拉力試驗(yàn)機(jī)的工作原理6頁

1、拉力試驗(yàn)機(jī)的工作原理newmaker電子式拉力試驗(yàn)機(jī)是電子技能和機(jī)械傳動連系后的產(chǎn)物，拉力試驗(yàn)機(jī)充沛發(fā)揚(yáng)了機(jī)電各自專長而組成的大型精細(xì)測試儀器，可對各類資料進(jìn)行拉伸、緊縮、彎曲、剝離、剪切等多項(xiàng)功能實(shí)驗(yàn)，且有測量局限寬、精度高、呼應(yīng)快等特點(diǎn)。任務(wù)牢靠，效率高，可對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)顯示記載、打印。 電子式拉力試驗(yàn)機(jī)是由測量系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、節(jié)制系統(tǒng)及電腦（電腦系統(tǒng)型拉力試驗(yàn)機(jī)）等構(gòu)造構(gòu)成。 一.拉力試驗(yàn)機(jī)的測量系統(tǒng) 1.力值的測量 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，最常用的測力傳感器是應(yīng)變片式傳感器。 所謂應(yīng)變片式傳感器，就是由【應(yīng)變片】、彈性元件和某些附件（賠償元件、防護(hù)罩、接線插

2、座、加載件構(gòu)成），能將某種機(jī)械質(zhì)變成電量輸出的器件。應(yīng)變片式的拉、壓力傳感器國表里品種繁復(fù)，首要有筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔型傳感器、十字梁式傳感器等類型。 從資料力學(xué)上得知，在小變形前提下，一個(gè)彈性元件某一點(diǎn)的應(yīng)變與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變構(gòu)成正比。以S型傳感器為例，當(dāng)傳感器遭到拉力P的效果時(shí)，因?yàn)閺椥栽獗碚迟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)。 簡略來說，外力P惹起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形，招致電橋的不服衡，然后惹起傳感器輸出電壓的轉(zhuǎn)變，我們經(jīng)過測量輸出電壓的轉(zhuǎn)變就可以曉得力的巨細(xì)

3、了。 普通來說，傳感器的輸出旌旗燈號都長短常微弱的，凡間只要幾個(gè)mV，假如我們直接對此旌旗燈號進(jìn)行測量，長短常堅(jiān)苦的，而且不克不及知足高精度測量要求。因而必需經(jīng)過擴(kuò)大器將此微弱旌旗燈號擴(kuò)大，擴(kuò)大后的旌旗燈號電壓可達(dá)10V，此時(shí)的旌旗燈號為模仿旌旗燈號，這個(gè)模仿旌旗燈號經(jīng)由多路開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片改變?yōu)閿?shù)字旌旗燈號，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處置，至此，力的測量告一段落。 2.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)進(jìn)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)，帶動光電編碼器的軸扭轉(zhuǎn)，光電編碼器就會有脈沖旌旗

4、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。 3.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。 二.拉力試驗(yàn)機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng) 首要是用于試驗(yàn)機(jī)的橫梁挪動，其任務(wù)道理是由伺服系統(tǒng)節(jié)制電機(jī)，電機(jī)經(jīng)由減速箱等一系傳記念頭構(gòu)帶動絲桿轉(zhuǎn)變，然后到達(dá)節(jié)制橫梁挪動的目標(biāo)。經(jīng)過改動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以改動橫梁的挪動速度。 三.拉力試驗(yàn)機(jī)的節(jié)制系統(tǒng) 望文生義，就是節(jié)制試驗(yàn)機(jī)運(yùn)作的系統(tǒng)，人們經(jīng)過操作臺可以節(jié)制試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)作，經(jīng)過顯示屏可以獲知試驗(yàn)機(jī)的形態(tài)及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，若該機(jī)帶有電腦的話，也可以由電腦完成各項(xiàng)功用并進(jìn)行數(shù)據(jù)處置剖析、實(shí)驗(yàn)后果打印。試驗(yàn)

5、機(jī)同電腦之間的通訊普通都是運(yùn)用RS232串行通訊方法，它經(jīng)過核算機(jī)背面的串口（COM口）進(jìn)行通訊，此技能比擬成熟、牢靠，運(yùn)用便利。 四.電腦 用來采集和處置剖析數(shù)據(jù)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面后，電腦會不時(shí)采集各樣實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，及時(shí)畫出實(shí)驗(yàn)曲線（常用力-位移的曲線），主動求出各實(shí)驗(yàn)參數(shù)及輸出報(bào)表。(end) 決定拉力試驗(yàn)機(jī)性能及精度的幾個(gè)重要因素newmaker1 首先是拉力機(jī)的力值傳感器，因?yàn)閭鞲衅鞯暮脡臎Q定了試驗(yàn)機(jī)的精度和測力穩(wěn)定性，目前市場上的拉力機(jī)用傳感器小力值一般用S型傳感器，大力值一般用輪輻式傳感器，傳感器內(nèi)部一般為電阻應(yīng)變片式，如果應(yīng)變片精度不高或固定應(yīng)變片用的膠抗老化能力不好在或者傳感器的材料不

6、好都將影響傳感器的精度和使用壽命。衡翼公司所采用的進(jìn)口傳感器為世界箸名傳感器制造商美國銓力傳感器，該傳感器精度高，線性好，性能非常穩(wěn)定，幾十年都不會變化。 2 其次就是驅(qū)動傳感器運(yùn)動的部件滾珠絲杠，因?yàn)榻z桿如果有間隙的話將來做出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將直接應(yīng)響試驗(yàn)的最大變形和斷后伸長率。目前市場上的拉力機(jī)有的絲桿是用T形普通絲桿，這樣的話一是間隙比較大，二是磨擦力比較大使用壽命短，衡翼公司所用絲桿為德國優(yōu)勵(lì)聶夫高精度無間隙滾珠絲桿，表面淬火硬度為HRC58-62，使用壽命可達(dá)幾十年。并且保證精度不變。 3 再次就是拉力機(jī)的傳動系統(tǒng)，目前市場上的拉力機(jī)傳動系統(tǒng)有的采用減速機(jī)，有的采用普通皮帶，這兩種傳動方

7、式的主要弊端：前種需要定期加潤滑油，后種則保證不了傳動的同步性影響試驗(yàn)結(jié)果。衡翼公司的拉力機(jī)傳動系統(tǒng)采用全圓弧同步帶減速，保證了傳動的同步精度，傳動精度高，效率高，傳動平穩(wěn)，燥聲低，不用維護(hù)使用壽命長。 4 再次就是拉力機(jī)的動力源（電機(jī)）也叫馬達(dá)，目前市場上有的拉力機(jī)采用普通三相電機(jī)或變頻電機(jī)，這種電機(jī)采用模擬信號控制，控制反應(yīng)慢，定位不準(zhǔn)確，一般調(diào)速范圍窄，有高速就沒了低速或有低速就沒了高速，并且速度控制不準(zhǔn)確，衡翼公司拉力機(jī)所用的電機(jī)為日本松下全數(shù)字交流伺服電機(jī)，控制方式采用全數(shù)字脈沖控制，調(diào)速范圍廣，可達(dá)0.001-1000MM/MIN，控制定位準(zhǔn)確，反應(yīng)快，0.01秒可加到滿速度，該電

8、機(jī)能保證滿量程速度控制準(zhǔn)確，且使用壽命長，可達(dá)幾十年，且不用維護(hù)。 5 最后就是拉力機(jī)的測控系統(tǒng)（也就是軟件和硬件），目前市場上大部分拉力機(jī)的測控系統(tǒng)采用的是8位的單片機(jī)控制，采樣速率低，且抗干擾能力差，另外就是AD轉(zhuǎn)換器如果AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)也就是分辨率低的話。那么測量也不會準(zhǔn)。(end) 拉力試驗(yàn)機(jī)的安裝、使用注意事項(xiàng)及維護(hù)newmaker拉力試驗(yàn)機(jī)應(yīng)安裝在清潔、干燥、無震動而且室溫為20±10房間內(nèi)，并注意到作梁彎曲試驗(yàn)和使用引伸計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)以及對設(shè)備的維修等在試驗(yàn)機(jī)周圍應(yīng)留出足夠的空余面積。 1.安裝 拉力試驗(yàn)機(jī)的主體及測力計(jì)，應(yīng)安裝在混凝土的基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)尺寸根據(jù)外形及地基圖規(guī)定

9、，留出地腳螺釘和下鉗口絲桿用孔及其它電線安裝管道等裝置。 基礎(chǔ)的上平面應(yīng)平整，用水平尺找正，待基礎(chǔ)干燥后，再裝上試驗(yàn)機(jī)。 拉力試驗(yàn)機(jī)的安裝及初步精度找正 將主體及測力計(jì)分別搬運(yùn)到混凝土的基礎(chǔ)上，根據(jù)外形及地基圖調(diào)整好主體與測力計(jì)之間的距離并調(diào)整好方向，然后可用薄的小塊鐵塊分別插入主體及測力計(jì)的底下部(與基礎(chǔ)之間)，用0.05/1000精度的方形水平儀進(jìn)行分別找正。 主體的初步找正 可在兩立柱的縱橫兩個(gè)不同位置上，用方形水平儀測量，不鉛垂度不得大于0.3/1000，然后，可用方形水平儀靠在油缸外表面的縱橫兩位置，找正其鉛垂度。 拉力試驗(yàn)機(jī)精度找正 經(jīng)過以上對試驗(yàn)機(jī)的初步精度找正后，接通油管、電源

10、及灌油后進(jìn)行初步運(yùn)轉(zhuǎn)試車，經(jīng)試車情況良好時(shí)，再進(jìn)行對試驗(yàn)機(jī)精度找正。 用方形水平儀器靠在工作平臺上，找正油缸鉛垂度，調(diào)整或增減其機(jī)座下面的墊鐵，使誤差不得大于0.10/1000。 試驗(yàn)機(jī)精度找好后，用水泥漿將機(jī)座下面的全部空隙填死，保持機(jī)座與水泥基礎(chǔ)良好結(jié)合，防止在使用過程中因受震動而造成試驗(yàn)機(jī)的不水平。 地腳螺母澆固后，在水泥未干燥前，不準(zhǔn)緊固地腳螺母和開動試驗(yàn)機(jī)。(水泥干燥時(shí)間一般不少于10-15天)待水泥完全干燥后，緊固好運(yùn)腳螺母，對試驗(yàn)機(jī)的安裝精度進(jìn)行復(fù)查，是否與找正精度相符合。如不符合應(yīng)重新找正。 拉力試驗(yàn)機(jī)在使用過程中，由于試驗(yàn)時(shí)的震動容易產(chǎn)生松動現(xiàn)象，所以拉力試驗(yàn)機(jī)使用一段時(shí)間后

11、，應(yīng)將有關(guān)零件加以緊固。 2.接管 在安裝主體與測力計(jì)相通的油管時(shí)，應(yīng)首先將油管內(nèi)部用煤油洗凈，保證油路中的清潔。應(yīng)注意接處墊圈是否完整，以防高壓時(shí)滲油。 3.油的規(guī)格選用 在液壓轉(zhuǎn)動中，可采用N68精密機(jī)床液壓油，亦可采用其它近似規(guī)格的油液其運(yùn)動粘度為(100)11-14厘沲。 4.灌油與排油 打開油箱上的空氣濾清器，灌油注入油箱內(nèi)，一次注入的油量約24公斤，所用之油類規(guī)格可參看油的規(guī)格介紹。放油時(shí)打開測力計(jì)左側(cè)底部之油嘴即可，關(guān)于油的使用期限根據(jù)各地氣候而決定，如發(fā)現(xiàn)油開始變質(zhì)或污穢不能用時(shí)應(yīng)換新油。 5.接電 拉力試驗(yàn)機(jī)的電器裝置在測力計(jì)內(nèi)，供電為三相四線制，主體和測力計(jì)之間的電路采用插

12、頭連接，通電前應(yīng)將電器箱內(nèi)的灰塵和其它雜質(zhì)清掃干凈，在引入電源線后，按動測力計(jì)臺面板上的“電源”按鈕指示燈亮證明已開始供電，這時(shí)可按油泵啟動按鈕,觀察電機(jī)轉(zhuǎn)動方向,再按下鉗口座升降按鈕,檢查下鉗口座的升降動作是否與按鈕上所示的文字相符,同時(shí)檢查各限為開關(guān)是否起作用. 6.潤滑 可在下鉗口絲桿上澆注潤滑油，使絲桿與絲桿螺母得到潤滑，機(jī)座上帶有注油孔，是向油沲內(nèi)注入機(jī)油潤滑蝸桿之間,油沲內(nèi)油液的刻度可用測油針測出,其油沲的最高油位以下不超過測油針的下部扁部即可。測油針的下端部為油沲內(nèi)油的最低油位。 7.油泵的初次運(yùn)轉(zhuǎn)及試車 按動測力計(jì)臺面上的按鈕即可開動或停止油泵轉(zhuǎn)動。當(dāng)安裝后初次運(yùn)轉(zhuǎn)或變動電線接頭時(shí)，都應(yīng)檢查油泵油路是否暢通。 8.安全裝置 拉力試驗(yàn)機(jī)主體油缸和液壓夾頭部門均裝有保護(hù)溢流閥和限位開關(guān)。 9.操作時(shí)必須注意事項(xiàng) 如果正在試驗(yàn)過程中，油泵突然停止工作，此時(shí)應(yīng)將所加之負(fù)荷卸掉，使油壓降低，檢查后重新開動油泵進(jìn)行試驗(yàn)，不應(yīng)在高壓下起動油泵或檢查事故原因。 如果在拉力試驗(yàn)機(jī)工作時(shí)，電器發(fā)生失靈，起動或停止按鈕不起作用時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，使試驗(yàn)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)