會(huì)員.png)
14
當(dāng)前位置：上海百若試驗(yàn)儀器有限公司>>技術(shù)文章>>材料試驗(yàn)機(jī)的性能特點(diǎn)
材料試驗(yàn)機(jī)的性能特點(diǎn)
| 伴隨著社會(huì)的進(jìn)步,，國(guó)力的增強(qiáng),，各類(lèi)新材料層出不窮,，原有材料的性能也有了進(jìn)一步的提高,，使用面也在不斷的擴(kuò)大,，因而對(duì)材料的檢驗(yàn)也提出了更高的要求。材料試驗(yàn)機(jī)由過(guò)去的手動(dòng)液壓試驗(yàn)機(jī)一統(tǒng)天下,，發(fā)展到今天,，多種控制模式并存，性能特點(diǎn)各異,，百花齊放的時(shí)代,。在這琳瑯滿(mǎn)目的試驗(yàn)機(jī)中，如何選擇一款適合自己特點(diǎn)的試驗(yàn)機(jī)是大多數(shù)用戶(hù)所關(guān)心的事,。由于目前絕大多數(shù)的材料試驗(yàn)都是靜力學(xué)性能試驗(yàn),，為此，僅針對(duì)目前市場(chǎng)上的常見(jiàn)試驗(yàn)機(jī)的性能特點(diǎn)做一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比分析,，提出一個(gè)選型原則,，供大家參考。 一,、常見(jiàn)材料試驗(yàn)機(jī)的種類(lèi) 目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的材料試驗(yàn)機(jī)主要有兩大系列,，四種類(lèi)型： 1、 液壓系列： 手動(dòng)液壓試驗(yàn)機(jī) 電液伺服液壓材料試驗(yàn)機(jī) 2,、 電子系列： 常規(guī)電子試驗(yàn)機(jī) 高性能電子材料試驗(yàn)機(jī) 它們的性能各異,，優(yōu)缺點(diǎn)并存，各有各的用戶(hù)群體,。 二,、性能特點(diǎn) 1、液壓系列 1 手動(dòng)液壓材料試驗(yàn)機(jī) 手動(dòng)液壓材料試驗(yàn)機(jī)主要采用簡(jiǎn)易高壓油源作為動(dòng)力源,，手動(dòng)調(diào)整閥作為控制元件,，并進(jìn)行人工手動(dòng)實(shí)現(xiàn)加載,，因而，它屬于開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng),。由于受油源流量及主機(jī)結(jié)構(gòu)的限制,，它的油缸活塞行程較小，常見(jiàn)的一般在300mm左右,，它的試驗(yàn)速度一般也較小,。受價(jià)格因素的影響，測(cè)力傳感器一般采用壓力傳感器（大噸位基本采用壓力傳感器）,。因而,，精度較低，量程較小,，一般精度為1級(jí)或2級(jí),，量程一般為4%-100%F.S。受油缸摩擦力的影響,，噸位一般很難做到很小,，小為5T。但由于它所*的低價(jià)及大噸位的特點(diǎn),，目前,，在成品檢驗(yàn)、單一材料指標(biāo)的測(cè)試中還在大量使用,。 2電液伺服類(lèi)材料試驗(yàn)機(jī) 它主要采用了精密高壓油源作為動(dòng)力源,，使用伺服閥或比例閥作為控制元件進(jìn)行閉環(huán)自動(dòng)控制，因而控制性能較高,，一般可實(shí)現(xiàn)載荷,、應(yīng)變、位移三種控制模式,。同手動(dòng)液壓材料試驗(yàn)機(jī)一樣,，受油源流量的限制，他的試驗(yàn)速度較低,。由于采用閉環(huán)自動(dòng)控制,，系統(tǒng)剛度成了整個(gè)系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵。*,，液體的剛度是比較低的,，為了盡可能的減少液體對(duì)整機(jī)剛度的影響，一般電液伺服試驗(yàn)機(jī)的行程都不大,，同樣受整機(jī)剛度的影響，電液伺服類(lèi)試驗(yàn)機(jī)的噸位都不可能做的很小,，基本上都在一噸以上,。但由于它有多種控制模式,，因而具有使用靈活，性能較高的特點(diǎn),。 2,、 電子系列 1 常規(guī)電子類(lèi)材料試驗(yàn)機(jī) 常規(guī)電子主要采用伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，絲杠,、絲母作為執(zhí)行部件,，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)移動(dòng)橫梁的速度控制，它的試驗(yàn)速度范圍可進(jìn)行調(diào)整,，以RGM-200為例,，它的試驗(yàn)速度可達(dá)0.001mm/min-1000mm/min，速比可達(dá)100萬(wàn)倍之多,，試驗(yàn)行程可按需要而定,，zui大可達(dá)幾米。這是液壓類(lèi)試驗(yàn)機(jī)無(wú)論如何也實(shí)現(xiàn)不了的,。隨著電子技術(shù)的發(fā)展及伺服電機(jī)性能的提高,，電子所采用的電機(jī)從早期的直流伺服電機(jī)到現(xiàn)在的更多的采用交流伺服電機(jī)，從早期的功率元件選用可控硅進(jìn)行移相觸發(fā)控制到今天的采用多種功率模塊實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制控制,，電子的性能有了質(zhì)的飛躍,，人們心目中的電子故障率高，性能較差的情況已經(jīng)不復(fù)存在了,。由于常規(guī)電子實(shí)驗(yàn)機(jī)采用速度控制,，因而對(duì)系統(tǒng)剛度的要求不高，這樣就為小噸位試驗(yàn)機(jī)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了有利的條件,。從目前,、國(guó)內(nèi)的情況看，一噸以下試驗(yàn)機(jī)基本上都為常規(guī)的電子試驗(yàn)機(jī),。它的用途zui廣,，。 2高性能電子類(lèi)試驗(yàn)機(jī) 高性能電子類(lèi)試驗(yàn)機(jī)與常規(guī)的電子試驗(yàn)機(jī)一樣,，它也采用伺服電機(jī)作為動(dòng)力源,，絲杠、絲母作為執(zhí)行部件,，它與常規(guī)電子試驗(yàn)機(jī)所不同的是它的控制方式可為載荷控制,，也可為應(yīng)變控制或位移控制。除了具有常規(guī)電子的速度寬,，行程大的特點(diǎn)外,，還具有電液伺服類(lèi)試驗(yàn)機(jī)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，因而它是目前性能的材料試驗(yàn)機(jī),。目前,，這類(lèi)試驗(yàn)機(jī)的*基本上都采用德國(guó)Doli公司生產(chǎn)的EDC 120系列作為核心控制部件,。當(dāng)然，這類(lèi)試驗(yàn)機(jī)也有它的缺點(diǎn),。由于具有載荷,、應(yīng)變、位移三種控制模式,，因而整機(jī)的穩(wěn)定性與系統(tǒng)的剛度有直接的關(guān)系,，而試樣剛度又直接影響系統(tǒng)的剛度。所以當(dāng)所做試驗(yàn)的試樣種類(lèi)較多時(shí),，整機(jī)剛度的變化就會(huì)很大,，這樣就很難保證所有的試驗(yàn)都能夠正常進(jìn)行。為了滿(mǎn)足全部的試驗(yàn)都能夠正常進(jìn)行,，就需隨時(shí)調(diào)整控制系統(tǒng)的參數(shù)（P,，I，D參數(shù)）,，這對(duì)于非自動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)的人來(lái)說(shuō)是有一定難度的,，這樣也就不能*發(fā)揮這類(lèi)試驗(yàn)機(jī)的優(yōu)勢(shì)。這類(lèi)試驗(yàn)機(jī)的價(jià)格比較高,。 三,、選型 在上文中，主要分析了幾種常見(jiàn)的試驗(yàn)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),，下文將針對(duì)實(shí)際工作中的情況介紹一下針對(duì)不同類(lèi)型的試驗(yàn)如何選擇試驗(yàn)機(jī)的類(lèi)型,。 1、常規(guī)液壓材料試驗(yàn)機(jī) 由于常規(guī)液壓材料試驗(yàn)機(jī)價(jià)格低,、操作簡(jiǎn)單,、大噸位的特點(diǎn)，一般在進(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),，可選用此類(lèi)型的試驗(yàn)機(jī),。如各類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)部件的破壞性試驗(yàn)，或用來(lái)測(cè)試某些材料的單一性能指標(biāo)（如鋼筋的拉伸強(qiáng)度等）,。 2,、電液伺服類(lèi)材料試驗(yàn)機(jī) 由于電液伺服類(lèi)材料試驗(yàn)機(jī)具有三種控制模式，因此它的性能較好,，但由于它所固有的行程小,，速度低的缺點(diǎn)，一般不適用于要求高速拉伸的橡膠試驗(yàn)及延伸率較大的塑料,、高分子材料試驗(yàn),。另外，當(dāng)材料的品種較多時(shí)，因需要經(jīng)常的調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)（P,、I,、D參數(shù)），為了降低對(duì)操作人員的要求,，不宜選用此類(lèi)試驗(yàn)機(jī)。而在需要恒應(yīng)力或恒應(yīng)變?cè)囼?yàn)時(shí)選用它是*的選擇,，如水泥,、建材類(lèi)試樣。金屬類(lèi)試樣也可使用此類(lèi)試驗(yàn)機(jī),。 3,、常規(guī)電子類(lèi)材料試驗(yàn)機(jī) 此類(lèi)試驗(yàn)機(jī)是目前的一個(gè)品種，它的用途zui廣,，使用范圍zui大,。從對(duì)低速要求*的碳化硅試樣到高速性能要求較高的橡膠類(lèi)試樣都可選用此試驗(yàn)機(jī)，這類(lèi)試驗(yàn)機(jī)從對(duì)行程要求不大的壓縮類(lèi)試驗(yàn)到行程要求*的特種橡膠,、高分子材料試驗(yàn)都能夠滿(mǎn)足,。另外，由于它*的速度控制模式對(duì)系統(tǒng)剛度的要求不高,，因此它的使用很簡(jiǎn)單,，不需要因改變?cè)囼?yàn)材料進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，因而對(duì)試驗(yàn)員的要求不高,。它靈活的夾具配置,、傳感器的擴(kuò)展，對(duì)實(shí)現(xiàn)多材料試驗(yàn)提供了可能,，真正實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用,。但由于它的控制模式較為單一，因此不適用做恒應(yīng)力,、恒應(yīng)變類(lèi)試驗(yàn),。 4、高性能電子類(lèi)材料試驗(yàn)機(jī) 它是目前性能的一類(lèi)材料試驗(yàn)機(jī),，可滿(mǎn)足各類(lèi)材料試驗(yàn)的要求,，但由于價(jià)格較高，而絕大多數(shù)的材料試驗(yàn)都為常規(guī)指標(biāo)的試驗(yàn),。因而在大多數(shù)情況下,，它的性能并不能得到充分的發(fā)揮，因此性?xún)r(jià)比并不高,。另外,，由于它的整機(jī)穩(wěn)定性與試樣有關(guān)，因此對(duì)不同試樣需經(jīng)常調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，這就對(duì)試驗(yàn)機(jī)的操作人員提出了較高的要求,。由于這些原因,，該類(lèi)型的試驗(yàn)機(jī)*并不大，一般在一些特殊場(chǎng)合使用,。如各大專(zhuān)院校,、科研院所在進(jìn)行新材料的研究時(shí)選用。另外,，在一些既需要寬的速度范圍,，又需要大行程場(chǎng)合，且需進(jìn)行恒應(yīng)力,、恒應(yīng)變?cè)囼?yàn)時(shí)才會(huì)使用,。 三、試驗(yàn)機(jī)特點(diǎn) 常規(guī)電子試驗(yàn)機(jī)是性能價(jià)格比zui高的,，因而就這一類(lèi)型試驗(yàn)機(jī)的主要性能特點(diǎn)如下: 一,、主機(jī)方面： 1、 具有多種外型結(jié)構(gòu)： 1 單柱機(jī)：體積小巧,，價(jià)格低廉,，適用于單一的低噸位試樣，一般在500kg以下,。 2 臺(tái)式機(jī)：體積較小,，價(jià)格較低，可擴(kuò)展性好,，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,，一般在3T以下。 3 豪華落地式：外型美觀大方,，可于國(guó)外機(jī)型相媲美,，可擴(kuò)展性好，安裝方便,，價(jià)格適中,，目前該機(jī)型有兩種外型結(jié)構(gòu)，1T以下和3T以下兩種,。 4 大噸位門(mén)式機(jī)：這類(lèi)機(jī)型剛度大,，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適應(yīng)面寬,，價(jià)格比電液伺服類(lèi)略低,，擴(kuò)展性很好，是金屬類(lèi)試驗(yàn)的機(jī)型,，目前zui大可達(dá)60T,。 2,、 減速系統(tǒng)： 采用同步圓弧齒形帶多級(jí)減速，它具有安裝維護(hù)簡(jiǎn)便,，壽命長(zhǎng),，效率高（可達(dá)85%），噪音低的特點(diǎn),。 3,、 電機(jī)采用日本松下交流伺服電機(jī)，具有好的配套性（電機(jī)與電機(jī)伺服器配套生產(chǎn)）,， 無(wú)碳刷,、壽命長(zhǎng)、易維護(hù),、防爆的特點(diǎn)。 二,、控制器方面 1,、 具有獨(dú)立完善的操作控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自主控制,，也可與計(jì)算機(jī)配套操作,。自主操作時(shí)界面為漢字界面，簡(jiǎn)單易懂,，并可顯示各類(lèi)參數(shù)及結(jié)果曲線,，并能夠打印出漢字報(bào)告及曲線。 2,、 極寬的速度控制范圍,，zui寬可達(dá)到0.001mm/min-2000mm/min（高速與主機(jī)結(jié)構(gòu)噸位有關(guān)），這是因?yàn)椴捎昧?位置脈沖控制技術(shù),。 3,、 目前，寬的單一配置的測(cè)量范圍可達(dá)0.2%-100%,，zui小分辨率35萬(wàn)分之一,，真正實(shí)現(xiàn)一級(jí)多用。 4,、 模擬放大器采用多種通道方案,，為擴(kuò)展配置提供了先決條件。 5,、 方便,、實(shí)用且功能強(qiáng)大的可移動(dòng)操作盒，不但能夠?qū)崿F(xiàn)多種速度的橫梁移動(dòng)控制,，還可隨時(shí)切換控制方式,，常動(dòng)方式與點(diǎn)動(dòng)方式相互切換,，當(dāng)與電腦計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)使用時(shí)，可直接起計(jì)動(dòng)電腦計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),。 三,、軟件 1、 良好的用戶(hù)界面,，菜單式的功能選擇,； 2、 數(shù)據(jù)庫(kù)程序結(jié)構(gòu),； 3,、 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)算法選擇； 4,、 用戶(hù)自定義功能,，可滿(mǎn)足不同情況下的各類(lèi)試驗(yàn)要求，如定義彈性參數(shù),，定義壓縮比,，定義修約規(guī)則，定義非比例應(yīng)力,，選擇曲線圖的x-y坐標(biāo)函數(shù)等,； 5、 開(kāi)放的程序結(jié)構(gòu),，具有用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)功能,，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)自行軟件升級(jí)； 6,、 強(qiáng)大的報(bào)告輸出能力,。使用水晶報(bào)表產(chǎn)生結(jié)果報(bào)告； 7,、 常見(jiàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能,，可用直方圖直觀顯示； 8,、 一鍵式遠(yuǎn)程控制試驗(yàn)功能,； 9、 具有結(jié)果在曲線圖上直觀顯示的功能,； 上海百若試驗(yàn)儀器有限公司相關(guān)產(chǎn)品：試驗(yàn)機(jī),、壓力試驗(yàn)機(jī)、材料試驗(yàn)機(jī),、拉力試驗(yàn)機(jī),，歡迎廣大新老客戶(hù)咨詢(xún)?cè)L問(wèn)。 |