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試驗(yàn)機(jī)的用途 試驗(yàn)機(jī)是如何工作的

時(shí)間:2020-08-05    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
試驗(yàn)機(jī)行業(yè)是靜、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)裝置和無損檢測(cè)儀器設(shè)備的生產(chǎn)制造業(yè)。 

試驗(yàn)機(jī)行業(yè)已有五十多年的發(fā)展史,其發(fā)源地在我國(guó)的東北吉林省長(zhǎng)春市。隨著各行各業(yè)對(duì)試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品需求的增長(zhǎng),隨著我國(guó)生產(chǎn)制造水平的不斷提高和測(cè)試技術(shù)的飛速發(fā)展,目前生產(chǎn)試驗(yàn)機(jī)的公司和企業(yè)已遍布全國(guó)各地,生產(chǎn)著幾百種規(guī)格、型號(hào)和系列的試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品,有的試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品已出口到國(guó)外,遠(yuǎn)銷到亞洲和歐美市場(chǎng),具有一定的競(jìng)爭(zhēng)能力。 

試驗(yàn)機(jī)行業(yè)主要生產(chǎn)制造以下八類產(chǎn)品: 

1.金屬材料試驗(yàn)機(jī); 
2.非金屬材料試驗(yàn)機(jī); 
3.力與變形測(cè)試儀器(力傳感器、測(cè)力儀、位移傳感器、引伸計(jì)、加速度計(jì)等); 
4.包裝件與工藝性能試驗(yàn)機(jī)(包括包裝件跌落試驗(yàn)機(jī)、包裝件沖擊試驗(yàn)機(jī)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、彎折試驗(yàn)機(jī)、校直機(jī)等); 
5.平衡機(jī)(包括現(xiàn)場(chǎng)平衡儀); 
6.振動(dòng)臺(tái)(包括沖擊臺(tái)與碰撞試驗(yàn)臺(tái)); 
7.無損檢測(cè)儀器(磁粉探傷機(jī)、X射線探傷機(jī)、γ射線探傷機(jī)、超聲探傷儀、渦流探傷儀、聲發(fā)射檢測(cè)儀等); 
8.試驗(yàn)機(jī)功能附件和與試驗(yàn)機(jī)相關(guān)的試驗(yàn)儀器與設(shè)備。 

試驗(yàn)機(jī)是試驗(yàn)、檢測(cè)材料(金屬材料、非金屬材料)、零部件、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、硬度、彈性、塑性、韌性、延性和表面與內(nèi)部缺陷的儀器設(shè)備、系統(tǒng)或裝置。大多數(shù)試驗(yàn)機(jī)是集機(jī)?光?電?液于一體的技術(shù)密集型高科技產(chǎn)品,多數(shù)產(chǎn)品均屬于計(jì)量器具。試驗(yàn)機(jī)廣泛應(yīng)于用工礦企業(yè)、計(jì)量、學(xué)校的現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室,其應(yīng)用領(lǐng)域涉及到機(jī)械、冶金、建筑、航空、航天、軍工、交通、運(yùn)輸、質(zhì)檢、計(jì)量、教育、醫(yī)療等各行各業(yè)。    橡膠試驗(yàn)機(jī)主要測(cè)試原物料、成品、半成品的物理特性,可做抗拉力測(cè)試、抗壓力測(cè)試、抗彎測(cè)試,取得伸長(zhǎng)量、伸長(zhǎng)率、應(yīng)力、應(yīng)變等測(cè)試結(jié)果及測(cè)試資料。橡膠拉力機(jī)可搭配不同的夾具、配件、兩點(diǎn)延伸器、荷重元進(jìn)行各種的測(cè)試,可連接計(jì)算機(jī)操控機(jī)臺(tái)。
  
  本儀器可分析整個(gè)測(cè)試的結(jié)果,例如伸長(zhǎng)量、應(yīng)力、應(yīng)變、破壞值、平均值等。橡膠拉力機(jī)亦可配合測(cè)試對(duì)象的型式或要求將試片破壞并取得整個(gè)測(cè)試過程,分析測(cè)試樣品的物理特性,如拉力、抗壓、抗彎、疲勞、剝離力、彎折等等。另備有試片制作設(shè)備如空壓切試片機(jī)、硬質(zhì)試片切割機(jī)、熱壓成型機(jī)等可制作標(biāo)準(zhǔn)試片讓測(cè)試更。
  
  本儀器提供兩組容量的測(cè)試空間, 讓操作者有更大的使用范圍,尤其原料與成品測(cè)試時(shí)力量差距大時(shí)zui為適用.型式上采用落地型式, 主要在鋼線,小型螺絲類織物等行業(yè)zui常使用. zui大測(cè)試力為50KN,長(zhǎng)行程且具有兩個(gè)測(cè)試空間,可安裝兩個(gè)不同容量的感應(yīng)器,使用在測(cè)試力量差異很大的場(chǎng)合,例如在彈簧業(yè)、鋼線業(yè)、橡塑料業(yè)等材料的分析測(cè)試。
  
  橡膠試驗(yàn)機(jī)如何操作
  
  A.測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)模塊化功能:提供使用者設(shè)定所需應(yīng)用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定,范圍涵蓋GB、ASTM、DIN、JIS、BS…等。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
  
  B. 試品資料:提供使用者設(shè)定所有試品數(shù)據(jù),一次輸入數(shù)據(jù)*重復(fù)使用。并可自行增修公式以提高測(cè)試數(shù)據(jù)契合性。
  
  C.雙報(bào)表編輯:完全開放式使用者編輯報(bào)表,供測(cè)試者選擇自己喜好的報(bào)表格式(測(cè)試程序新增內(nèi)建EXCEL報(bào)表編輯功能擴(kuò)展了以往單一專業(yè)報(bào)表的格局)
  
  D. 各長(zhǎng)度、力量單位、顯示位數(shù)采用動(dòng)態(tài)互換方式,力量單位T、Kg、N、KN、g、lb,變形單位mm、cm、inch
  
  E. 圖形曲線尺度自動(dòng)zui佳化(AutoScale),可使圖形以zui佳尺度顯示。并可于測(cè)試中實(shí)時(shí)圖形動(dòng)態(tài)切換。具有荷重-位移、荷重-時(shí)間、位移-時(shí)間、應(yīng)力-應(yīng)變,荷重-2點(diǎn)延伸圖,以及多曲線對(duì)比。
  
  F.測(cè)試結(jié)果可以EXCEL格式的數(shù)據(jù)形式輸出。
  
  G.測(cè)試結(jié)束可自動(dòng)存檔、手動(dòng)存檔,測(cè)試完畢自動(dòng)求算zui大力量、上、下屈服強(qiáng)度、滯后環(huán)法、逐步逼近法、非比例延伸強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、任意點(diǎn)定伸長(zhǎng)強(qiáng)度、任意點(diǎn)定負(fù)荷延伸,彈性模量、延伸率、剝離區(qū)間zui大值、zui小值、平均值、凈能量、折返能量、總能量、彎曲模量、斷點(diǎn)位移x%荷重、斷點(diǎn)荷重X%位移、等等。數(shù)據(jù)備份:測(cè)試數(shù)據(jù)可保存在任意硬盤分區(qū)
  
  H.多種語言隨機(jī)切換:簡(jiǎn)體中文、繁體中文、英文。
  
  橡膠試驗(yàn)機(jī)選購(gòu)注意事項(xiàng)
  
  1、首先應(yīng)考慮需要測(cè)試材料拉力范圍。
  
  拉力范圍的不同,決定了所使用傳感器的不同,也就決定了拉力機(jī)的結(jié)構(gòu),但此項(xiàng)對(duì)價(jià)格的影響不大(門式除外)。對(duì)于一般軟包裝生產(chǎn)廠家,拉力范圍在100牛頓的了就已經(jīng)足夠。因此也決定了采用單臂式的就可以了。
  
  與單臂式相對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的是門式結(jié)構(gòu),它是適應(yīng)比較大的拉力,如一噸或以上。所以軟包裝廠家基本用不著。
  
  2、試驗(yàn)行程的問題。
  
  根據(jù)自己公司需要試驗(yàn)的物品性質(zhì)進(jìn)行選型,如對(duì)彈性較大、長(zhǎng)度較長(zhǎng)的物品進(jìn)行試驗(yàn),訂購(gòu)拉力試驗(yàn)機(jī)時(shí)就要提前和廠家技術(shù)部門溝通好。以軟包裝薄膜為例,其需要測(cè)試的性能和要求,行程在600-1500mm就可以。材料伸長(zhǎng)率超過1000%的可以選用行程1000或是1200mm。
  
  3、標(biāo)準(zhǔn)配置問題。
  
  智能化的三種基本配置:主機(jī)、微電腦、還有打印機(jī),如果微電腦功能強(qiáng)可以直接打印。另外也可配備普通電腦。有了電腦,就可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析,如數(shù)據(jù)編輯,局部放大,可調(diào)整報(bào)告形式,進(jìn)行成組式樣的統(tǒng)計(jì)分析。
  
  如配用電腦,廠家應(yīng)給加入相應(yīng)控制系統(tǒng)。
  
  4、輸出結(jié)果。
  
  試驗(yàn)結(jié)果輸出結(jié)果可任意設(shè)置:zui大力值、伸長(zhǎng)率,抗拉強(qiáng)度、定力伸長(zhǎng)、定伸長(zhǎng)力值、屈服強(qiáng)度,彈性模量、zui大試驗(yàn)力8項(xiàng)。這可以說是微電腦操作時(shí),輸出的zui全面的結(jié)果。國(guó)外一些廠家的產(chǎn)品,一般可以輸出這8項(xiàng)。國(guó)內(nèi)有的廠家可以輸出5-6項(xiàng),有的廠家就只能輸出zui大力值,平均值,zui小值三項(xiàng)。
  
  5、在可做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上。
  
  軟包裝要求拉力機(jī)一機(jī)多用,即在配備不同夾具的基礎(chǔ)上,可做拉伸、壓縮、彎曲、撕裂、剪切、180度剝離、90度剝離試驗(yàn)。
  
  市面上有一些拉力機(jī)除以上項(xiàng)目外,因其傳感器精度高(有的達(dá)到三十五萬分之一)還可以測(cè)試摩擦系數(shù)。
  
  6、產(chǎn)品機(jī)械主要配置:
  
  傳動(dòng),有絲杠傳動(dòng)和齒條傳動(dòng),前者昂貴,用于高精度,測(cè)試重復(fù)性高;后者便宜,用于低精度,測(cè)試重復(fù)性低。橡膠試驗(yàn)機(jī)
  
  絲杠,對(duì)拉力精度測(cè)量具有決定作用。一般的有滾珠絲杠,梯形絲杠,一般絲杠。其中,滾珠絲杠的度zui高,但是其性能的發(fā)揮要靠電腦伺服系統(tǒng)操作才能發(fā)揮,整套價(jià)格也比較昂貴。采用一般絲杠和梯形絲杠就可以達(dá)到軟包裝所要求的精度,即0.1-1%精度。
  
  傳動(dòng),有齒輪傳動(dòng)和鏈條傳動(dòng),前者昂貴,用于高精度;后者便宜,用于低精度。
  
  7、試驗(yàn)速度。
  
  市面設(shè)備有的在10~500 mm/min,有的在0.001~500 mm/min,前者一般使用普通調(diào)速系統(tǒng),成本較低,粗糙影響精度;后者使用伺服系統(tǒng),價(jià)格昂貴,精度高,對(duì)于軟包裝企業(yè),選用伺服系統(tǒng),調(diào)速范圍1~500mm/min的就足夠了,這樣既不影響精度,價(jià)格又在合理范圍之內(nèi)。
  
  8、測(cè)量精度。
  
  精度問題,包括測(cè)力精度,速度精度,變形精度,位移精度。這些精度值z(mì)ui高都可達(dá)到正負(fù)0.5。但對(duì)于一般廠家,達(dá)到1%精度就足夠了。另外,力值分辨率幾乎都能達(dá)到40萬分之一。
隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),各種新型材料層出不窮,尤其是高分子材料在近幾年有了飛速的發(fā)展。塑料作為其分枝,各種性能有了顯著的提高,在某些領(lǐng)域已經(jīng)有了取代木材、金屬材料的趨勢(shì)。為了使塑料材料及其制品能夠安全可靠的使用,對(duì)其進(jìn)行性能檢驗(yàn)是非常有必要的,其中力學(xué)性能檢驗(yàn)是較為重要的檢驗(yàn)之一。

下面介紹幾種試驗(yàn)機(jī)作為參考:

1、 常規(guī)電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)

該類試驗(yàn)機(jī)是當(dāng)今萬能材料試驗(yàn)機(jī)的主流產(chǎn)品,它以伺服電機(jī)作為動(dòng)力源,絲杠、絲母作為執(zhí)行元件,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)移動(dòng)橫梁的速度控制,它操作簡(jiǎn)單,對(duì)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。以瑞格爾公司試驗(yàn)機(jī)為例,其速度調(diào)整范圍可達(dá)0.001mm/min~1000mm/min,無級(jí)調(diào)速,控制精度可達(dá)0.5,小噸位機(jī)型很容易實(shí)現(xiàn)。如做摩擦系數(shù)時(shí),滿值負(fù)載只有5N。它具有極大的配置靈活性,可按需要增配不同噸位的傳感器、夾具、附件實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,完成拉、壓、彎、剪、剝離、撕裂、摩擦系數(shù)、扭轉(zhuǎn)等的功能??v觀塑料力學(xué)性能檢驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)試驗(yàn)機(jī)的控制方式的要求幾乎都為速度控制,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。

2、 三閉環(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),又具有電液伺服類試驗(yàn)機(jī)力、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。前面說了該類機(jī)型的穩(wěn)定性與試樣有關(guān),若試樣單一,試驗(yàn)方法也較為單一,還可選用,否則就需要隨時(shí)調(diào)整試驗(yàn)機(jī)的控制參數(shù)(亦即常規(guī)的P、I、D參數(shù)),這對(duì)非自動(dòng)控制專業(yè)的試驗(yàn)員來說,幾乎是很難想象的事。因此從整體看,除對(duì)控制方式有特定的要求,還不易選擇做塑料材料的試驗(yàn)。

3、 簡(jiǎn)易電拉

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,應(yīng)用也不是非常廣的時(shí)期,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。這時(shí)期一種結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,用途非常單一,性能指標(biāo)非常欠缺,但價(jià)格很低廉的單一用途以電機(jī)作為動(dòng)力源的拉伸試驗(yàn)機(jī)俗稱電拉被廣為使用。顧名思義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(cè)量精度也相對(duì)較低,現(xiàn)在雖然在某些場(chǎng)合依然有所使用,但因其功能比較單一,已經(jīng)逐漸為市場(chǎng)所淘汰。

4、 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,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、恒應(yīng)變及需要進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)場(chǎng)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,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)。

5、 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(jiǎn)單,價(jià)格低廉,噸位較大。顧名思義,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(cè)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(jiǎn)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(chǎng)合。

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