试验机
液压万能材料试验机
液压万能材料试验机是一种用于材料力学性能测试的仪器，它利用液压传动原理，通过施加不同的力和载荷来测试材料的力学性能。
液压万能材料试验机具有结构简单、操作方便、测试范围广等特点，广泛应用于各个领域的材料力学性能研究和质量检验。
液压万能材料试验机的工作原理是利用液体的压力传递，将电机输出的动力转化为液体的压力，通过缸盘和活塞将压力传递给试验件，从而施加不同的力和载荷。
液压系统通常由电动泵、油箱、油管和液压缸等组成。
液压万能材料试验机具有多种试验模式，包括拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种力学性能测试。
在拉伸试验中，试验件被放置在夹具上，通过液压缸施加力，使试验件产生拉伸变形，可以测量试验件的拉伸强度、屈服强度、延伸率等性能指标。
而在压缩试验中，试验件则受到压力的作用，可以测试其抗压强度和变形特性。
弯曲试验则是通过施加力和载荷使试验件发生弯曲变形，以测试其抗弯强度和弯曲刚度。
液压万能材料试验机的操作相对简单，只需通过仪器上的控制面板设置试验参数和监测结果即可。
试验机通常具备自动采集数据、自动停机等功能，可以方便地获取试验数据并保证试验的准确性和稳定性。
此外，还可以通过连接计算机，进一步分析和存储试验数据。
液压万能材料试验机具有广泛的应用领域，包括建筑材料、金
属材料、塑料材料、橡胶材料等各种材料的力学性能测试。
它的使用不仅提高了材料的研发和生产效率，也为产品的质量控制提供了重要的参考依据。
随着科技的发展，液压万能材料试验机也在不断进步和创新，正越来越多地应用于材料力学性能的研究和实验教学中。
万能力学试验机原理
万能力学试验机原理
万能力学试验机是一种用来测试材料力学性能的设备。
其工作原理主要基于贝尔劳定律和胡克定律。
万能力学试验机主要由两大部分组成：加载系统和测量系统。
加载系统包括液压系统、驱动系统和执行机构，用来施加不同形式的力与应力（例如拉伸、压缩、弯曲、剪切等）到被试材料上。
测量系统包括传感器和测量仪器，用来测量加载系统施加的力和被试材料的应变或位移。
在试验中，被试材料被夹紧在试验机的夹具上，加载系统施加相应的力或应力。
传感器通过测量试验机施加的力和被试材料的应变或位移来获取试验数据。
这些数据可以用来分析材料的强度、刚度、延展性等力学性能。
贝尔劳定律是弹性材料的基本定律之一，它描述了弹性体在外力作用下的变形行为。
根据贝尔劳定律，材料的应变正比于受到的应力。
胡克定律是贝尔劳定律的特殊情况，它适用于小应变情况下的直线弹性变形。
根据胡克定律，材料的应力正比于受到的应变。
万能力学试验机利用贝尔劳定律和胡克定律，通过加载系统施加不同形式的力与应力到被试材料上，并通过测量系统测量力和应变或位移，来研究材料的力学性能。
它在材料科学、工程设计和质量控制等领域具有广泛的应用。
万能试验机的原理
万能试验机的原理
万能试验机是一种多功能力学试验仪器，它可以用于对材料进行拉、压、弯曲等力学性能测试。
其原理主要包括负载产生和信号测量两个方面。
负载产生方面，万能试验机通常采用液压或电动机驱动机械结构，通过传动机构将力转换为应力和应变。
其中，
1.拉伸试验：试样固定在试验机上，负载通过钳口或者夹具施加在试样上。
拉伸试验时，负载逐渐增加，试样发生塑性变形，负载与应变之间的关系被记录下来。
2.压缩试验：与拉伸试验类似，试样固定在试验机上，负载通过上下升降的平板传递至试样上。
压缩试验时，负载逐渐增加，试样发生变形，负载与应变之间的关系被记录下来。
3.弯曲试验：用钳口或夹具将试样固定在试验机的支撑点上，负载通过上下移动的平板施加在试样上。
弯曲试验时，负载逐渐增加，试样发生弯曲变形，负载与应变之间的关系被记录下来。
信号测量方面，万能试验机通过加载传感器（如压力传感器、应变片等）实时测量试验过程中的负载与位移等参数，并通过数据采集系统将这些信号转换为电信号，然后通过数据处理软件进行数据处理和分析。
总体来说，万能试验机通过施加外力并测量相关信号，可以得到各种材料在不同力学条件下的性能参数，如抗拉、抗压、抗弯刚度、断裂强度等。
这一原理使得万能试验机在材料科学、工程材料研究等领域得到广泛应用。
万能试验机的工作原理
万能试验机的工作原理
万能试验机是一种实验仪器，用于测试材料的力学性能和相关特性。
它的工作原理主要包括载荷传递系统、测量系统和控制系统三个部分。
在载荷传递系统中，试样被放置在万能试验机的夹具中，通过夹具和传感器传递载荷。
通常夹具由上下夹具组成，通过液压系统或螺杆来控制夹具的运动。
此时，试验机会施加载荷在试样上。
测量系统由测量设备组成，用于测量试样的力学性能参数。
其中最常用的是负荷传感器和位移传感器。
负荷传感器可以测量试样上施加的力或负荷大小，位移传感器则测量试样的位移值。
这些传感器通过电子设备将获取的信号转化为数字信号。
控制系统是万能试验机的核心组成部分，用于控制试验的过程和数据采集。
它包括控制台和计算机系统。
控制台上有操作按钮和控制面板，用于设置试验参数和控制试验机的运行。
计算机系统通过软件与控制台连接，接收并处理来自测量系统的信号，并记录运行过程中的数据。
当试验开始时，控制系统会按照预设的试验参数，通过夹具施加相应的载荷。
同时，测量系统会实时监测和记录试样的力学性能参数，如载荷、位移、应变等。
控制系统根据测量系统的反馈信号，对试验机的运行进行实时调整，以保证试验的准确性和安全性。
总的来说，万能试验机的工作原理是通过载荷传递系统将载荷施加在试样上，测量系统实时监测试样的力学性能参数，控制系统根据测量结果进行调整，以完成试验过程并获取相关数据。
它广泛应用于材料科学、工程结构、制造工艺等领域的实验研究和质量检验工作中。
万能材料试验机的工作原理
万能材料试验机的工作原理万能材料试验是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物，是充分发挥了机电各自特长而构成的大型精密测试仪器，可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能试验，且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。
工作可靠，效率高，可对试验数据进行实时显示记录、打印。
万能材料试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统及电脑(电脑系统型拉力试验机) 等结构组成。
一.万能材料试验机的测量系统 1.力值的测量通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量，最常用的测力传感器是应变片式传感器。
所谓应变片式传感器，就是由【应变片】、弹性元件和某些附件(补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成)，能将某种机械量变成电量输出的器件。
应变片式的拉、压力传感器国内外种类繁多，主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S 双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型。
从材料力学上得知，在小变形条件下，一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比，也与弹性的变形成正比。
以S 型传感器为例，当传感器受到拉力P 的作用时，由于弹性元件表面粘贴有应变片，因为弹性元件的应变与外力P 的大小成正比例，故此将应变片接入测量电路中，即可通过测出其输出电压，从而测出力的大小。
对于传感器，一般采用差动全桥测量，即将所粘贴的应变片组成桥路， R1、R2、R3、R4，实际为阻值相等的 4 片(或 8 片)应变片，即 R1=R2=R3=R4，当传感器受到外力(拉力或压力)作用时，传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化，其变化值分别为△R1△、R2、△R3、△R4，结果原来平衡的电桥，现在不平衡了，桥路就有电压输出，设△E 则△E=[R1R2/(R1+R2)2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U 式中U 为外电源供给桥路的电压进一步简化有△E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U 将△Ri/Ri=Kε i 代上上式则有△E=[UK/4](ε 1-ε 2+ε 3-ε 4) 简单来说，外力 P 引起传感器内应变片的变形，导致电桥的不平衡，从而引起传感器输出电压的变化，我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
从材料力学上得知，在小变形条件下，一个弹性元件某一点的应变ε 与弹性元件所受的 力成正比，也与弹性的变形成正比。以 S 型传感器为例，当传感器受到拉力 P 的作用时，由 于弹性元件表面粘贴有应变片，因为弹性元件的应变与外力 P 的大小成正比例，故此将应变 片接入测量电路中，即可通过测出其输出电压，从而测出力的大小。
万能材料试验机的工作原理
包斌佳
万能材料试验机的工作原理
万能材料试验是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物，是充分发挥了机电各自特 长而构成的大型精密测试仪器，可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性 能试验，且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。工作可靠，效率高，可对试验数据进行 实时显示记录、打印。
四.电脑
用来采集和处理分析数据。进入试验界面后，电脑会不断采集各样试验数据，实时画出 试验曲线（常用力－－位移的曲线），自动求出各试验参数及输出报表。
包斌佳
电子万能试验机与液压万能试验机的区别 电子万能试验机与液压万能试验机均属于材料力学检测仪器，但在结构设计、使用性能、
顾名思义，就是控制试验机运作的系统，人们通过操作台可以控制试验机的运作，通过显 示屏可以获知试验机的状态及各项试验参数。若设备连接电脑，也可以由电脑实现各项功能并进 行数据处理分析、试验结果打印。试验机同电脑之间的通信一般都是使用 RS232 串行通信方式， 它通过计算机的串口进行通信，此技术比较成熟、可靠，使用方便。 测量系统 ――力值测量
万能材料试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统及电脑（电脑系统型拉力试验机） 等结构组成。
一.万能材料试验机的测量系统
1.力值的测量
通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量，最常用的测力传感 器是应变片式 传感器。
所谓应变片式传感器，就是由【应变片】、弹性元件和某些附件（补偿元件、防护罩、 接线插座、加载件组成），能将某种机械量变成电量输出的器件。应变片式的拉、压力传感 器国内外种类繁多，主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S 双连孔型传感器、十字梁式 传感器等类型。
则△E=[R1R2/（R1+R2）2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4）U
式中 U 为外电源供给桥路的电压
进一步简化有
△E=[R2/4R2]（△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R）U
包斌佳
将△Ri/Ri=Kε i 代上上式
则有 △E=[UK/4]（ε 1-ε 2+ε 3-ε 4）
示值相对误差 示值重复性相对 示值进回程相对零点相对误差 相对分辨力
q
误差
误差
F0
a
b
v
0.5
±0.5
0.5
±0.75
±0.25
0.25
1
±1.0
1.0
±1.5
±0.5
0.5
表 2：同轴度最大允许值
精度级别
同轴度最大允许值%
0.5
12
1
15
表 3：横梁移动速度相对误差
精度级别
0.5
1
横 梁 移动 速度 相 对 误±0.5
顾名思义，就是控制试验机运作的系统，人们通过操作台可以控制试验机的运作，通过 显示屏可以获知试验机的状态及各项试验参数，若该机带有电脑的话，也可以由电脑实现各 项功能并进行数据处理分析、试验结果打印。试验机同电脑之间的通信一般都是使用 RS232 串行通信方式，它通过计算机背后的串口（COM 口）进行通信，此技术比较成熟、可靠，使 用方便。
应用范围等方面具有各自的特点，用户可根据所在行业具体使用环境来决定选用电子万能试 验机还是液压万能试验机。电子万能试验机与液压万能试验机的区别如下： 一、在结构特点上
电子万能试验机主要采用伺服电机作为动力源，丝杠、丝母作为执行部件，实现试验机 移动横梁的速度控制。在传动控制上，目前主要有两种形式，同步带和减速机；在测力上电 子万能试验机均采用负荷传感器。
2.形变的测量
通过形变测量装置来测量，它是用来测量试样在试验过程中产生的形变。
该装置上有两个夹头，经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的【光电编码器】连在 一起，当两夹头间的距离发生变化时，带动光电编码器的轴旋转，光电编码器就会有脉冲信 号输出。再由处理器对此信号进行处理，就可以得出试样的变形量。
3.横梁位移的测量
拉力试验机的精度级别 拉力试验机按照测量力的量值、变形量值及其他参数所具有的准确度、以及拉力试验机性
能能够达到的多项技术指标，可将其划分为 0.5 级和 1 级两个精度等级。拉力试验机的精度级别 的技术指标见表 1～表 5。 表 1：测力系统允许误差
包斌佳
精度级别 最大允许值%
简单来说，外力 P 引起传感器内应变片的变形，导致电桥的不平衡，从而引起传感器输 出电压的变化，我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了。
一般来说，传感器的输出信号都是非常微弱的，通常只有几个 mV，如果我们直接对此信 号进行测量，是非常困难的，并且不能满足高精度测量要求。因此必须通过放大器将此微弱 信号放大，放大后的信号电压可达 10V，此时的信号为模拟信号，这个模拟信号经过多路开 关和 A/D 转换芯片转变为数字信号，然后进行数据处理，至此，力的测量告一段落。
液压万能试验机主要采用高压液压源为动力源，采用手动阀、伺服阀或比例阀作为控制 元件进行控制。普通液压万能试验机只能进行人工手动实现加载，属于开环控制系统，受价 格因素的影响，测力传感器一般采用液压压力传感器。而电液伺服类万能试验机则是采用伺 服阀或比例阀作为控制元件进行控制，国内有些厂家亦已经采用高精度负荷传感器来进行测 力。 二、在使用性能上
±0.5
µm ±1.5
% ±0.75
1
±1.0 0.50
1.0
±1.0
±3.0
±1.5
既然精度级别代表拉力试验机的各项性能，那么通过精度级别就能准确快速了解拉力试验机的
整体性能表现。
拉力试验机的分类 拉力试验机通常也称为材料试验机、万能试验机，是采用机械加力来对材料进行拉伸、压
缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验的精密检测仪器，其使用行业范围广泛，是材料开发、物 性试验、教学研究、质量控制、进料检验、生产线随机检验等不可缺少的检测设备。拉力试验机 的分类方法如下： 一、按照自动化程度高低可分为 1.指针式拉力试验机：这种传统型的拉力试验机由于测试精度低，性价比低，现在已经基本上被 数显式拉力试验机淘汰。但是在小力量范围内，就是我们常见的拉力计，常被工厂用于小制品的 简单力量测试，因其价格低廉，还是颇受欢迎。 2.数显式拉力试验机也称为微电脑型拉力试验机：测试数据直接显示在液晶屏上，测试项目比较 固定，常用于工厂的质量控制。 3.电脑系统拉力试验机：是最通用的拉力试验机，由于测试数据通过电脑采集，再经过软件程序 的计算处理得出用户想要的最终数据，而且可以通过报表的方式打印出来。常用于科研单位、检 测机构、新产品开发等。 二、按照控制系统可分为
电子万能试验机，不用油源，所以更清洁，使用维护更方便；它的试验速度范围可进行 调整，试验速度可达 0.001mm/min～1000mm/min，速比可达 100 万倍之多，试验行程可按 需要而定，更灵活；测力精度高，有些甚至能达到 0.2%；体积小、重量轻、空间大、方便 加配相应装置来做各项材料力学试验，真正做到了一机多用。目前国内的主流试验机厂家生 产的电子万能试验机，均可以做到载荷控制、应变控制、位移控制所谓的三闭环控制。
尽管电子拉力试验机用途十分广泛，我们还须明确其工作原理是什么以及电子拉力试验机 系统结构组成。 电子拉力试验机的工作原理：
由驱动系统、控制系统、测量系统等各个子系统互相协调、配合来完成材料力学性能测 试。 电子拉力试验机系统结构组成： 驱动系统
主要是用于试验机的横梁移动，其工作原理是由伺服系统控制电机，电机经过减速箱等一 系列传动机构带动丝杆转动，从而达到控制横梁移动的目的。通过改变电机的转速，可以改变横 梁的移动速度。 控制系统
包斌佳
1.变频系统拉力试验机：采用变频马达控制系统，拉伸、压缩速度通过变频调速器控制。 2.伺服系统拉力试验机：采用伺服马达控制系统，拉伸、压缩速度及位移控制更准确。伺服马达 系统为伺服控制系统，采用智能反馈型运算，可以定速测试、循环测试、编程测试等。 3.其他驱动方式拉力试验机：通过直流马达控制，该驱动方式的拉力试验机由于性价比低，现已 逐步被淘汰。 三、按照行业及功能特点可分为 1.金属拉力试验机：金属材料拉伸强度大，延伸率小，需要配置金属标点引伸计。 2.橡胶拉力试验机：橡胶或弹性体延伸率比较大，需附带大标点伸长装置，同时夹具设计要考虑 适合橡胶的特性、不能打滑。可增配 O 型圈夹具、轮胎行业装用夹具等。 3.塑料拉力试验机：塑料的拉伸强度比橡胶大，延伸率有大有小，且常常要测试三点抗弯试验。 4.纺织拉力试验机：纺织行业需要测试织物面料剥离、穿刺、撕裂，单纱拉伸等测试，夹具及软 件比较特殊。 5.纸张拉力试验机：纸张需要测试拉伸强度、环压强度、竖压、平压、边压、剥离强度等，夹具 较多。 6.皮革拉力试验机：皮革需要测试拉伸强度、撕裂强度等，测试项目比较简单。
电子万能试验机，广泛应用于各种金属、非金属及复合材料，如木材、塑料型材、电线 电缆、纸张、薄膜、橡胶、医药、食品包装材料、织物等进行拉伸性能指标的测试。同时可 根据用户提供的国内、国际标准定做各种试验数据处理软件和试验辅具。数字显示电子万能 试验机适合于只求力值、抗拉强度、抗压强度等相关数据的用户，如需求取较为复杂参数， 微机控制电子万能试验机是更好的选择。 从性价比来说，30T 以下的电子万能试验机更有优势。液压万能试验机主要用于金属、非金 属材料和零件、部件、构件的拉伸、压缩、弯曲等力学性能试验。液压万能试验机是工矿企 业、建筑建材、质检中心、水利水电、桥梁工程、科研院所、大专院校力学试验室的理想的 试验设备。手动控制的液压万能试验机，价格便宜，适合工矿企业的成品检验、单一材料指 标测试；而电液伺服万能试验机，则适合要求较高的钢铁、建材检测类的试验室。30T 以上 电液伺服万能试验机与电子万能试验机相比，更有价格优势。