在做萬能拉力檢測時(shí),當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后,變形增加較快,此時(shí)除了產(chǎn)生彈性變形外,還產(chǎn)生部分塑性變形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到B點(diǎn)后,塑性應(yīng)急劇增加,曲線出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)的小平臺,這種現(xiàn)象稱為屈服。這一階段的最大、最小應(yīng)力分別稱為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。由于下屈服點(diǎn)的數(shù)值較為穩(wěn)定,因此以它作為材料抗力的指標(biāo),稱為屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度。
拉力試驗(yàn)機(jī)測試中,屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的區(qū)別如下:
1、拉力試驗(yàn)機(jī)中抗拉強(qiáng)度
當(dāng)鋼材屈服到一定程度后,由于內(nèi)部晶粒重新排列,其抵抗變形能力又重新提高,此時(shí)變形雖然發(fā)展很快,但卻只能隨著應(yīng)力的提高而提高,直至應(yīng)力達(dá)最大值。此后,鋼材抵抗變形的能力明顯降低,并在最薄弱處發(fā)生較大的塑性變形,此處試件截面迅速縮小,出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象,直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應(yīng)力值稱為強(qiáng)度極限或抗拉強(qiáng)度。
2、拉力試驗(yàn)機(jī)中屈服強(qiáng)度
當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限后,變形增加較快,此時(shí)除了產(chǎn)生彈性變形外,還產(chǎn)生部分塑性變形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到B點(diǎn)后,塑性應(yīng)急劇增加,曲線出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)的小平臺,這種現(xiàn)象稱為屈服。這一階段的最大、最小應(yīng)力分別稱為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。由于下屈服點(diǎn)的數(shù)值較為穩(wěn)定,因此以它作為材料抗力的指標(biāo),稱為屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度。
拉力試驗(yàn)機(jī)適用于塑料板材、管材、異型材,塑料薄膜及橡膠、電線電纜、鋼材、玻纖維等材料的各種物理機(jī)械性能測試為材料開發(fā),為物性試驗(yàn)、教學(xué)研究、質(zhì)量控制等不可缺少的檢測設(shè)備,通過更換不同的輔具做其他試驗(yàn)。
拉力試驗(yàn)機(jī)力值的測量是經(jīng)過測力傳感器、擴(kuò)大器和數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)來完成測量。
從資料力學(xué)上得知,在小變形前提下,一個(gè)彈性元件某一個(gè)點(diǎn)的應(yīng)變?chǔ)排c彈性元件所受的力成正比,也與彈性的變購成正比。
以S型試驗(yàn)機(jī)傳感器為例,當(dāng)傳感器遭到拉力P的效果時(shí),因?yàn)閺椥栽獗眇べN有應(yīng)變片,由于彈性元件的應(yīng)變與外力P的巨細(xì)成正比例,故此將應(yīng)變片接入測量電路中,即可經(jīng)過測出其輸出電壓,然后測出力的巨細(xì)。
形變的測量經(jīng)過形變測量安裝來測量,它是用來測量試樣在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的形變。
該安裝上有兩個(gè)夾頭,經(jīng)由一系傳記念頭構(gòu)與裝在測量安裝頂部的光電編碼器連在一同,當(dāng)兩夾頭間的間隔發(fā)作轉(zhuǎn)變時(shí),帶動(dòng)光電編碼器的軸扭轉(zhuǎn),光電編碼器就會(huì)有脈沖旌旗燈號輸出。
再由處置器對此旌旗燈號進(jìn)行處置,就可以得出試樣的變形量。
橫梁位移的測量其道理同變形測量大致一樣,都是經(jīng)過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來取得橫梁的位移量。
拉力試驗(yàn)機(jī)又名萬能材料試驗(yàn)機(jī),適用于塑料板材、管材、異型材,塑料薄膜及橡膠、電線電纜、鋼材、玻纖維等材料的各種物理機(jī)械性能測試為材料開發(fā),為物性試驗(yàn)、教學(xué)研究、質(zhì)量控制等不可缺少的檢測設(shè)備,拉力機(jī)夾具作為儀器的重要組成部分,不同的材料需要不同的夾具,也是試驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行及試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度高低的一個(gè)重要因素。
1.簡易拉力強(qiáng)度拉力機(jī)試驗(yàn)機(jī)
由于塑料拉伸強(qiáng)度是塑料力學(xué)性能檢驗(yàn)的一個(gè)非常重要的指標(biāo),在前些年,塑料種類還不是很多,拉力機(jī)應(yīng)用也不是非常廣的時(shí)期,拉力機(jī)價(jià)格塑料的力學(xué)性能檢驗(yàn)項(xiàng)目還較為單一,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也不是很完善。它只能用來做單一的拉伸試驗(yàn),并且所能處理的數(shù)據(jù)非常有限,控制測量精度也相對較低,現(xiàn)在雖然在某些場合依然有所使用,但因其功能比較單一,鋼絲拉力機(jī)已經(jīng)逐漸為市場所淘汰。
2.電液伺服萬能材料試驗(yàn)機(jī)
該類試驗(yàn)機(jī)是目前性能比較好的一種試驗(yàn)機(jī),由于它采用電液伺服控制技術(shù),可實(shí)現(xiàn)力、位移、變形閉環(huán)控制,拉力機(jī)廠家具有良好的控制性能。目前在金屬、建筑材料等需要恒應(yīng)力、江蘇拉力機(jī)恒應(yīng)變及需要進(jìn)行蠕變試驗(yàn)場合使用較多,但由于受油源流量的限制,他的試驗(yàn)速度較低。為了增大系統(tǒng)剛度,數(shù)顯拉力機(jī)確保閉環(huán)控制的穩(wěn)定運(yùn)行,該類試驗(yàn)機(jī)的行程較小,且操作復(fù)雜,擴(kuò)展配置較為困難,10KN以下機(jī)型很少,因此不太適合塑料橡膠類材料的試驗(yàn)。
3.手動(dòng)液壓萬能材料試驗(yàn)機(jī)
該類試驗(yàn)機(jī)是試驗(yàn)機(jī)家族的“始祖”,它有著悠久的歷史,使用簡單,價(jià)格低廉,噸位較大。手動(dòng)液壓表明了它為開環(huán)控制,性能不好,操作過程完全依賴于操作者的操作水平。另外,由于它的機(jī)械結(jié)構(gòu)及液壓加載原理決定了它的加載速度,試驗(yàn)行程較小。
目前該類試驗(yàn)機(jī)的最小機(jī)型為50KN,因此它的小載荷測量精度很低,擴(kuò)展配置能力很差,一般只在進(jìn)行結(jié)構(gòu)部件試驗(yàn)或簡單的材料性能試驗(yàn)時(shí)使用,如連接部件的拔脫,鋼筋的拉伸強(qiáng)度等場合。
4.閉環(huán)電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)
該類試驗(yàn)機(jī)具有常規(guī)電子萬能類試驗(yàn)機(jī)的速度范圍寬,試驗(yàn)行程大,配置靈活的特點(diǎn),又具有伺服類試驗(yàn)機(jī)力值、位移、變形控制的優(yōu)點(diǎn)。因而是性能較好的一種試驗(yàn)機(jī),但由于做力控制與變形控制時(shí)機(jī)器穩(wěn)定性與主機(jī)的剛性、試樣的剛性有密切的關(guān)系。一般塑料用試驗(yàn)機(jī)噸位較小,因此主機(jī)剛性較低,且試樣本身的剛性也不會(huì)太大,所以該類試驗(yàn)機(jī)很少有10KN以下的機(jī)型,而10KN以下機(jī)型卻是塑料類常用的。
5.常規(guī)電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)拉力機(jī)
該類試驗(yàn)機(jī)它以伺服電機(jī)作為動(dòng)力源,絲杠、螺母作為執(zhí)行元件,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)移動(dòng)橫梁的速度控制,操作簡單,對試驗(yàn)員的要求不高,試驗(yàn)行程可按需要任意定制,雖然控制方式較為單一,只有速度一種控制方式,但其控制精度和控制范圍很高很寬。
縱觀塑料力學(xué)性能檢驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對試驗(yàn)機(jī)的控制方式的要求幾乎都為速度控制,拉力機(jī)因此無論從控制方式還是速度范圍、試驗(yàn)行程及試驗(yàn)機(jī)的噸位看,該類機(jī)型都是塑料力學(xué)性能檢驗(yàn)的。