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電子萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)的工作流程及主要結(jié)構(gòu)組成

更新時(shí)間:2024-11-22瀏覽:22次

  電子萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)(UniversalTestingMachine,UTM)是一種用于測(cè)量和測(cè)試材料力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。它能夠?qū)Ω鞣N材料(如金屬、塑料、橡膠、紡織品、紙張等)進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲、剪切等不同類型的力學(xué)性能測(cè)試。主要用于測(cè)試材料在外力作用下的變形、斷裂、屈服等特性,并提供如拉伸強(qiáng)度、延伸率、屈服點(diǎn)、彈性模量等重要的物理和力學(xué)數(shù)據(jù)。
 

 

 
  電子萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)的工作流程:
  1.加載與測(cè)試:樣品放置在試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)夾具之間。試驗(yàn)機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)的測(cè)試平臺(tái),施加恒定的拉伸或壓縮力。通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)力的變化,并記錄樣品的位移(伸長(zhǎng)或壓縮量)。
  2.力學(xué)參數(shù)測(cè)量:試驗(yàn)機(jī)的負(fù)載傳感器負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)測(cè)量樣品所受的力,并通過(guò)電子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),送入計(jì)算機(jī)或顯示屏,顯示相應(yīng)的力值和位移值。
  3.數(shù)據(jù)處理:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)力與位移的變化關(guān)系計(jì)算出相應(yīng)的力學(xué)參數(shù),如拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、最大力、斷裂伸長(zhǎng)率等,并生成詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告。
  4.自動(dòng)化控制:通常配備了伺服電機(jī)、閉環(huán)控制系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的負(fù)載控制與自動(dòng)化試驗(yàn)。在試驗(yàn)過(guò)程中,系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)調(diào)整測(cè)試速度、加載速率等參數(shù),以確保測(cè)試的精度和樣品的安全。
  主要組成部分:
  1.機(jī)架
  是基本結(jié)構(gòu)部分,通常采用鋼材、鋁合金等材料制造,具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。機(jī)架內(nèi)有固定的上、下夾具,能夠承受較大的負(fù)載,并且保證試驗(yàn)過(guò)程中的垂直性和穩(wěn)定性。
  2.伺服電機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)
  伺服電機(jī)是驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的核心部件。電機(jī)通過(guò)精密的傳動(dòng)系統(tǒng)(如滾珠絲杠、皮帶傳動(dòng)等)驅(qū)動(dòng)加載平臺(tái)進(jìn)行精確的上下運(yùn)動(dòng)。伺服電機(jī)可以提供平穩(wěn)的加載力,并且通過(guò)閉環(huán)控制系統(tǒng)保證加載速度和精度。
  3.傳感器
  負(fù)載傳感器(或稱力傳感器)用于實(shí)時(shí)測(cè)量樣品所受的力值。常見的力傳感器包括應(yīng)變計(jì)式傳感器和壓電式傳感器。位移傳感器則用于監(jiān)測(cè)樣品的伸長(zhǎng)或壓縮量,確保測(cè)試過(guò)程中的數(shù)據(jù)完整性。
  4.控制系統(tǒng)
  是大腦,通常包括觸摸屏、鍵盤、計(jì)算機(jī)軟件以及數(shù)據(jù)處理單元??刂葡到y(tǒng)負(fù)責(zé)控制加載速率、測(cè)試程序的設(shè)定、試驗(yàn)結(jié)果的顯示和存儲(chǔ)等功能。
  5.夾具
  用于固定樣品的部件,通常包括拉伸夾具、壓縮夾具、彎曲夾具等不同類型。夾具的設(shè)計(jì)和材料應(yīng)確保樣品在測(cè)試過(guò)程中不會(huì)滑動(dòng)或損壞。根據(jù)不同的測(cè)試需求,夾具可以調(diào)節(jié)大小,適應(yīng)不同形狀、尺寸的樣品。
  6.測(cè)試軟件
  通常配備專用的測(cè)試軟件,通過(guò)該軟件可以實(shí)時(shí)查看測(cè)試數(shù)據(jù),分析力學(xué)參數(shù),生成測(cè)試報(bào)告。軟件通常支持多種測(cè)試模式,如拉伸、壓縮、彎曲等,同時(shí)可以根據(jù)用戶需求定制測(cè)試程序。
  電子萬(wàn)能拉力試驗(yàn)機(jī)的主要功能和應(yīng)用:
  1.拉伸試驗(yàn)
  拉伸試驗(yàn)常見的測(cè)試功能。該試驗(yàn)通過(guò)拉伸材料樣品,測(cè)試其在不同拉力下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,得到拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等重要參數(shù)。拉伸試驗(yàn)廣泛應(yīng)用于金屬、塑料、橡膠、紡織品等材料的性能評(píng)估。
  2.壓縮試驗(yàn)
  壓縮試驗(yàn)用于測(cè)試材料在軸向壓力下的變形和強(qiáng)度。該試驗(yàn)適用于泡沫、陶瓷、復(fù)合材料等具有較低強(qiáng)度的材料。通過(guò)測(cè)試樣品在壓縮狀態(tài)下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,可以獲得壓縮強(qiáng)度、彈性模量等參數(shù)。
  3.彎曲試驗(yàn)
  彎曲試驗(yàn)適用于測(cè)試材料在彎曲力作用下的性能,主要用于脆性材料、薄板材料以及復(fù)合材料。試驗(yàn)過(guò)程中,樣品會(huì)受到均勻分布的力,產(chǎn)生彎曲變形,從而測(cè)量其彎曲強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等性能。
  4.剪切試驗(yàn)
  剪切試驗(yàn)主要用于測(cè)量材料在剪切力作用下的抗剪強(qiáng)度。通常用于薄膜材料、膠粘劑的性能測(cè)試,以及焊接或接頭部分的剪切強(qiáng)度評(píng)估。
  5.動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
  還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試,如振動(dòng)試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等,用于評(píng)估材料在長(zhǎng)期循環(huán)加載或振動(dòng)環(huán)境中的性能變化。
  6.應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
  用戶可以獲得材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,進(jìn)一步分析材料的塑性、韌性、剛性等重要性能。這對(duì)于研發(fā)和質(zhì)量控制極為重要。
  7.自動(dòng)化測(cè)試與數(shù)據(jù)報(bào)告
  支持自動(dòng)化測(cè)試,試驗(yàn)完成后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成報(bào)告,包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、圖表和計(jì)算結(jié)果,極大提高了工作效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

 

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