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力學(xué)試驗機的分析及選型方法介紹

更新日期:2012-11-26  |  點(diǎn)擊率:5433

力學(xué)試驗機的分析及選型方法介紹
      隨著(zhù)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(zhù)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。為了使塑料材料及其制品能夠安全可靠的使用,對其進(jìn)行性能檢驗是非常有必要的,其中力學(xué)性能檢驗是zui重要的檢驗之一。

下面介紹幾種試驗機作為參考:

1、常規電子材料試驗機

該類(lèi)試驗機是當今材料試驗機的主流產(chǎn)品,它以伺服電機作為動(dòng)力源,絲杠、絲母作為執行元件,實(shí)現試驗機移動(dòng)橫梁的速度控制,它操作簡(jiǎn)單,對試驗員的要求不高,試驗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。以瑞格爾公司試驗機為例,其速度調整范圍可達0.001mm/min~1000mm/min,無(wú)級調速,控制精度可達0.5,小噸位機型很容易實(shí)現。如做摩擦系數時(shí),滿(mǎn)值負載只有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)現一機多用,完成拉、壓、彎、剪、剝離、撕裂、摩擦系數、扭轉等的功能??v觀(guān)塑料力學(xué)性能檢驗的相關(guān)標準,對試驗機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、試驗行程及試驗機的噸位看,該類(lèi)機型都是塑料力學(xué)性能檢驗的。

2、三閉環(huán)電子材料試驗機

該類(lèi)試驗機具有常規電子類(lèi)試驗機的速度范圍寬,試驗行程大,配置靈活的特點(diǎn),又具有電液伺服類(lèi)試驗機力、位移、變形控制的優(yōu)點(diǎn)。因而是性能較好的一種試驗機,但由于做力控制與變形控制時(shí)機器穩定性與主機的剛性、試樣的剛性有密切的關(guān)系。一般塑料用試驗機噸位較小,因此主機剛性較低,且試樣本身的剛性也不會(huì )太大,所以該類(lèi)試驗機很少有10KN以下的機型,而10KN以下機型卻是塑料類(lèi)zui常用的。前面說(shuō)了該類(lèi)機型的穩定性與試樣有關(guān),若試樣單一,試驗方法也較為單一,還可選用,否則就需要隨時(shí)調整試驗機的控制參數(亦即常規的P、I、D參數),這對非自動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)的試驗員來(lái)說(shuō),幾乎是很難想象的事。因此從整體看,除對控制方式有特定的要求,還不易選擇做塑料材料的試驗。

3、簡(jiǎn)易電拉

由于塑料拉伸強度是塑料力學(xué)性能檢驗的一個(gè)非常重要的指標,在前些年,塑料種類(lèi)還不是很多,應用也不是非常廣的時(shí)期,塑料的力學(xué)性能檢驗項目還較為單一,相應的標準也不是很完善。這時(shí)期一種結構非常簡(jiǎn)單,用途非常單一,性能指標非常欠缺,但價(jià)格很低廉的單一用途以電機作為動(dòng)力源的拉伸試驗機俗稱(chēng)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,并且所能處理的數據非常有限,控制測量精度也相對較低,現在雖然在某些場(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機

該類(lèi)試驗機是目前性能比較好的一種試驗機,由于它采用電液伺服控制技術(shù),可實(shí)現力、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力、恒應變及需要進(jìn)行蠕變試驗場(chǎng)合使用較多,但由于受油源流量的限制,他的試驗速度較低。為了增大系統剛度,確保閉環(huán)控制的穩定運行,該類(lèi)試驗機的行程較小,且操作復雜,擴展配置較為困難,10KN以下機型很少,因此不太適合塑料橡膠類(lèi)材料的試驗。

5、手動(dòng)液壓材料試驗機

該類(lèi)試驗機是試驗機家族的“始祖”,它有著(zhù)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(lài)于操作者的操作水平。另外,由于它的機械結構及液壓加載原理決定了它的加載速度,試驗行程較小。目前該類(lèi)試驗機的zui小機型為50KN,因此它的小載荷測量精度很低,擴展配置能力很差,一般只在進(jìn)行結構部件試驗或簡(jiǎn)單的材料性能試驗時(shí)使用,如連接部件的拔脫,鋼筋的拉伸強度等場(chǎng)合。

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