万能材料试验机的工作原理

万能材料试验机的工作原理

点击次数:290 发布时间:2009-11-6 14:49:46

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=Kεi代上上式

则有△E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4)

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。

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

其原理同变形测量大致相同,都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量。

二.万能材料试验机的驱动系统

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。

三.万能材料试验机的控制系统

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。

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。

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、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。

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

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。

液压万能试验机,受油源流量的限制,试验速度较低。手动液压万能试验机,操作较为简易,价格便宜,但控制精度较低;电液伺服万能试验机,则性能与电子万能试验机相比,除速度低外,控制精度也不逊色;采用负荷传感器的微机控制电液伺服万能试验机,力值精度也可以达到0.5%左右,且在做大吨位的材料力学试验时,更更可靠、更稳定、性价比更高。

三、在应用范围上

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。

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

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。

电子拉力试验机的工作原理

电子拉力试验机是拉力试验机技术与机械传动技术、传感器技术、自动化控制技术相结合的产物,是一台大型精密力学检测仪器,也是试验室中最常用的力学检测仪器,主要用于金属、非金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项力学性能测试,具有测量范围宽、精度高、响应快等特点,并可对试验数据进行实时显示记录、存储、打印输出。因此,电子拉力试验机被广泛应用于质量监督、教学科研、航空航天、钢铁冶金、汽车、建工建材等领域。

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

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

通过力量传感器、信号放大器和数据处理系统来实现测量,最常用的力量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,

主要有筒状的、轮辐式的、S双连孔型的、十字梁式等传感器。

――形变测量

形变测量装置上有两个夹头,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。

――横梁位移测量

其原理同变形测量大致相同,都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量。

材料力学性能试验中常用的试验机术语

材料力学性能试验中常用的试验机术语简述如下:

S-N图

在疲劳试验中,用一组相同的试样,应力(S)相对与试样至失效时的循环数(N)的曲线图,称为S-N图。在S-N图中的曲线,是由一组承受不同交变应力下,确定其疲劳寿命的数据点来构成的。应力坐标可以代表应力幅值,最大应力或最小应力。某种对数尺度的坐标经常用来表示N,有时也用来表示S。

伸长率

拉伸试验中测定的材料延性的度量。它是标距增量(断裂以后测得)除以原始标距长度。伸长率越高表明延性越高。不能使用伸长率去预测材料承受突加载荷或者重复载荷时的特性。体积弹性模量

材料受到轴向载荷时应力和体积变化量的比值,称为体积弹比模量。以下等式表示了体积弹性模量与弹性模量(E)和泊松比(r)的关系:体积弹性模量K=E/3(1-2r)。

冲击强度

在冲击试验中,试样经受冲击载荷而断裂所需的能量。另外也可称为冲击能量、冲击值、冲击抗力、能量吸收值。它是材料韧度的一个指标值。

冲击能量

冲击试验中,零件经受冲击载荷而断裂所需的能量。另外的名称有冲击值、冲击强度、冲击抗力、能量吸收值。

屈服强度

在不引起塑性变形的情况下,材料能承受的最大应力值,成为材料的屈服强度。在该应力下,材料被规定产生一定量的永久变形,同时这个应力也是材料实际弹性极限的近似值。条件屈服强度可以通过应力——应变图来测定。它是应力——应变曲线和一条平行于应力——应变曲线中直线部分的线的交点,所对应的应力值。(称为规定屈服强度)对于金属而言,通常规定永久变形为0.2%,也即规定线与0应力轴的子交点在0.2%应变处。对于塑料来说,这个应变值通常取2%。

屈服强度伸长率

对在材料屈服强度时的应变,是材料延性的一个示值。

刚度

是指塑料弯曲抗力的度量。同时包括塑性和弹性两种特性,所以刚度只是弹性模量的表观值而不是个真值(ASTMD-747标准)。

刚性模量

是指承受剪切或扭转载荷试样的应变是应力的函数,刚性模量就是应变对应力的变化率。是通过扭转试验中测定的弹性模量,也就是扭转试验和剪切试验中的弹性模量。表观刚性模量是在扭转试验中测得的塑料刚度的方法(ASTMD-1043)。之所以称“表观”,是因为试样已超过其

比例极限而可能发生偏转,计算出的数值不能代表材料弹性极限范围内的真实弹性模量。

胡克定律

应力直接与应变成正比。胡克定律(Hooke'slaw)是假设材料属于完全弹性的条件下得以成立的。它不考虑材料的塑性或者动态损耗等特性。

材料试验机夹具的现状及发展简述

本文对材料试验机夹具的现状及发展简述如下,供试验室操作人员学习参考。

材料试验机是对材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机,是材料开发、物性试验、教学研究、质量控制、进料检验、生产线的随机检验等不可缺少的检测设备。

材料试验机工作的三个基本要素:加力装置、夹具、力值显示装置和记录,其工作流程一般为通过夹具夹持试样材料、通过加力装置、力值显示装置和记录来判断材料试样是否合格或达到预定的性能指标。由此可见试验机夹具在材料测试领域的重要性,材料试样能否可靠有效地被夹持关系到试验项目能否顺利进行以及试验结果的准确性和可靠性。没有可靠的夹具,试验结果就无从判断。不同的材料测试项目需要配备不同的夹具,因此夹具是材料试验机中根据材料试样变化而经常变化的一个部分,合理正确的使用夹具有利于试验顺利进行,提高试验结果的准确性和可靠性。

随着科学技术的发展,新型材料的广泛应用,以及材料的特殊使用环境对材料试验机试验条件提出了更高的要求,在试验机夹具的研发上融合了更先进的设计理念和制造技术,促进了试验机夹具的发展。

材料试验机夹具的发展趋势简述如下:

1、材料试验机的发展方向是由制样检测向制品(即成品、半成品)检测方向发展,这就要求与之相适应的夹具由原来用于标准试样试验的夹具向用于成品检测的夹具发展。

2、夹具的使用向高效率、低劳动强度的方向发展。以往的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,及大批量试验(生产流水线随机抽检的)需要,夹具的夹紧方式由原来的机械夹紧向气压夹紧、液压夹紧等方向发展。

3、全自动夹具:从试样尺寸测量到装夹,再到开始试验,最后出测试报告一次完成。此类夹具成本很高,仅适用于大批量的相同试样或成品的测试和检验。

4、高低温环境试验的增多,使用于高低温的夹具种类增多。高低温环境试验的增多,给夹具的设计增加了难度。我们知道高温拉伸试验国家标准都有规定:圆试样用螺纹,板试样上有孔。由于连接方式固定,所以夹具的设计较为简单。但高低温试验却不同,它一般是在高低温箱中做试验,它的试样一般标距短(一般为常温试样),这样夹具就必须装在高低温箱内,高低温试验一般由于试验机行程受限制(试验机在装标准夹具时行程),这就要求夹具体积小,又要满足试验力,又要耐高温、低温,一般比较难设计。

5、连续试验夹具增多。由于过去一般是制样检测,试样的拉伸、压缩是分开进行的(即拉伸、压缩是用不同的夹具进行的),而现在成品检测越来越多,试样在同一次试验中又要受拉伸,又要受压缩,又要有高的效率,只能用同一种夹具既做拉伸又做压缩。

6、特殊行业用试验夹具增多。随着科学技术的发展,一些新兴的行业对试验机夹具提出了新的要求,例如要求夹具结构小、无磁性,耐腐蚀(在溶液中做试验)等。

简要介绍金属材料力学性能试验种类

本文简要介绍金属材料力学性能试验种类,供试验室操作人员学习参考。

拉伸试验

拉伸试验是材料力学性能测试中最常见的试验方法之一。试验中的弹性变形、塑性变形、断裂等各阶段真实地反映了材料抵抗外力作用的全过程。拉伸试验所得到的材料强度和塑性性能

数据对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制、设备的安全和评估都有很重要的应用价值和参考价值。

弯曲试验

弯曲试验主要用来检验材料在受弯曲载荷作用下的性能。因为机器零件(如脆性材料制作的刀具、横梁、车轴等)是在弯曲载荷下工作的,需要对这些机件的材料进行弯曲试验。弯曲试验适用于测定脆性和低塑性材料的强度指标。

压缩试验

压缩试验是一种常用的试验。在实际工程中,有很多承受压缩载荷的构件,例如大型厂房的立柱、起重机的支架、轧钢机的压缩螺栓、机器的机座等。这就需要对其原材料进行压缩试验评定。

冲击试验

金属材料在使用过程中除要求有足够的强度和塑性外,还要有足够的韧性。所谓的韧性就是材料在弹性变形、塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力。韧性可分为静力韧性、冲击韧性和断裂韧性,其中评价冲击韧性的实验方法为冲击试验。

扭转试验

在机械、石油、冶金等工程中有许多机械零件部件承受扭转载荷的作用,如各种轴类零件(电机主轴、机床主轴、汽车传动轴)、石油钻杆等。因此,必须测定其相关材料的扭转性能指标,为设计提供依据。

剪切试验

在实际工程中,如用剪切机剪断钢丝或钢板,工程结构件中常用的销、键、铆钉、螺栓等连接件都要承受剪切力。在这种情况下,构件的设计和制造都需要考虑材料的抗剪强度,需要对材料进行剪切试验。

硬度试验

金属硬度是金属材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力,是衡量金属材料软硬程度的一种指标,广泛应用在生产、科研及工程建设上。

与上述各试验种类相对应的金属材料力学性能试验仪器有拉力试验机、压力试验机、万能试验机、冲击试验机、扭转试验机、硬度试验机、硬度计等。

正确选购压力试验机

压力试验机又称为抗压强度试验机,是材料试验机的一种,主要用于检测各种固体材料的抗压强度,通过检测强度来确定产品是否达到强度等级生产标准。

压力试验机主要测试技术指标是最大试验力,即测试物体能承受多大的压力才会变形或者碎裂,通常用公斤力来表示压力,单位牛顿N、千牛顿KN,也有用公斤KG、吨T、千帕KPa 来表示。测试范围一般是以最大试验力为上限向下兼容,加压装置一般采用液压做为动力源。不同行业的材质抗压强度不同,因此压力试验机的测量范围也有所不同,虽然测试范围是以最大试验力为上限向下兼容,但是用大量程的设备去测试抗压要求很低的试样,试验结果的精确度就难保证,因此,各试验机生产商都会在技术指标上标明力值测量量程,如:量程为4%-100%F.S。正确选购压力试验机的方法是:针对试样的材质和规格,向厂家了解压力试验机的型号及适用范围,也可以提供试样给厂家做一次试验以便于压力试验机的选型。

橡胶拉伸性能试验中对橡胶拉力试验机的功能要求

橡胶材料因其具有良好弹性被广泛运用于生产、生活各个领域,橡胶产品可谓包罗万象,所以橡胶的拉伸性能就成为考察橡胶质量好坏的一项重要指标。国家标准GB/T 528-1998《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》对检测橡胶拉伸性能有明确规定,其中试样主要以哑铃状试样为主。本文就橡胶拉伸性能试验中对橡胶拉力试验机的功能要求结合了相关标准和

实战经验作简要阐述。

检测橡胶试样拉伸性能就是对拉伸过程橡胶试样应力-应变曲线的研究,试验时按规定的速度启动橡胶拉力试验机,拉伸试样并跟踪试验的标记,按要求记录下列项目的几项或全部。

1.断裂强度--试样断裂时的力值;

2.定应力伸长率--试样拉伸至给定应力时的伸长率;

3.屈服点伸长率--屈服点对应的伸长率;

4.扯断伸长率--试样断裂时的伸长率;

5.定伸应力--试样拉伸到给定伸长率时的力值;

6.屈服点拉伸应力--屈服点对应的力值;

7.拉伸强度--试样拉伸至断裂过程中出现的最大力值。

橡胶试验过程中需要跟踪的数据有两项:拉力力值和标距变化量。所以用于测试橡胶拉伸性能的橡胶拉力试验机必须满足以下要求:

1、有足够长的夹具移动范围。

由于橡胶在拉伸时变形量很大,尤其是乳胶制品,伸长率有可能高达1000%以上。所以在橡胶试样断裂之前,必须保证夹持器有足够的行程。橡胶标准厚度试样(国标1、2、4型哑铃状试样的厚度为2.0±0.2mm,3型试样的厚度为1.0±0.1mm)断裂时的标距一般都在1米以内;特殊厚度试样,如医用橡胶手套的试样,断裂时标距有可能超过1米。所以夹具间移动范围一般在1米到1.5米之间,这样可以适合各种橡胶试样的拉伸试验。

2、有足够精度的拉力测量和记录装置。

橡胶拉伸不需要很大的力,拉力测量范围不需要很大,但却有一定的精度要求,一般精度为0.01N。此外,由于检测橡胶拉伸性能需要拉伸过程中的数个拉力值,而拉伸试验又不可重复,所以即时准确记录每个试验段的拉力力值对于试验成败起着非常重要的作用。装有高精度负荷传感器的橡胶拉力试验机可以精确记录实时的拉力值,并通过电脑程序进行处理,以满足橡胶拉伸试验的要求。

橡胶的标距测量是拉伸试验中的一个重要环节,直接影响到试验的准确性。目前标距测量方法主要有两种:手动测量和自动测量。

手动测量就是在夹持器移动杆边竖直设置一根标尺和两根可在竖直方向上移动的水平标距杆,拉伸试验时,靠目力观察试样上标距的变化,手动控制两根标距杆,使之与试样上的标距同步,同时记录标距杆在标尺上的移动距离。手动测量的误差非常大:(1)目力观察试样标距会引起一定的偏差;(2)靠手动移动标距杆始终无法准确跟踪试样标距变化;(3)试验人员一边移动标距杆,一边很难记录标距值,更无法在试验结束后准确描述应力-应变曲线。

自动测量标距更有利于对橡胶拉伸性能的检测。现在许多橡胶拉力试验机的自动标距测量装置采用接触式传感器即时测量标距的变化。

传感器移动装置的安装位置主要有两种:(1)安装在夹持器。将移动装置安装于夹持器的传感器在试样上有一定的局限性。由于橡胶的弹性变形非常大,夹持器的移动距离和试样标距的变化值有很大的差距,所以安装在夹持器上的标距传感器比较适合检测弹性变形非常小(如金属材料)试样的拉伸性能,而不能用于检测橡胶拉伸性能。(2)安装在标距上。在夹持器移动杆边竖直设置一根光栅尺和两根可在竖直方向上移动、带有小夹子的水平标距杆。这种传感器的安装方式和上面所说的手动测量的使用原理是一致的,只是将标尺改成光栅尺,将手动操作改成由试样带动标距杆移动。安装在标距上的传感器适用于金属或标准厚度橡胶试样的拉伸试验,因为拉伸这些试样时的力值较大,带动标距杆移动的力值与之相比很小,虽然会对试样有一定影响,但不足以影响整个试验的成败。

但橡胶拉伸性能检测中有一些特殊试样就不能采取接触式传感器进行标距测量,例如医用橡胶手套试样。橡胶手套的主要成分为天然乳胶,拉伸试验过程中所用的拉力值比一般的橡胶制品小,

同时GB7543-2006《一次性使用灭菌橡胶外科手套》中规定拉伸性能试验的试样是直接在橡胶医用手套成品上直接裁取的,所以裁取下的试样厚度很小,大约只有0.2mm左右,这样厚度的乳胶试样只需要很小的力值就可以将试样拉伸很长。所以采取接触式标距测量方式对试样拉伸试验会产生很大的影响,影响原因如下:第一,接触试样的标距杆的自重会将试样向下扯,影响拉力测量;第二,标距杆的夹持对被夹持部位的拉伸有一定的影响,使其不能自由拉伸。

3、有足够精度的标距测量。

试样标距的测量是计算橡胶伸长率的重要数据,所以橡胶拉伸试验中橡胶拉力试验机必须准确地测量试样的应变量,并即时地记录下来。

4、可以准确描述应力-应变曲线的装置。

拉伸试样中的拉力值和标距之间有着密切的联系,例如:试样的定伸应力需要测量试样拉伸到给定伸长率的力值,而定应力则需要测量试样拉伸到给定应力的标距。试验完成后,准确的应力-应变曲线可以再现试验过程,并清晰的反映每个试验段的数值,便于计算试验要求的项目。越来越多的橡胶拉力试验机将计算机运用到拉力试验检测中。试验过程中,橡胶拉力试验机通过采集卡或USB接口将采集的数据(拉力、标距等)输入计算机,然后由专用的软件对输入的数据进行处理,绘制出试验试样的应力-应变曲线,并根据试验要求对曲线上相应的点进行计算,直接给出试验数据并进行判断。(上海岛原精密仪器有限公司)

万能材料试验机原理

万能材料试验机原理 一、引言 万能材料试验机是一种用于测试材料力学性能的专用设备,广泛应用于材料科学、航空航天、交通运输、能源等领域。它的基本原理是通过施加力和测量变形来评估材料的力学性能。本文将介绍万能材料试验机的工作原理和常见的试验方法。 二、工作原理 万能材料试验机主要由加载系统、测量系统和控制系统组成。加载系统通常由电动机、传感器和执行机构组成。电动机提供动力,传感器用于测量施加在材料上的力或变形,执行机构通过调整加载系统的位置来实现不同的试验方式。 1. 力的加载 万能材料试验机可以施加各种类型的力,如拉伸、压缩、弯曲、剪切等。在拉伸试验中,材料被夹在两个夹具之间,加载系统施加拉力,直到材料发生断裂。在压缩试验中,加载系统施加压力,直到材料发生压碎。在弯曲试验中,加载系统施加弯曲力,以评估材料的弯曲性能。在剪切试验中,加载系统施加剪切力,以评估材料的剪切性能。 2. 变形的测量 测量系统用于测量材料在加载过程中的变形。常见的变形测量方法

有拉伸计、压力传感器、位移传感器等。拉伸计是一种通过测量材料的伸长量来评估其变形性能的传感器。压力传感器用于测量材料在受力时的压力变化,以评估其压缩性能。位移传感器用于测量材料在加载过程中的位移,以评估其弯曲或剪切性能。 3. 控制系统 控制系统用于控制加载系统的运动和力的施加。通过设定不同的加载速度、加载方式和加载时间,可以模拟不同的应力条件。控制系统还可以根据测量系统的反馈信号来实时调整加载力,以确保试验的准确性和稳定性。 三、常见的试验方法 万能材料试验机可以进行多种试验方法,以下是几种常见的试验方法: 1. 拉伸试验 拉伸试验是最常用的试验方法之一,用于评估材料的强度、弹性模量、延伸性等性能。在拉伸试验中,材料被夹在两个夹具之间,加载系统施加拉力,测量系统测量拉伸力和伸长量,通过绘制应力-应变曲线来评估材料的力学性能。 2. 压缩试验 压缩试验用于评估材料的抗压性能和稳定性。在压缩试验中,材料被放置在两个平行夹具之间,加载系统施加压力,测量系统测量压

试验机的主要结构和工作原理

试验机的主要结构和工作原理 试验机是广泛应用于材料力学、工程力学、地质勘探等领域的一种测试仪器。 本文将介绍试验机的主要结构和工作原理。 主要结构 试验机包括四大部分:机架、机械系统、液压系统和电气系统。 机架 试验机的机架是由上梁、下底座、四根立柱和上下板组成的。上下板安装在上 梁和下底座上,通过螺栓和螺母进行固定。上梁用于支持下压板,下底座用于支撑试件,四根立柱则用于连接上梁和下底座。 机械系统 试验机的机械系统主要由上下压板、油缸、千斤顶和传感器组成。其中,上下 压板安装在上梁和下底座上,用于固定试样。油缸则用于控制上下压板的运动,通过向上或向下移动,施加相应的压力或拉力。 千斤顶则是用于承受试样的力,并将其转化为压力或拉力。在压肉时,千斤顶 会向上移动,使压板缓慢下压,而拉伸时,千斤顶会向下移动,使压板缓慢上拉。 传感器主要用于测量试样所受的力和变形,常用的传感器是应变片和负荷细节。应变片可以测量试样的应变量,而负载细节可以测量试样所受的负载。 液压系统 试验机的液压系统主要是由液压油缸、变压器、溢流阀和节流阀组成。液压油 缸用于控制试样的压力或拉力,变压器则用于确保液压油缸获得所需的电力,由而控制油缸的活塞,使其移动以施加压力或拉力。 溢流阀则可以控制液压油缸的最大压力,以避免试验过程中的超压现象。节流 阀用于限制液压系统中的流量,以缓慢控制试样的运动。 电气系统 试验机的电气系统主要由控制箱、电机、变压器、转速控制器和传感器组成。 其中,控制箱是用于控制试验机动作的主要部件,可以通过电气信号控制油缸的动作,并将试验现场的数据传递给显示器或计算机。 电机则用于提供试验机的能量,并与变压器组合使用,以提供所需的功率。转 速控制器用于控制电机的运行速度,以确保试验机可以稳定运行。

万能材料试验机的工作原理

万能材料试验机的工作原理 点击次数:290 发布时间:2009-11-6 14:49:46 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

第一节 万能材料试验机及电子拉力试验机

第一节万能材料试验机及电子拉力试验机 万能材料试验机能够做拉伸、压缩、剪切、弯曲等多种实验,目前我国生产的万能试验机,按照施力传动装置或测力装置的不同,可以分为液压式、机械式和电子式三种类型。 一、油压摆式万能试验机 这里介绍工厂和学校中常用的油压摆式万能试验机,如图5-1所示。 - 图5-1 WE-30万能材料试验机 1. 构造及工作原理 油压摆式万能试验机一般由施力和测力两大部分组成,其构造原理如图5-2所示。 (1)施力部分 在机器底座1上,装有两个固定立柱2,它支承着固定横头3和工作油缸4。开机后电动机带动油泵5工作,将油液从油箱经送油管和送油阀23送入工作油缸4,从而推动工作活塞6、上横头7、活动立柱8和活动台9上升。若将拉伸试样两端夹持在上夹头10和下夹头11中,因下夹头固定不动,当活动台上升时,试样就承受拉力。装夹拉伸试样时,可用下夹头电动机或手摇装置转动底座中的蜗轮,使螺柱13升降至适当高度。压缩试样放置在上、下垫板12之间,当活动台上升到试样与上垫板接触时,试样就承受压力。输油管路中的送油阀用来控制进入工作油缸中的进油量,以调节对试样的施力速度。施力时回油阀24置于关闭位置,回油时打开,则可将工作油缸中的油液泄回油箱,活动台由于自重而下降,回到原始位置。

图5-2 油压摆式万能试验机 (2)测力部分 试样所受的力是由工作油缸4中的油压推动工作活塞6产生的。将测力油缸14用测力油管和工作油缸4联通,此油压便推动测力活塞15向下移动,使拉杆推动摆锤16绕支点转动而抬起,同时摆的上推杆推动齿杆17,使齿轮和指针18旋转。指针旋转的角度与油压成正比,亦即与试样的受力成正比,因此在测力度盘19上便可由指针读出试样受力的大小。如果摆锤的重量不同,则指针旋转同一角度所需的油压也不同,指针所示力的大小与摆锤的重量有关。一般试验机有三种重锤,由小到大称为A、B、C,其中A是固定的,B和C是可装拆的,用来配置成测力度盘上所示的A(低档)、A+B(中档)、A+B+C(高档)三种量程。 试验机上一般都有自动绘图装置,当活动台上升时,可由一端固定在活动台上的拉绳绕过滑轮带动滚筒转动,滚筒的圆周运动表示试件的变形;同时,带动齿轮和测力指针的转轴的齿杆的轴向移动表示力;固定在齿杆上的绘图笔在滚筒圆柱面的坐标纸上定性自动绘出力-变形关系曲线。 2. 拉伸、压缩试验操作步骤 (1)检查油路上各阀门,使其处于关闭状态。换上与试样相匹配的夹头。 (2)根据试验所需最大力,选择测力度盘,并装上相应的重锤。一般所选用的度盘应使估算的最大力在度盘量程的40%~80%之间。 (3)装好自动绘图器的纸和笔。 (4)试验机调“零”。调“零”的三个步骤依次为:

塑料万能试验机测试原理

塑料万能试验机测试原理 塑料万能试验机是一种用于测试塑料材料力学性能的设备。它通过施加力并测量材料的变形,从而评估塑料的强度、韧性、延展性等特性。本文将详细介绍塑料万能试验机的测试原理,并逐步解释其工作过程。 首先,塑料万能试验机的测试原理是基于材料力学的基本原理。材料力学研究物体在受力作用下的反应,包括弹性变形、塑性变形、断裂等。 在进行塑料材料测试之前,首先要准备试样。试样通常采用标准形状,如矩形或圆柱形。试样应符合相关的标准规范,并在制备时尽量保持一致性,以确保测试结果的可比性。 然后,试样将被夹持在塑料万能试验机的夹具中。试验机通常配备了多种不同类型的夹具,以适应不同类型和尺寸的试样。夹具的设计旨在确保试样在受力时能够保持稳定。 接下来,试验机将施加力在试样上。通常,试验机使用一对夹具,其中一个夹具固定而另一个夹具具有移动性。固定夹具上的负载单元将施加力,而移动夹具上的负载单元将测量试样上的应力。 试验机可以施加多种类型的力,包括拉伸力、压缩力、弯曲力等。具体的测试方式取决于所需的材料性能数据和应用需求。

当力施加到试样上时,试样将发生变形。试验机将测量应变和变形量,以确定材料的机械性能。应变表示试样的相对变形,通常以百分比或毫米为单位。变形量是试样内部产生的位移量,可以通过传感器进行测量。 试验机的荷载单元提供了对试样施加力的能力,并且与数据采集系统相连,以记录和显示测试数据。数据采集系统通常包括一个计算机和用于记录和分析数据的软件。 在测试过程结束后,可以得到一系列的应力-应变曲线。这些曲线显示了材料在受到力作用时的行为。从曲线中可以确定一些关键的力学性能参数,例如最大应力、屈服强度、模量等。 此外,塑料万能试验机还可以进行其他类型的测试,如断裂韧性测试、滚动剥离测试等。这些测试方法将根据材料的特性和应用需求选择合适的测试方式。 总结起来,塑料万能试验机通过应用力学原理来评估塑料材料的机械性能。通过施加力并测量试样的变形,可以得到有关材料强度、韧性和延展性等性能参数的数据。这些数据可用于指导塑料制品的设计和应用。

万能拉伸试验机工作原理

万能拉伸试验机工作原理 万能拉伸试验机是一种广泛应用于材料力学性能测试领域的测试设备,主要用于测试材料在拉伸过程中的力学性能参数。其工作原理主要包括力传递、变形测量和数据处理三个方面。 万能拉伸试验机的力传递原理是通过外加载荷使试样发生变形,然后通过传感器将加载力转化为电信号,并传递给控制系统。在测试过程中,试样被夹持在两个夹具之间,夹具通过螺杆传动系统实现上下移动,施加拉伸或压缩力。夹具的设计要保证试样在拉伸过程中能够均匀受力,从而获得准确可靠的测试数据。 变形测量是万能拉伸试验机工作的关键环节之一。在试验过程中,试样的变形情况需要准确测量,以获取材料的力学性能参数。常见的变形测量方法有两种,一种是使用应变计,将试样上粘贴应变计,通过测量电阻变化来计算试样的应变值;另一种是使用位移传感器,通过测量夹具上的位移来计算试样的变形量。这两种方法各有优劣,根据实际需求选择合适的方法进行变形测量。 数据处理是万能拉伸试验机工作的最后一步。试验过程中,控制系统会根据预设的测试参数对试样施加加载力,并同时记录加载力和试样的变形数据。一般情况下,试验机配备了专业的测试软件,可以实时显示加载力和变形曲线,同时对测试数据进行处理和分析。通过数据处理,可以得到材料的力学性能参数,如抗拉强度、屈服

强度、延伸率等指标。 总结起来,万能拉伸试验机的工作原理主要包括力传递、变形测量和数据处理三个方面。力传递通过夹具施加加载力,变形测量通过应变计或位移传感器测量试样的变形情况,数据处理通过测试软件实时显示和分析测试数据。这些原理的相互配合,确保了万能拉伸试验机的准确性和可靠性,为材料力学性能测试提供了重要的工具。通过对材料的拉伸性能进行测试和分析,可以为材料的设计和应用提供科学依据,促进材料科学的发展和进步。

材料万能试验机

材料万能试验机 材料万能试验机是一种用于测试材料力学性能的设备,它可以对各种材料进行 拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种力学性能测试,是材料研究和质量控制中不可或缺的重要设备之一。本文将从材料万能试验机的原理、结构、使用方法和注意事项等方面进行介绍。 首先,材料万能试验机的原理是利用外力作用下材料的变形和破坏来测试材料 的力学性能。它通过施加不同的力和应力,测量材料的变形和破坏情况,从而得出材料的拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率、弹性模量等力学性能指标。这些指标对于材料的设计、选择和质量控制具有重要意义。 其次,材料万能试验机的结构主要包括机械部分、控制系统和数据采集系统。 机械部分包括主体结构、传感器、执行机构等,控制系统用于控制加载速度、加载方式等,数据采集系统用于采集和记录试验过程中的各种数据。这些部分协同工作,完成对材料力学性能的测试。 使用材料万能试验机时,首先需要对试验机进行检查和调试,确保各部件工作 正常。然后根据试验标准和要求选择合适的试验方法和参数,进行试验准备工作。在进行试验时,需要注意保持试验环境的稳定,避免外界因素对试验结果的影响。同时,要严格按照操作规程进行操作,确保试验过程的安全和准确性。试验结束后,要对试验数据进行分析和处理,得出相应的试验报告和结论。 在使用材料万能试验机时,还需要注意一些事项。首先是设备的维护保养,定 期对试验机进行检查和保养,确保设备的正常运行。其次是操作人员的培训和技术水平,只有经过专业培训和具备一定的技术水平的人员才能进行试验操作。此外,还需要注意试验过程中的安全问题,避免发生意外事故。 综上所述,材料万能试验机是一种重要的材料力学性能测试设备,它在材料研 究和质量控制中具有重要作用。使用材料万能试验机时,需要了解其原理和结构,

万能拉伸试验机工作原理【图解】

万能拉伸试验机的原理,经常给人一种高深莫测、深奥难懂的印象,在这试着用通俗易懂的形式给大家讲一讲万能拉伸试验机的原理。 万能拉伸试验机适用于橡胶、玻纤、塑料、隔热铝材、碳纤维、钢带、螺纹钢、防水卷材、高锰钢铸件、钢筋、等材料的各种物理机械性能测试为材料开发,为物性试验、教学研究、质量控制等不可缺少的检测设备,通过更换不同的辅具做其他试验,万能拉伸试验机的试验数据具体是怎么测量的呢? 1、力值的测量 经过测力传感器、扩大器和数据处置系统来完成测量,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(赔偿元件、防护罩、接线插座、加载件构成),能将某种机械质变成电量输出的器件。应变片式的拉、压力传感器国表里品种繁复,首要有筒状力传感器、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。 从资料力学上得知,在小变形前提下,一个材料试验机弹性元件某一点的应变与弹性元件所受的力成正比,也与弹性的变构成正比。以S型传感器为例,当传感器遭到拉力P的效果时,因为弹性元件外表粘贴有应变片,由于弹性元件的应变与外力P的巨细成正比例,故此将应变片接入测量电路中,即可经过测出其输出电压,然后测出力的巨细。 简略来说,外力P惹起传感器内应变片的变形,招致电桥的不服衡,然后惹起传感器输出电压的转变,我们经过测量输出电压的转变就可以晓得力的巨细了。 普通来说,传感器的输出旌旗灯号都长短常微弱的,凡间只要几个mV,假如直接对此旌旗灯号进行测量,长短常坚苦的,而且不克不及知足高精度测量要求。因而必需经过扩大器将此微弱旌旗灯号扩大,扩大后的旌旗灯号电压可达10V,此时的旌旗灯号为模仿旌旗

万能试验机工作原理

万能试验机工作原理 一、引言 万能试验机是一种广泛应用于材料力学性能测试的机器,它可以对金属、非金属等各种材料进行拉伸、压缩、弯曲等多种力学性能测试,是材料力学研究中不可或缺的设备之一。本文将详细介绍万能试验机的工作原理。 二、结构组成 万能试验机主要由以下几个部分组成: 1. 电子控制系统:包括计算机、控制卡和数据采集卡等设备,用于控制试验过程和采集试验数据。 2. 传感器:包括载荷传感器和位移传感器,用于测量试件在受力过程中的载荷和变形情况。 3. 机械部分:包括主体框架、夹具和传动装置等部件,用于提供载荷和变形的条件。

三、工作原理 万能试验机的工作原理可以简单地描述为:通过施加载荷到试件上,测量其受力变形情况,并记录下来。具体来说,万能试验机的工作可以分为以下几个步骤: 1. 样品安装 首先将待测试样品安装在夹具上,并通过夹具固定住。夹具的设计要考虑到样品的形状和尺寸,以保证其在受力过程中能够保持稳定。 2. 载荷施加 载荷是试验的核心,它是通过万能试验机提供的液压或电动机械装置施加到样品上的。载荷大小可以根据需要进行调整,以满足不同试验要求。 3. 位移测量 在载荷作用下,样品会发生变形,这时需要测量其位移情况。为此,在试验机上安装位移传感器,并将其连接到数据采集卡上。当样品发生变形时,位移传感器会对其进行测量,并将数据发送给计算机进行处理。

4. 载荷测量 除了位移外,载荷也需要进行测量。为此,在试验机上安装载荷传感器,并将其连接到数据采集卡上。当载荷作用于样品时,载荷传感器会对其进行测量,并将数据发送给计算机进行处理。 5. 数据处理 最后,在完成以上步骤后,计算机会对采集到的数据进行处理,并生成相应的测试报告。测试报告中包含了样品在受力过程中的各种性能指标和参数值,如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。 四、应用领域 万能试验机的应用领域非常广泛,主要包括以下几个方面: 1. 材料科学:万能试验机可以测试各种材料的力学性能,如金属、非金属、塑料、橡胶等。 2. 建筑工程:万能试验机可以测试建筑材料的力学性能,如混凝土、钢筋等。

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。

万能试验机原理及操作

万能试验机原理与操作 试验一:万能试验机原理与操作试验目的:了解万能试验机原理,掌握万能试验机操作和引伸计安装。试验学时:2 试验指导书:“WDW3050型电子万能试验机使用与操作〞 WDW3050电子万能试验机使用与操作 一.电子万能试验机 组成:电子万能试验机主要由主机和控制计算机、打印机组成。主机是试验机的重要局部。原理:主机的动力源是一个电动机,通过减速装置和丝杠带动活动横梁向上或向下运动,使试件产生拉伸或压缩变形。安装在活动横梁上的力传感器测量试件变形过程中的力值,即载荷值;同时,丝杠的转动带动主机部一个光电编码器,通过控制器换算成活动横梁的位移值。力值和位移值在主机控制面板的液晶显示屏上显示为“试验力〞和“位移〞。活动横梁的移动速度可以通过控制面板的操作键控制:F3键增加速度;F4键减小速度。活动横梁的移动方向由控制面板上的方向键控制:▲键向上运动〔试件拉伸〕;▼键向下运动〔试件压缩〕;■键停顿。活动横梁的位移值可以近似表示试件的变形,但准确的变形测试要用变形传感器〔又称引伸计〕。将引伸计固定在试件上,可以测量引伸计标距围的变形量,准确到0.001mm ,控制面板的液晶显示屏上显示“变形〞。 所有操作和参数显示也可以在控制计算机上进展。试验机的立柱、上横梁和主机箱组成刚性框架构造,可以保证试验机足够的刚度。限位销用于活动横梁的移动限位,当活动横梁碰触限位销时将自动停机。限位销的作用是使活动横梁在一定的试验围移动而不会发生上下夹头之间发生碰撞事故,是实验过程中的保护措施。 二.电子万能试验机操作1.开机与关机 顺时针转动主机上的电源开关锁钥匙,主机加电。同时,控制器自检,这时控制面板的液晶显示屏上显示“系统自检,请稍后...〞。自检完成后显示屏显示如图,试验机进入正常工作状态。关机时,将电源开关锁钥匙逆时针转动,主机自动断电。 !急停开关:主机座上的红色按钮。当工作中出现操作失误,或控制器锁死,致使控制面板上的按钮失效时,按下急停开关。这时,主机进入断电保护状态,钥匙开关也不能使主机加电。待故障排除后,逆时针转动急停开关后放松,按钮自动弹起,主机方可进展正常加电操作。 2.清零当显示屏显示正常操作界面后,在不加载〔零载荷〕的状态下,“试验力〞、“位移〞、“变形〞显示如果不为零,需要进展手动清零。按数字“0〞将进展“位移〞清零。按数字“1〞将进展“试验力〞清零。按数字“2〞将进展“变形〞清零。注:只有安装引

万能试验机的工作原理

万能试验机的工作原理 万能试验机是一种用来测试材料的力学性能的常见实验设备。它可以对不同类型的材料进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试,帮助工程师和研究人员了解材料的力学性能和行为。 万能试验机的工作原理基于材料的加载和变形过程中施加的力和产生的位移之间的关系。它由加载系统、测量系统和控制系统组成。 加载系统是整个试验机的核心部分,它主要用来施加力以加载样品。加载系统通常由电动机、液压系统或螺杆驱动系统组成。不同的加载系统适用于不同类型的试验,如拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等。例如,在拉伸试验中,电动机会施加拉力来拉伸样品,而在压缩试验中,液压系统会通过压力加载样品。 测量系统用来记录被测试材料的受力和位移。测量系统主要包括传感器、放大器和数据采集系统。传感器可以监测被测试样品所受的力,并将其转换为电压信号。这些信号经过放大器处理后,传送到数据采集系统中。数据采集系统会实时记录并存储被测试材料在不同加载条件下的受力和位移数据。 控制系统是用来控制加载系统的运行和变形速度。通过控制系统,试验机可以按照设定的加载速度加载材料,以控制加载的过程和变形情况。控制系统通常由计算机控制,可以提供更加精确和准确的控制。

在进行试验之前,需要准备样品并将其安装到试验机中。样品通常为标准形状和尺寸,并且根据试验需要进行预处理,如修整、切割或加工。样品通常夹在夹具之间,并通过夹具与试验机相连。夹具可以是拉伸夹具、压缩夹具或弯曲夹具等,以适应不同类型的试验。 在试验过程中,试验机会按照预设的加载速度施加力以加载样品。同时,加载系统会记录并测量被测试材料的受力和位移。通过测量系统采集的数据,可以获取受力和位移之间的关系曲线。这些数据可以用于计算材料的弹性模量、屈服强度、断裂强度和变形等力学性能参数。 在试验完成后,可以通过计算机进行数据处理和分析。通过对测试数据进行统计和绘图分析,可以更深入地了解材料的力学行为和性能。 总结起来,万能试验机的工作原理基于对材料的加载和变形过程中施加力和记录位移的关系。它通过加载系统施加力、测量系统记录受力和位移、控制系统控制加载速度的方式,帮助研究人员和工程师了解材料的力学性能和行为。

万能拉力试验机结构原理-万能拉力计

万能拉力试验机结构原理 万能拉力试验机结构原理 一. 万能拉力试验机概述 万能拉力试验机,广义的说,就是一种产品或材料在投入使用前,对其质量或性能按设计要求进行验证的仪器。从定义可以看出,凡是对于质量或性能进行验证的仪器都可以叫做试验机,但往往有时也叫做检测仪、测定仪、拉力机、检测设备、测试仪等诸如此类的名称。 二.万能拉力试验机可测试项目 (一)普通测试项目:(普通显示值及计算值) ●拉伸应力●拉伸强度 ●扯断强度●扯断伸长率 ●定伸应力●定应力伸长率 ●定应力力值●撕裂强度 ●任意点力值●任意点伸长率 ●抽出力●粘合力及取峰值计算值 ●压力试验●剪切剥离力试验 ●弯曲试验●拔出力穿刺力试验 (二)特殊测试项目: 1.弹性系数即弹性杨氏模量 定义:同相位的法向应力分量与法向应变之比。为测定材料刚性之系数,其值越高,材料越强韧。 2.比例限:荷重在一定范围内与伸长可以维持成正比之关系,其最大应力即为比极限。

3.弹性限:为材料所能承受而不呈永久变形之最大应力。 4.弹性变形:除去荷重后,材料的变形完全消失。 5.永久变形:除去荷重后,材料仍残留变形。 6.屈服点:材料拉伸时,变形增快而应力不变,此点即为屈服点。屈服点分为上下屈服点,一般以上屈服点作为屈服点。屈服(yield):荷重超过比例限与伸长不再成正比,荷重会突降,然后在一段时间内,上下起伏,伸长发生较大变化,这种现象叫作屈服。 7.屈服强度:拉伸时,永久伸长率达到某一规定值之荷重,除以平行部原断面积,所得之商。 8.弹簧K值:与变形同相位的作用力分量与形变之比。 9.有效弹性和滞后损失:在拉力机上,以一定的速度将试样拉伸到一定的伸长率或拉伸到规定的负荷时,测定试样收缩时恢复的功和伸张时消耗的功之比的百分数,即为有效弹性;测定试样伸长、收缩时所损失的能与伸长时所消耗的功之比的百分数,即为滞后损失。 三. 万能拉力试验机主要计数指标 A.荷重元:10-50KN区间选配 B.力量解析度:1/10000 C.力量准确度:≤0.5% D.力量放大倍数:7段自动切换 E.位移解析度:1/1000 F.位移准确度:≤0.5% G.金属引伸计解析度:1/1000 H.金属引伸计准确度:≤0.5% I.大变形引伸计准确度:±1mm

微机控制电子式万能试验机设备工艺原理

微机控制电子式万能试验机设备工艺原理 介绍 电子式万能试验机是一种用于力学性能测试的设备,可用于测试材 料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种载荷情况下的性能。这台设备通 过微机控制,可以确保数据的精度和可靠性。 本文将介绍一些关于微机控制电子式万能试验机的工艺原理,旨在 阐明这种设备在现代材料科学中的重要作用。 电子式万能试验机的结构 电子式万能试验机主要由以下部件组成: •结构:通常由机架、上下压板、测试夹具等基本部件构成,同时也包括应变测量装置、传感器、控制平台等附件。 •液压系统:负责给试样施加载荷。液压系统主要由一个压力发生器、一组阀门,以及连接它们的管道组成。 •电子控制系统:主要由传感器、电子处理器、以及控制平台构成。这个系统负责测量试样的应变和载荷,并计算应力、应 变等力学量。 微机控制系统 电子式万能试验机通常采用微机控制系统。这个系统主要由计算机、数据采集卡、以及运动控制卡构成。

数据采集卡和运动控制卡分别负责从传感器获取应变和载荷数据, 以及控制液压系统的工作。 电子式万能试验机的工艺原理 校准 在使用电子式万能试验机之前,必须先进行校准。校准的目的是确 保所有传感器和控制器都可以准确地读取和处理数据。 控制模式 电子式万能试验机可以采用多种不同的控制模式,包括位移控制、 载荷控制、速度控制等。 这些控制模式根据不同类型的测试需求选用,比如在进行拉伸测试时,常常采用位移控制模式。 测试过程 测试过程分为两个阶段:加载阶段和卸载阶段。 在加载阶段,试样逐渐施加载荷,直到达到最大载荷或者试样发生 破坏。在这个阶段,数据采集卡和运动控制卡会不断地记录和计算应 变和载荷等力学量。 在卸载阶段,试样逐渐释放载荷,同时也进行应力-应变曲线的测量。

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