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試驗機的發展和種類選型

發布時間: 2014-04-09  點擊次數: 3969次
 試驗機的發展及種類選型一試驗機行業已有五十多年的發展史,其發源地在我的東北吉林省長春市。隨著各行各業對試驗機產品需求的增長,隨著我生產水平的不斷提高和測試技術的飛速發展,目前生產試驗機的公司和企業已遍布全各地,生產著幾百種規格、型號和係列的試驗機產品。

一、試驗機行業主要生產以下八類產品:
1.屬材料試驗機;(應用域:屬的拉伸、壓縮等物理性能的測量)  
2.非屬材料試驗機:(應用域:塑膠、橡膠、等非屬物件的物理性能測試)
3.力與變形測試儀器(包括:力傳感器、測力儀、位移傳感器、引伸計、加速度計等); 
4.包裝件與工藝性能試驗機(包括:包裝件跌落試驗機、包裝件衝擊試驗機、摩擦磨損試驗機、彎折試驗機、校直機等);
5.平衡機(包括現場平衡儀,主要用於測量水平);
6.振動台(包括衝擊台與碰撞試驗台);
7.無損檢測儀器(磁粉探傷機、X射線探傷機、γ射線探傷機、超聲探傷儀、渦流探傷儀、聲發射檢測儀等);  
8.試驗機功能附件和與試驗機相關的試驗儀器與設備。

二、試驗機選型

一般企業購買電子材料試驗機是用來做拉伸、壓縮、彎曲、摩擦、剝離/撕裂等實驗。
1.機型的選擇:先確定所需要測試的大力值,大力值在2KN以下,一般選用單立柱電子拉力試驗機.大於2KN到50KN一般選用雙立柱的台式電子材料試驗機,在50KN以上是選用落地式電子材料試驗機.
2.試驗機的試驗速度和高度選擇:根據所要測的產品的性能,大致確定試驗機的試驗速度,(好是購買可以設定速度的試驗機型)。了解試驗所需要的試驗空間.試驗要求的橫梁位移和垂直試驗空間,(一般情況,橫梁位移898mm,垂直試驗空間1067mm).如果是彈性體的試驗,橫梁位移和垂直試驗空間會要求高一點.具體情況需要按照實驗要求來定。
3.載荷傳感器的選擇:根據自己所做實驗的要求選擇合適的傳感器,傳感器選擇的原則是所做實驗的小力值不能小於傳感器大量程的10%,否則就需要選擇不同量程的傳感器。
注:一般情況下傳感器大量程的10%以下的度不穩定,測量出來的數據不準確。
4.試驗機柔度的選擇:任何機械係統受力後都會發生變形,不管是多麽輕微的變形,這種變形被稱為柔度。並且可以在試驗結果中導致嚴重的誤差。特別是在小行程要求的高載荷試驗中。所以,在試驗機選擇時,應選擇橫梁、載荷傳感器和夾具的剛度比較高的試驗機,以保證實驗結果的正確性。
5.夾具的選擇:夾具的選擇應該遵循:試樣不會滑動、不會造成夾片斷裂,並且確保所施力的軸對稱性的原則。有些情況下,夾持要求非常特別,會需特別設計的夾具或工裝來滿足特殊的試驗標準。
三、試驗機使用過程中的問題和解決辦法
1、試驗機失速或者不動
①電機尾部的光電開關在長時間運行後,一側的接受部位被磨損
解決辦法:更換光電開關
②軟件參數設定出現問題
解決辦法:重新設定軟件的參數
2、試驗機力值零點波動(零點漂移)
試驗機在使用幾年後,力值零點一般會出現上下波動
①油路堵塞(一般是在靜止不動時,出現零點波動)        
解決辦法:重新更換油,清洗油路
②機器所用電壓不穩定
解決辦法:使用穩壓器調整電壓
③傳感器有碰撞損傷過
解決辦法:
a、重新更換傳感器
b、對試驗機進行重新設置。
3、試驗機測量結果產生誤差
電子試驗機
①主機部分
主機部分安裝不水平,將會使工作活塞和工作油缸壁產生摩擦力,從而產生誤差。一般表現為正差,並且隨著載荷的增加,產生的誤差逐漸較小
②測力計部分
測力計部分安裝不水平,將會使擺軸軸承之間產生摩擦力,一般變現為負差。
以上兩種誤差對小負荷測量的影響比較大,對大負荷測量的影響比較小。
解決辦法:a、先檢查試驗機安裝是否水平,對主機用框式水平尺在工作油缸(或立柱)外圈相互垂直的兩個方向找平。
b、對測力計在擺杆正麵調整測力計前後水平,將擺杆邊緣與內側刻線對齊固定,用水平尺靠在擺杆側麵調整機體左右水平。
液壓試驗機
①主機部分
主機部分產生摩擦力除了安裝不水平外,還有可能來自於油缸內部,油缸內部有雜物或油的粘度過大,都會產生摩擦力,影響測量結果。
②測力計部分
測力計產生摩擦阻力的原因較多,如測力油缸與測力活塞之間有髒物,油的粘度過大,指示裝置上的從動針摩擦力大,齒輪齒杆上有油汙、髒物或齒杆上限位片壓得過緊,測力活塞皮帶磨損斷裂等。
解決辦法:a、對油缸內髒物可放油清洗並更換粘度適宜的機油
b、測力計指示裝置從動針摩擦力過大,齒輪齒杆過髒,可用汽油清洗並調整壓緊螺絲及齒杆上限位片,更換測力活塞上的皮帶
四、試驗機的工作原理
試驗機是現代電子技術與機械傳動技術相結合的產物,是充分發揮了機電各自特長而構成的大型精密測試儀器,可對各種材料進行拉伸、壓縮、彎曲等多項性能試驗,且有測量範圍寬、精度高、響應快等特點。工作可靠,效率高,可對試驗數據進行實時顯示記錄、打印。
試驗機是由測量係統、驅動係統、控製係統、及電腦等結構組成。
1、測量係統
1)力值測量
通過測力傳感器、放大器和數據處理係統來實現測量。常用的測力傳感器是應變片式傳感器,當外力作用在傳感器上時,引起傳感器輸出電壓的變化,而傳感器輸出的電壓通過放大器和數據處理係統。將電信號轉化成數值,即所施加力的大小
2)變形的測量
通過變形測量裝置來測量,它是用來測量試樣在試驗過程中產生的形變。
該裝置上有兩個夾頭,經過一係列傳動機構與裝在測量裝置部的光電編碼器連在一起,當兩夾頭間的距離發生變化時,帶動光電編碼器的軸旋轉,光電編碼器就會有脈衝信號輸出。再由單片機對此信號進行處理,就可以得出試樣的變形量。
3)橫粱位移的測量
其原理同變形測量大致相同,都是通過測量光電編碼器的輸出脈衝數來獲得橫梁的位移量。
2、驅動係統
主要是用於試驗機的橫梁移動,其工作原理是由伺服係統控製電機,電機經過減速箱等一係列傳動機構帶動絲杆轉動,從而達到控製橫梁移動的目的。通過改變電機的轉速,可以改變橫梁的移動速度。 
3、控製係統
顧名思義,就是控製試驗機運作的係統,人們通過操作台可以控製試驗機的運作,通過顯示屏可以獲知試驗機的狀態及各項試驗參數,若該機帶有電腦的話,也可以由電腦實現各項功能並進行數據處理分析、試驗結果打印。試驗機同電腦之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式,它通過計算機背後的串口(COM號)進行通信,此技術比較成熟、可靠,使用方便。 
4、電腦
用來采集和分析數據,進入試驗界麵後,電腦會不斷采集各樣試驗數據,實時畫出試驗曲線,自動求出各試驗參數及輸出報表。

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