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力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的分析及選型方法介紹

更新日期:2012-11-26  |  點(diǎn)擊率:5807

力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的分析及選型方法介紹
      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zui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)電子材料試驗(yàn)機(jī)

該類試驗(yàn)機(jī)是當(dāng)今材料試驗(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(wú)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(wú)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)電子材料試驗(yàn)機(jī)

該類試驗(yàn)機(jī)具有常規(guī)電子類試驗(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zui常用的。前面說(shuō)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(lái)說(shuō),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(lái)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、電液伺服電子材料試驗(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(kāi)環(huán)控制,性能不好,操作過(guò)程*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zui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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