試驗機原理

材料具有各種不同的使用性能，如化學(xué)性能、物理性能、力學(xué)性能。對于用于各種工程結構和機器零件的結構材料來(lái)說(shuō)zui重要的是力學(xué)性能。力學(xué)性能是指材料在外加載荷與環(huán)境因素聯(lián)合作用下所表現的行為，也就是材料抵抗外加載荷引起變形和斷裂的能力。材料的力學(xué)性能試驗是工程中廣泛應用的一種試驗，它為機械制造、土木工程、冶金及其它各種工業(yè)部門(mén)提供可靠的材料的力學(xué)性能參數，便于合理地使用材料，保證機器（結構）及其零件（構件）的安全工作。研究材料力學(xué)性能的基本方法是按照國家標準、在規定的條件下進(jìn)行試驗。

　　材料試驗機是力學(xué)性能測試zui基本zui重要的實(shí)驗設備。試驗機zui基本的功能是對試件施加載荷并測定材料在試驗載荷下的力學(xué)性能。根據施加載荷的類(lèi)型,試驗機可分為拉力、壓力、扭轉、沖擊和疲勞等試驗機, 根據所加載荷的性質(zhì), 又可分為靜態(tài)試驗機和動(dòng)態(tài)試驗機。

　　一、微機控制電子試驗機

　　1、電子試驗機工作原理

　　電子試驗機是采用電子裝置對載荷和試件的變形及橫梁的位移進(jìn)行的控制、測量、自動(dòng)顯示和自動(dòng)記錄, 如配備了計算機,則可以進(jìn)行程序控制并對試驗結果進(jìn)行處理; 它采用伺服電機和機械傳動(dòng)系統對試件加載,有準確的加載速度和寬的速度范圍（0.05~500mm/min）,如將負荷測量、變形測量、速度控制、函數發(fā)生器及機械傳動(dòng)系統構成閉環(huán)系統,則能實(shí)現恒載荷、恒應變等各種控制方式。其工作原理圖如圖2-1所示 ：

　　1、CMT5000微機控制電子試驗機，zui大負荷100KN，由上海佰衡儀器生產(chǎn)。

　　2、CHT4000微機控制電液伺服試驗機，zui大負荷100KN，由上海佰衡儀器生產(chǎn)。

　　3、微機控制電子試驗機使用說(shuō)明

　　試驗機由主機、控制臺和微機三個(gè)部分組成?？刂婆_是試驗機的控制中心和試驗信號處理中心。不使用計算機，試驗機仍然可以控制和操作。

　　4、使用方法：

　?、?span lang="EN-US">.選擇負荷衰減檔，1檔為100KN;按[清零]鍵使載荷顯示清零和電標定。

　?、?span lang="EN-US">. 從0.5~500mm/min的橫梁移動(dòng)速度可以按鍵選擇。[?10]鍵燈亮表示設定速度值衰減10倍。使用計算機控制軟件時(shí)，自動(dòng)設定使[?10]鍵燈亮，速度衰減10倍。

　?、?span lang="EN-US">.[上升][下降][停止]為控制功能鍵，控制橫梁按設定速度移動(dòng)活動(dòng)橫梁上升、下降或停止。

　?、?span lang="EN-US">.橫梁位移顯示可隨時(shí)清零。

　?、?span lang="EN-US">. 如有必要，可安裝X-Y記錄儀記錄試驗曲線(xiàn)。

　　5、控制軟件介紹

　?、?span lang="EN-US">.點(diǎn)擊本軟件，打開(kāi)測量顯示窗口如圖1所示;

　?、?span lang="EN-US">.選擇試驗方案圖2，用戶(hù)對各個(gè)試驗進(jìn)行個(gè)性化設置;

　?、?span lang="EN-US">.選擇用戶(hù)參數向導圖3，用戶(hù)通過(guò)此向導添加自己需要的參數;

　?、?span lang="EN-US">.程序還具有 Excel數據處理、試驗結果調整、聯(lián)機設置、線(xiàn)性修正、曲線(xiàn)放大等功能;

　?、?span lang="EN-US">.zui后進(jìn)行報告輸出。

　　二、微機控制扭轉試驗機

　　微機控制扭轉試驗機性能：

　　1、滿(mǎn)足GB10128-1988《金屬室溫扭轉試驗方法》的要求。

　　2、采用進(jìn)口交流伺服電機提供動(dòng)力，通過(guò)進(jìn)口全數字交流伺服器控制，使速度控制精度更高，并且傳動(dòng)效率高、噪音低，運動(dòng)平穩。

　　3、通過(guò)對原“SANS”電氣控制系統的改進(jìn)，使電氣控制系統不但保持了原有設計的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)更加適應扭轉機的要求，使用和操作更加方便。

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

　　5、扭轉角測量通過(guò)光電編碼器實(shí)現。不但消除了溫漂、零漂的影響，同時(shí)，通過(guò)四倍頻技術(shù)，使測量精度更高。扭轉角測量的zui小精度為0.006°。

　　6、速度無(wú)級可調，并可根據試驗要求設置多段試驗速度。

　　7、可以正反施加扭矩。

　　8、主動(dòng)夾頭具有自動(dòng)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(shí)的初夾力，使試驗更加準確。

　　10、被動(dòng)夾頭軸向移動(dòng)靈活阻力小。同時(shí)通過(guò)*的間隙調整機構，使被動(dòng)夾頭在受力時(shí)其傾翻間隙為0。

　　11、*的扭轉試驗軟件，各種單位可以設置并轉換，使用更加方便。

　　12、善的小鍵盤(pán)操作功能。在計算機上設定好試驗方案后，除試驗數據處理外，其余工作都可以通過(guò)小鍵盤(pán)操作，避免了操作人員在計算機和機器之間的來(lái)回奔波，減輕了工作強度。

　　三、電阻應變測量?jì)x器

　　1、YJ-31型靜態(tài)電阻應變儀圖2-12;

　　2、YJ-25型數字靜態(tài)應變儀圖2-13

　　3、YD-15型動(dòng)態(tài)應變儀圖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。應變計式的引伸計由于原理簡(jiǎn)單、安裝方便，目前是廣泛使用的一種類(lèi)型。引伸計按測量對象，可分為軸向引伸計、橫向引伸計、夾式引伸計。

　　2、引伸計的主要組成和原理：

　　應變片、變形傳遞桿、彈性元件、限位標距桿、刀刃和夾緊彈簧等。測量變形時(shí), 將引伸計裝卡于試件上,刀刃與試件接觸而感受兩刀刃間距內的伸長(cháng),通過(guò)變形桿使彈性元件產(chǎn)生應變, 應變片將其轉換為電阻變化量,再用適當的測量放大電路轉換為電壓信號。

　　3、傳感器標定裝置