主要用于金屬和非金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲等常規(guī)性能試驗(yàn)，測(cè)量RP、Rt、ReH、ReL、Rm、E等性能參數(shù)。配備相應(yīng)的附件，還可以按GB/T5027及GB/T5028金屬薄板塑性應(yīng)變比（r值）及硬化指數(shù)（n值）試驗(yàn)；按GB/T4338高溫拉伸試驗(yàn)。主機(jī)采用單空間，框架結(jié)構(gòu)為雙立柱雙絲杠門(mén)式結(jié)構(gòu)。調(diào)速系統(tǒng)安裝在工作臺(tái)下部,下空間做拉伸，壓縮，彎曲、剪切試驗(yàn)（試驗(yàn)空間可根據(jù)客戶需求定制成雙空間）。橫梁無(wú)級(jí)升降。傳動(dòng)部分采用圓弧同步齒形帶，絲杠副傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低。特別設(shè)計(jì)的同步齒形帶減速系統(tǒng)和精密滾珠絲杠副帶動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的移動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)間隙傳動(dòng)。采用交流伺服驅(qū)動(dòng)器（進(jìn)口）和交流伺服電機(jī)，性能穩(wěn)定、可靠，具有過(guò)流、過(guò)壓、超速、過(guò)載等保護(hù)裝置。

　　主機(jī)精度:主機(jī)所有重要零部件均采用日本進(jìn)口大型加工中心加工，保證試驗(yàn)機(jī)的精度；

　　精密滾珠絲杠精度:16μm/300mm E級(jí)所有精密滾珠絲杠副均為磨削加工；

　　變形測(cè)量準(zhǔn)確度:在引伸計(jì)滿量程的0.2%—100%范圍內(nèi)，優(yōu)于示值的±1%（精密級(jí)為±0.5%）；

　　力控速率控制精度：速率0.05FN/s時(shí)，為±2%設(shè)定值以內(nèi)；速率≥0.05FN/s時(shí)，為±0.5%、±1%設(shè)定值內(nèi)；

　　變形速率控制精度：速率0.05FN/s時(shí)，為±2%設(shè)定值以內(nèi)；速率≥0.05FN/s時(shí)，為±0.5%設(shè)定值內(nèi)；

　　位移速率控制精度：速率0.01mm/min時(shí)，設(shè)定值在±1%以內(nèi)；速率≥0.01mm/min時(shí)，設(shè)定值在±0.2%內(nèi)；

　　恒力、恒變形、恒位移控制精度設(shè)定：值在≥10%FN時(shí)，設(shè)定值的±0.01%以內(nèi)；設(shè)定值＜10%FN時(shí)，設(shè)定值的±1%以內(nèi)；

液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的組成部分

　　液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的主要組成部分有主機(jī)、檢測(cè)、液壓控制、電器、附件以及數(shù)據(jù)采集處理和控制這些部分?！　?i>1、主機(jī)部分：　　由油缸、底座、立柱、工作活塞、工作臺(tái)、試樣夾持、上下移動(dòng)衡量和活動(dòng)橫梁等組成，主要的功能是由試樣夾持結(jié)構(gòu)將試樣進(jìn)行加緊與固定，對(duì)試樣進(jìn)行加載。　　2、檢測(cè)部分：　　由電子引伸計(jì)、負(fù)荷傳感器（壓力傳感器）、光電編碼等，主要功能是對(duì)試驗(yàn)對(duì)象所受試驗(yàn)力、衡量運(yùn)動(dòng)的位移以及變形等的檢測(cè)?！　?i>3、液壓控制：　　主要由高壓油泵、油箱、回油閥、送油閥、截止閥、電液比例閥、工作活塞、測(cè)力油缸活塞以及主機(jī)的工作油箱等組成，主要的功能是控制試件的加載以及試件的加緊?！　?i>4、電氣部分：　　由各類(lèi)繼電器、開(kāi)關(guān)按鈕和交流接觸器等組成，主要功能是控制橫梁升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)作、油泵電機(jī)的開(kāi)關(guān)、各種限位和過(guò)載保護(hù)等?！　?i>5、數(shù)據(jù)采集處理和控制部分：　　由控制電路、數(shù)據(jù)的采集和處理、打印機(jī)、計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)、手動(dòng)控制器件等組成，主要的功能是各種參數(shù)的設(shè)置、顯示、整個(gè)系統(tǒng)的控制、試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果的記錄、數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)、試驗(yàn)結(jié)果的輸出等。　　6、附件：　　由彎曲試驗(yàn)附件和拉伸、壓縮試驗(yàn)夾具以及其他一些特殊試驗(yàn)附件比如說(shuō)鉗口、夾頭等組成，基本的功能是通過(guò)對(duì)夾具的更換來(lái)完成各種特定的試驗(yàn)。

標(biāo)簽: 液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) 液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) 液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的組成部分_液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) 由于材料種類(lèi)繁多，性能差異很大，彈性階段 與塑性階段的過(guò)渡情況很復(fù)雜，通過(guò)和殘余應(yīng)力等指標(biāo)作為材料彈性階段與塑性階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的指標(biāo)來(lái)反應(yīng)材料的過(guò)渡過(guò)程的性能，其中屈服點(diǎn)與非比例應(yīng)力是經(jīng)常 用的指標(biāo)。雖然屈服點(diǎn)與非比例應(yīng)力同是反應(yīng)材料彈性階段與塑性階段“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”的指標(biāo)，但它們反應(yīng)了不同過(guò)渡階段特性的材料的特點(diǎn)，因此它們的定義不同，求 取方法不同，所需設(shè)備也不完全相同。因此筆者將分別對(duì)這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析。本文首先分析屈服點(diǎn)的情況：

從上面的描述，可以看出準(zhǔn) 確求取屈服點(diǎn)在材料力學(xué)性能試驗(yàn)中是非常重要的，在許多的時(shí)候，它的重要性甚至大于材料的極限強(qiáng)度值(極限強(qiáng)度是所有材料力學(xué)性能必需求取的指標(biāo)之一)， 然而非常準(zhǔn)確的求取它，在許多的時(shí)候又是一件不太容易的事。它受到許多因素的制約，歸納起來(lái)有：

1.夾具的影響；

2.試驗(yàn)機(jī)測(cè)控環(huán)節(jié)的影響；

3.結(jié)果處理軟件的影響；

4.試驗(yàn)人員理論水平的影響等。

這其中的每一種影響都包含了不同的方面。下面逐一進(jìn)行分析

一、夾具的影響

這類(lèi)影響在試驗(yàn)中發(fā)生的機(jī)率較高，主要表現(xiàn)為試樣夾持部分打滑或試驗(yàn)機(jī)某些力值傳遞環(huán)節(jié)間存在較大的間隙等因素，它在舊機(jī)器上出現(xiàn)的概率較大。由于機(jī)器 在使用一段時(shí)間后，各相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件間會(huì)產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，使得摩擦系數(shù)明顯降低，較為直觀的表現(xiàn)為夾塊的鱗狀尖峰被磨平，摩擦力大幅度的減小。當(dāng)試樣受力逐漸增 大達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，試樣就會(huì)打滑，從而產(chǎn)生虛假屈服現(xiàn)象。如果以前使用該試驗(yàn)機(jī)所作試驗(yàn)屈服值正常，而現(xiàn)在所作試驗(yàn)屈服值明顯偏低，且在某些較硬或者 較脆的材料試驗(yàn)時(shí)現(xiàn)象尤為明顯，則一般應(yīng)首先考慮是這一原因。這時(shí)需及時(shí)進(jìn)行設(shè)備的大修，消除間隙，更換夾塊。

二、試驗(yàn)機(jī)測(cè)控環(huán)節(jié)的影響

試驗(yàn)機(jī)測(cè)控環(huán)節(jié)是整個(gè)試驗(yàn)機(jī)的核心，隨著技術(shù)的發(fā)展，目前這一環(huán)節(jié)基本上采用了各種電子電路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)控。由于自動(dòng)測(cè)控知識(shí)的深?yuàn)W，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，原理的 不透明，一旦在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中考慮不周，就會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，并且難以分析其原因。針對(duì)材料屈服點(diǎn)的求取最主要的有下列幾點(diǎn)：

1、傳感器放大器頻帶太窄

由于目前試驗(yàn)機(jī)上所采用的力值檢測(cè)元件基本上為載荷傳感器或壓力傳感器，而這兩類(lèi)傳感器都為模擬小信號(hào)輸出類(lèi)型，在使用中必須進(jìn)行信號(hào)放大。眾所周知， 在我們的環(huán)境中，存在著各種各樣的電磁干擾信號(hào)，這種干擾信號(hào)會(huì)通過(guò)許多不同的渠道偶合到測(cè)量信號(hào)中一起被放大，結(jié)果使得有用信號(hào)被干擾信號(hào)淹沒(méi)。為了從 干擾信號(hào)中提取出有用信號(hào)，針對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)的特點(diǎn)，一般在放大器中設(shè)置有低通濾波器。合理的設(shè)置低通濾波器的截止頻率，將放大器的頻帶限制在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆?圍，就能使試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量控制性能得到極大的提高。然而在現(xiàn)實(shí)中，人們往往將數(shù)據(jù)的穩(wěn)定顯示看的非常重要，而忽略了數(shù)據(jù)的真實(shí)性，將濾波器的截止頻率設(shè)置的 非常低。這樣在充分濾掉干擾信號(hào)的同時(shí)，往往把有用信號(hào)也一起濾掉了。在日常生活中，我們常見(jiàn)的電子秤，數(shù)據(jù)很穩(wěn)定，其原因之一就是它的頻帶很窄，干擾信 號(hào)基本不能通過(guò)。這樣設(shè)計(jì)的原因是電子秤稱量的是穩(wěn)態(tài)信號(hào)，對(duì)稱量的過(guò)渡過(guò)程是不關(guān)心的，而材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)量的是動(dòng)態(tài)信號(hào)，它的頻譜是非常寬的，若頻帶太 窄，較高頻率的信號(hào)就會(huì)被衰減或?yàn)V除，從而引起失真。對(duì)于屈服表現(xiàn)為力值多次上下波動(dòng)的情況，這種失真是不允許的。就萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)而言，筆者認(rèn)為這一頻 帶最小也應(yīng)大于10HZ，可以達(dá)到30HZ。在實(shí)際中，有時(shí)放大器的頻帶雖然達(dá)到了這一范圍，但人們往往忽略了A/D轉(zhuǎn)換器的頻帶寬度，以至于造成了實(shí)際 的頻帶寬度小于設(shè)置頻寬。以眾多的試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)選用的AD7705、AD7703、AD7701等為例。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器以“最高輸出數(shù)據(jù)速率 4KHZ”運(yùn)行時(shí)，它的模擬輸入處理電路達(dá)到最大的頻帶寬度10HZ。當(dāng)以試驗(yàn)機(jī)常用的100HZ的輸出數(shù)據(jù)速率工作時(shí)，其模擬輸入處理電路的實(shí)際帶寬 只有0.25HZ，這會(huì)把很多的有用信號(hào)給丟失，如屈服點(diǎn)的力值波動(dòng)等。用這樣的電路當(dāng)然不能得到正確試驗(yàn)結(jié)果。

2、數(shù)據(jù)采集速率太低

目前模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)采集是通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。A/D轉(zhuǎn)換器的種類(lèi)很多，但在試驗(yàn)機(jī)上采用較多的是∑－△型A/D轉(zhuǎn)換器。這類(lèi)轉(zhuǎn)換器使用靈活，轉(zhuǎn) 換速率可動(dòng)態(tài)調(diào)整，既可實(shí)現(xiàn)高速低精度的轉(zhuǎn)換，又可實(shí)現(xiàn)低速高精度的轉(zhuǎn)換。在試驗(yàn)機(jī)上由于對(duì)數(shù)據(jù)的采集速率要求不是太高，一般達(dá)每秒幾十次到幾百次就可滿 足需求，因而一般多采用較低的轉(zhuǎn)換速率，以實(shí)現(xiàn)較高的測(cè)量精度。但在某些廠家生產(chǎn)的試驗(yàn)機(jī)上，為了追求較高的采樣分辨率，以及極高的數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定性，而將 采樣速度降的很低，這是不可取的。因?yàn)楫?dāng)采樣速度很低時(shí)，對(duì)高速變化的信號(hào)就無(wú)法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集。例如金屬材料性能試驗(yàn)中，當(dāng)材料發(fā)生屈服而力值上下波動(dòng)時(shí) 信號(hào)變化就是如此，以至于不能準(zhǔn)確求出上下屈服點(diǎn)，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，結(jié)果丟了西瓜撿芝麻。

那么如何判斷一個(gè)系統(tǒng)的頻帶寬窄以及采樣速率的高低呢？

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)這需要許多的專用HY-1080人員來(lái)完成。但通過(guò)下面介紹的簡(jiǎn)單方法，可做出一個(gè)定性的認(rèn)識(shí)。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的采樣分辨率達(dá)到幾萬(wàn)分之一以上，而 顯示數(shù)據(jù)依然沒(méi)有波動(dòng)或顯示數(shù)據(jù)具有明顯的滯后感覺(jué)時(shí)，基本可以確定它的通頻帶很窄或采樣速率很低。除非特殊場(chǎng)合(如：校驗(yàn)試驗(yàn)機(jī)力值精度的高精度標(biāo)定 儀)，否則在試驗(yàn)機(jī)上是不可使用的。

3、控制方法使用不當(dāng)

針對(duì)材料 發(fā)生屈服時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系(發(fā)生屈服時(shí)，應(yīng)力不變或產(chǎn)生上下波動(dòng)，而應(yīng)變則繼續(xù)增大)國(guó)標(biāo)推薦的控制模式為恒應(yīng)變控制，而在屈服發(fā)生前的彈性階段控制模 式為恒應(yīng)力控制，這在絕大多數(shù)試驗(yàn)機(jī)及某次試驗(yàn)中是很難完成的。因?yàn)樗笤趧偝霈F(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)改變控制模式，而試驗(yàn)的目的本身就是為了要求取屈服點(diǎn)，怎么 可能以未知的結(jié)果作為條件進(jìn)行控制切換呢？所以在現(xiàn)實(shí)中，一般都是用同一種控制模式來(lái)完成整個(gè)的試驗(yàn)的(即使使用不同的控制模式也很難在上屈服點(diǎn)切換，一 般會(huì)選擇超前一點(diǎn))。對(duì)于使用恒位移控制(速度控制)的試驗(yàn)機(jī)，由于材料在彈性階段的應(yīng)力速率與應(yīng)變速率成正比關(guān)系，只要選擇合適的試驗(yàn)速度，全程采用速 度控制就可兼容兩個(gè)階段的控制特性要求。但對(duì)于只有力控制一種模式的試驗(yàn)機(jī)，如果試驗(yàn)機(jī)的響應(yīng)特別快(這是自動(dòng)控制努力想要達(dá)到的目的)，則屈服發(fā)生的過(guò) 程時(shí)間就會(huì)非常短，如果數(shù)據(jù)采集的速度不夠高，則就會(huì)丟失屈服值(原因第2點(diǎn)已說(shuō)明)，優(yōu)異的控制性能反而變成了產(chǎn)生誤差的原因。所以在選擇試驗(yàn)機(jī)及控制 方法時(shí)可以不要選擇單一的載荷控制模式。

三、結(jié)果處理軟件的影響

目 前生產(chǎn)的試驗(yàn)機(jī)絕大部分都配備了不同類(lèi)型的計(jì)算機(jī)(如PC機(jī)，單片機(jī)等))，以完成標(biāo)準(zhǔn)或用戶定義的各類(lèi)數(shù)據(jù)測(cè)試。與過(guò)去廣泛采用的圖解法相比有了非常大 的進(jìn)步。然而由于標(biāo)準(zhǔn)的滯后，原有的部分定義，就顯得不夠明確。如屈服點(diǎn)的定義，HY-20080解釋，而沒(méi)有定量的說(shuō)明，很不適應(yīng)計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理的需求。這就 造成了：

1、判斷條件的各自設(shè)定

就屈服點(diǎn)而言(以金屬拉伸GB/T228-2002為例)標(biāo)準(zhǔn)是這樣定義的：

“屈服強(qiáng)度：當(dāng)金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)，在試驗(yàn)期間達(dá)到塑性變形發(fā)生而力不增加的應(yīng)力點(diǎn)，應(yīng)區(qū)分上屈服強(qiáng)度和下屈服強(qiáng)度。

上屈服強(qiáng)度：試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的最高應(yīng)力。

下屈服強(qiáng)度：在屈服期間，不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)的最低應(yīng)力?！?br />
這個(gè)定義在過(guò)去使用圖解法時(shí)一般沒(méi)有什么疑問(wèn)，但在今天使用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí)就產(chǎn)生了問(wèn)題。

＊屈服強(qiáng)度的疑問(wèn)：如何理解“塑性變形發(fā)生而力不增加(保持恒定)”？由于各種干擾源的存在，即使材料在屈服階段真的力值保持絕對(duì)恒定(這是不可能 的)，計(jì)算機(jī)所采集的數(shù)據(jù)也不會(huì)絕對(duì)保持恒定，這就需要給出一個(gè)允許的數(shù)據(jù)波動(dòng)范圍，由于國(guó)標(biāo)未作定義，所以各個(gè)試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)廠家只好自行定義。由于條件的 不統(tǒng)一，所求結(jié)果自然也就有所差異。

＊上下屈服強(qiáng)度的疑問(wèn)：若材料出現(xiàn)上下屈服點(diǎn)，則必然出現(xiàn)力值的上下波動(dòng)，但這個(gè)波動(dòng)的幅度 是多少呢？國(guó)標(biāo)未作解釋，若取的太小，可能將干擾誤求為上下屈服點(diǎn)，若取得太大，則可能將部分上下屈服點(diǎn)丟失。目前為了解決這一難題，各廠家都想了許多的 辦法，如按材料進(jìn)行分類(lèi)定義“誤差帶”及“波動(dòng)幅度”，這可以解決大部分的使用問(wèn)題。但對(duì)不常見(jiàn)的材料及新材料的研究依然不能解決問(wèn)題。為此部分廠家將 “誤差帶”及“波動(dòng)幅度”設(shè)計(jì)為用戶自定義參數(shù)，這從理論上解決了問(wèn)題，但對(duì)使用者卻提出了極高的要求。

2、對(duì)下屈服點(diǎn)定義中 “不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)”的誤解什么叫“初始瞬時(shí)效應(yīng)”？它是如何產(chǎn)生，是否所有的試驗(yàn)都存在？這些問(wèn)題國(guó)標(biāo)都未作解釋。所以在求取下屈服強(qiáng)度時(shí)絕大多數(shù)的情 況都是丟掉了第一個(gè)“下峰點(diǎn)”的。筆者經(jīng)過(guò)多方查閱資料，了解到“初始瞬時(shí)效應(yīng)”是早期生產(chǎn)的通過(guò)擺錘測(cè)力的試驗(yàn)機(jī)所特有的一種現(xiàn)象，其原因是“慣性”作 用的影響。既然不是所有的試驗(yàn)機(jī)都存在初始瞬時(shí)的效應(yīng)，所以在求取結(jié)果時(shí)就不能一律丟掉第一個(gè)下峰點(diǎn)。但事實(shí)上，大部分的廠家的試驗(yàn)機(jī)處理程序都是丟掉了 第一個(gè)下峰點(diǎn)的。

四、試驗(yàn)人員的影響

在試驗(yàn)設(shè)備已確定的情況下，試驗(yàn)結(jié)果的優(yōu)劣就完全取決于試驗(yàn)人員的綜合素質(zhì)。目前我國(guó)材料試驗(yàn)機(jī)的操作人員綜合素質(zhì)普遍不高，專業(yè)知識(shí)與理論水平普遍較為欠缺，再加上新概念、新名詞的不斷出現(xiàn)，使他們很難適應(yīng)材料試驗(yàn)的需求。在材料屈服強(qiáng)度的求取上常出現(xiàn)如下的問(wèn)題：

1、將非比例應(yīng)力與屈服混為一談

雖然非比例應(yīng)力與屈服都是反應(yīng)材料彈性階段與塑性階段的過(guò)渡狀態(tài)的指標(biāo)，但兩者有著本質(zhì)的不同。屈服是材料固有的性能，而非比例應(yīng)力是通過(guò)人為規(guī)定的條 件計(jì)算的結(jié)果，當(dāng)材料存在屈服點(diǎn)時(shí)是無(wú)需求取非比例應(yīng)力的，只有材料沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)時(shí)才求取非比例應(yīng)力。部分試驗(yàn)人員對(duì)此理解不深，以為屈服點(diǎn)、上屈 服、下屈服、非比例應(yīng)力對(duì)每一個(gè)試驗(yàn)都存在，而且需全部求取。

2、將具有不連續(xù)屈服的趨勢(shì)當(dāng)作具有屈服點(diǎn)

國(guó)標(biāo)對(duì)屈服的定義指出，當(dāng)變形繼續(xù)發(fā)生，而力保持不變或有波動(dòng)時(shí)叫做屈服。但在某些材料中會(huì)發(fā)生這樣一種現(xiàn)象，雖然變形繼續(xù)發(fā)生，力值也繼續(xù)增大，但力 值的增大幅度卻發(fā)生了由大到小再到大的過(guò)程。從曲線上看，有點(diǎn)象產(chǎn)生屈服的趨勢(shì)，并不符合屈服時(shí)力值恒定的定義。正如在第三類(lèi)影響中提到的，由于對(duì)“力值 恒定”的條件沒(méi)有定量指標(biāo)規(guī)定，這時(shí)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生這一現(xiàn)象是否是屈服，屈服值如何求取等問(wèn)題的爭(zhēng)論。

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