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拉力试验机
点击次数:1171 发布时间:2012-08-16
试验机能进行拉伸、压缩、弯曲等多种试验的材料试验机。
应用学科:
机械工程(一级学科);试验机(二级学科);材料试验机-材料试验机名称(三级学科) 试验机也叫拉力试验机,或拉力机,bhw-wdt-w为双丝杆主机,控制、测量、操作一体化结构,融当代先进技术于一体,具有精度高、调速范围宽、结构紧凑、操作方便、性能稳定等优点。更配有该公司的大变形测量装置,该装置使用方便,测量准确。电子试验机满足gb/t1040、1041、8804、9341、9647、iso7500-1、gb16491、gb/t17200、iso5893、astm d638、695、790和塑料管材等标准的要求。适用于塑料、防水材料、纺织品、纸制品和橡胶等材料试样及制品的拉伸、压缩、弯曲、蠕变试验并配有大压盘可直接进行管材扁平压缩(压缩复原)、环刚度(抗外负荷)、蠕变比率、环抗拉强度等试验。
 

的原理

  材料试验是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物,是充分发挥了机电各自特长而构成的大型精密测试仪器,可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能试验,且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。工作可靠,效率高,可对试验数据进行实时显示记录、打印。
 
  材料试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统及电脑(电脑系统型拉力试验机)等结构组成。

试验机的测量系统

力值的测量
 
  通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量,常用的测力传感器是应变片式传感器。所谓应变片式传感器,就是由【应变片】、弹性元件和某些附件(补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成),能将某种机械量变成电量输出的器件。应变片式的拉、压力传感器国内外种类繁多,主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、s双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型。
 
从材料力学上得知,在小变形条件下,一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比,也与弹性的变形成正比。以s型传感器为例,当传感器受到拉力p的作用时,由于弹性元件表面粘贴有应变片,因为弹性元件的应变与外力p的大小成正比例,故此将应变片接入测量电路中,即可通过测出其输出电压,从而测出力的大小。  
对于传感器,一般采用差动全桥测量,即将所粘贴的应变片组成桥路,r1、r2、r3、r4,实际为阻值相等的4片(或8片)应变片,即r1=r2=r3=r4,当传感器受到外力(拉力或压力)作用时,传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化,其变化值分别为△r1、△r2、△r3、△r4,结果原来平衡的电桥,现在不平衡了,桥路就有电压输出,
设△e   
则△e=[r1r2/(r1+r2)2]△r1/r1-△r2/r2+△r3/r3-△r4/r4)u  
式中u为外电源供给桥路的电压   
进一步简化有   △e=[r2/4r2](△r1/r-△r2/r+△r3/r-△r4/r)u  
将△ri/ri=kεi代上上式   则有 △e=[uk/4](ε1-ε2+ε3-ε4)
 
  简单来说,
外力p引起传感器内应变片的变形,导致电桥的不平衡,从而引起传感器输出电压的变化,我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了。一般来说,传感器的输出信号都是非常微弱的,通常只有几个mv,如果我们直接对此信号进行测量,是非常困难的,并且不能满足高精度测量要求。因此必须通过放大器将此微弱信号放大,放大后的信号电压可达10v,此时的信号为模拟信号,这个模拟信号经过多路开关和a/d转换芯片转变为数字信号,然后进行数据处理,至此,力的测量告一段落。

形变的测量
  通过形变测量装置来测量,它是用来测量试样在试验过程中产生的形变。该装置上有两个夹头,经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的【光电编码器】连在一起,当两夹头间的距离发生变化时,带动光电编码器的轴旋转,光电编码器就会有脉冲信号输出。再由处理器对此信号进行处理,就可以得出试样的变形量。

横梁位移的测量
  其原理同变形测量大致相同,都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量。

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