拉力試驗(yàn)機(jī)的工作原理.doc

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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(dòng)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(zhǎng)而組成的大型精細(xì)測(cè)試儀器，可對(duì)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(cè)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(duì)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(cè)量系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)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(cè)量系統(tǒng)1.力值的測(cè)量經(jīng)過測(cè)力傳感器、擴(kuò)大器和數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)來完成測(cè)量，最常用的測(cè)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

2、（賠償元件、防護(hù)罩、接線插座、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(guó)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?chǔ)排c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(cè)量電路中，即可經(jīng)過測(cè)出其輸出電壓，然后測(cè)出力的巨細(xì)。簡(jiǎn)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

3、輸出電壓的轉(zhuǎn)變，我們經(jīng)過測(cè)量輸出電壓的轉(zhuǎn)變就可以曉得力的巨細(xì)了。普通來說，傳感器的輸出旌旗燈號(hào)都長(zhǎng)短常微弱的，凡間只要幾個(gè)mV，假如我們直接對(duì)此旌旗燈號(hào)進(jìn)行測(cè)量，長(zhǎng)短常堅(jiān)苦的，而且不克不及知足高精度測(cè)量要求。因而必需經(jīng)過擴(kuò)大器將此微弱旌旗燈號(hào)擴(kuò)大，擴(kuò)大后的旌旗燈號(hào)電壓可達(dá)10V，此時(shí)的旌旗燈號(hào)為模仿旌旗燈號(hào)，這個(gè)模仿旌旗燈號(hào)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(hào)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處置，至此，力的測(cè)量告一段落。2.形變的測(cè)量經(jīng)過形變測(cè)量安裝來測(cè)量，它是用來測(cè)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(cè)量安裝頂部的【光電編碼器

4、】連在一同，當(dāng)兩夾頭間的間隔發(fā)作轉(zhuǎn)變時(shí)，帶動(dòng)光電編碼器的軸扭轉(zhuǎn)，光電編碼器就會(huì)有脈沖旌旗燈號(hào)輸出。再由處置器對(duì)此旌旗燈號(hào)進(jìn)行處置，就可以得出試樣的變形量。3.橫梁位移的測(cè)量其道理同變形測(cè)量大致一樣，都是經(jīng)過測(cè)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(dòng)系統(tǒng)首要是用于試驗(yàn)機(jī)的橫梁挪動(dòng)，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(dòng)絲桿轉(zhuǎn)變，然后到達(dá)節(jié)制橫梁挪動(dòng)的目標(biāo)。經(jīng)過改動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以改動(dòng)橫梁的挪動(dòng)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(tái)可以節(jié)制試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)作，經(jīng)過顯示屏可以獲

5、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)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(huì)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(dòng)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(cè)力穩(wěn)定性，目前市場(chǎng)上的拉力機(jī)用傳感器小力值一

6、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(guó)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(huì)變化。2其次就是驅(qū)動(dòng)傳感器運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)率。目前市場(chǎng)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(guó)優(yōu)勵(lì)聶夫高精度無間隙滾珠絲桿，

7、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(dòng)系統(tǒng)，目前市場(chǎng)上的拉力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)有的采用減速機(jī)，有的采用普通皮帶，這兩種傳動(dòng)方式的主要弊端：前種需要定期加潤(rùn)滑油，后種則保證不了傳動(dòng)的同步性影響試驗(yàn)結(jié)果。衡翼公司的拉力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)采用全圓弧同步帶減速，保證了傳動(dòng)的同步精度，傳動(dòng)精度高，效率高，傳動(dòng)平穩(wěn)，燥聲低，不用維護(hù)使用壽命長(zhǎng)。4再次就是拉力機(jī)的動(dòng)力源（電機(jī)）也叫馬達(dá)，目前市場(chǎng)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(hào)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，

8、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