微機(jī)控制扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)具體使用技術(shù)方案
NDW-1000NM微機(jī)控制扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)
一,、試驗(yàn)機(jī)使用領(lǐng)域
NDW-1000NM微機(jī)控制扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)廣泛用于金屬,、非金屬材料,零部件,扭力軸的的扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能試驗(yàn)。適用于質(zhì)量監(jiān)督、計(jì)量質(zhì)檢商檢行業(yè),、冶金、航天航空核工兵器,、汽車,、建工建材等試驗(yàn)領(lǐng)域,尤其適合各理工類高等學(xué)校材料扭轉(zhuǎn)的教學(xué),、和材料扭轉(zhuǎn)研究者進(jìn)行的科研,。
二、試驗(yàn)機(jī)制造和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
JB/T9370-1999《扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件》
GB2611-92《試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求》
JJG269-81《扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程》
三,、試驗(yàn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
1 | 扭矩精確測(cè)量范圍 | 2%-100%FS(20-1000Nm) |
2 | 試驗(yàn)扭矩示值相對(duì)誤差 | ±1% |
3 | 扭轉(zhuǎn)角測(cè)量范圍 | -9999.9°~0~9999.9° |
4 | 扭轉(zhuǎn)角相對(duì)誤差 | ±1% |
5 | 扭轉(zhuǎn)角顯示小分辨率 | 0.01° |
6 | 扭角(小角度測(cè)量)顯示小分辨率 | 0.0012° |
7 | 兩夾頭間大距離 | 600mm |
8 | 夾持試樣尺寸 | φ6~φ32mm 三爪型夾具 |
9 | 扭轉(zhuǎn)速度范圍 | 0.18~720°/min,,無(wú)級(jí)調(diào)速 |
10 | 試驗(yàn)速度精度優(yōu)于示值 | ±1% |
11 | 試驗(yàn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向 | 雙向 |
12 | 電源電壓 | AC220V |
四、試驗(yàn)機(jī)主要配置
中國(guó)臺(tái)灣東元交流伺服電機(jī)和控制器1套
航天部701所產(chǎn)高精度對(duì)稱扭矩傳感器1個(gè)
濟(jì)南開(kāi)思高精度光電編碼器1個(gè)
高精度行星擺線針輪減速機(jī)1臺(tái)
自產(chǎn)快換試驗(yàn)夾頭1套
自產(chǎn)試驗(yàn)機(jī)主機(jī)1臺(tái)
高精度滾動(dòng)直線導(dǎo)軌1套
自產(chǎn)試驗(yàn)控制軟件包1套自產(chǎn)PC采集卡1個(gè)(提供備份光盤1張)
北京鋼院電子扭轉(zhuǎn)計(jì)1個(gè)
聯(lián)想或惠普商務(wù)計(jì)算機(jī)1臺(tái)
惠普A4噴墨打印機(jī)1臺(tái)
試驗(yàn)機(jī)主要試驗(yàn)界面
五,、試驗(yàn)機(jī)主要功能
該機(jī)適用于金屬,、非金屬及復(fù)合材料的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn),符合《GB10128-88》金屬室溫扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)方法的要求,??蓽y(cè)扭矩和扭角值(增加電子扭轉(zhuǎn)計(jì)后可對(duì)試樣進(jìn)行小角度測(cè)量,實(shí)現(xiàn)切變模量G的試驗(yàn))。全部試驗(yàn)操作可在試驗(yàn)機(jī)上通過(guò)試驗(yàn)軟件完成,。實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集,、存儲(chǔ)和處理,試驗(yàn)結(jié)果可由打印機(jī)輸出,。
六,、試驗(yàn)機(jī)各系統(tǒng)介紹
NDW-1000NM微機(jī)控制扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)由主機(jī)、全數(shù)字EDC測(cè)量控制系統(tǒng),、用戶軟件包,、功能附件等部件組成。
1.主機(jī):
NDW-1000NM微機(jī)控制扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)是我公司生產(chǎn)的新一代試驗(yàn)機(jī),。主機(jī)框架通過(guò)力學(xué)有限元分析,,使受力更加合理,框架的剛度和強(qiáng)度得到了充分保證,。底座移動(dòng)部分采用零間隙直線導(dǎo)軌副,,避免了在材料扭轉(zhuǎn)的過(guò)程中,由于材料變形而產(chǎn)生的軸向力,,既保證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性又保證了使用壽命,。
2.控制系統(tǒng)
1)該試驗(yàn)機(jī)采用日本松下交流伺服系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)、配以擺線針輪減速器減速,,保證試驗(yàn)機(jī)可以具有1:10000倍的減速比,,且噪音小,,壽命長(zhǎng),,傳動(dòng)平穩(wěn),性能穩(wěn)定,、可靠,。具有過(guò)載、過(guò)流,、過(guò)壓、機(jī)械限位和緊急停止等保護(hù)功能。
2 )支持多種控制方式,,包括開(kāi)環(huán)等速位移及等速扭矩,、等速扭角、等速轉(zhuǎn)角,、角度保持,、扭矩保持、扭角保持等多種閉環(huán)控制方式,;
3.附具:
標(biāo)準(zhǔn)配置:丁氏快換試驗(yàn)夾頭1套(可根據(jù)用戶要求有償工裝其他附具)
4.試驗(yàn)控制軟件包
a)軟件運(yùn)行環(huán)境
為使試驗(yàn)曲線和字體更為清晰,,軟件運(yùn)行環(huán)境為windows
b)軟件分權(quán)限管理功能
軟件實(shí)行分權(quán)限管理:管理人員級(jí),所有試驗(yàn)功能都對(duì)管理者開(kāi)放,包括對(duì)扭矩和扭角標(biāo)定系數(shù)的修改,;學(xué)生使用級(jí),,只開(kāi)放與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的內(nèi)容,計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)默認(rèn)為學(xué)生使用級(jí),;
c)軟件操作面板直觀,、方便
主要的試驗(yàn)操作、控制功能,、試驗(yàn)曲線,、實(shí)時(shí)顯示等都出現(xiàn)在主界面上,觀察直觀,、操作方便,。
數(shù)值顯示窗口包括:扭矩顯示窗口(含峰值保持窗)、扭角,、轉(zhuǎn)角,、試驗(yàn)時(shí)間顯示窗口
試驗(yàn)曲線窗口:試驗(yàn)過(guò)程中能動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示扭矩-扭角、扭矩-轉(zhuǎn)角,、扭矩-時(shí)間,、扭角-時(shí)間、轉(zhuǎn)角-時(shí)間等曲線(可根據(jù)操作者需要任意選擇)所有曲線窗口均能改變坐標(biāo)大小,。試驗(yàn)過(guò)程中,,扭矩-扭角曲線(或扭矩-轉(zhuǎn)角曲線等)顯示均能自動(dòng)換屏(即從小到大自動(dòng)換屏),換屏?xí)r曲線上點(diǎn)始終在坐標(biāo)的中上部,,保證曲線直觀和完整,。軟件有脫機(jī)再現(xiàn)材料試驗(yàn)過(guò)程的功能;
d)軟件操作方便安全性好
軟件操作方便安全性好,,不會(huì)有軟件誤操作引起試驗(yàn)機(jī)損壞等事故,。為提高試驗(yàn)安全性,本機(jī)具有提示出錯(cuò)的提示信息,。進(jìn)入試驗(yàn)后一些容易引起誤操作的按鈕會(huì)失去作用,;
e)控制功能
在手動(dòng)操作中,結(jié)合材料力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),,增加了“停止”,、“卸載”、 “再加載”按鈕,,以便觀察材料的冷作硬化現(xiàn)象,、驗(yàn)證胡克定律等;
自動(dòng)程控的編程實(shí)行人機(jī)對(duì)話的方式,,試驗(yàn)過(guò)程扭轉(zhuǎn)速度按設(shè)定的程序自動(dòng)變化,。也可手動(dòng)變化試驗(yàn)速度,。
軟件操作面板上有“取下扭轉(zhuǎn)計(jì)”的按鈕,即在扭矩-扭角試驗(yàn)中,,允許在試驗(yàn)過(guò)程中取下扭轉(zhuǎn)計(jì),,進(jìn)入扭矩-轉(zhuǎn)角試驗(yàn)狀態(tài),而不影響試驗(yàn)的進(jìn)行和試驗(yàn)結(jié)果,;
f)數(shù)據(jù)處理分析功能
軟件能計(jì)算處理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的扭轉(zhuǎn)性能:切變模量G,、規(guī)定非比例扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度τP0.015和τP0.3、上扭轉(zhuǎn)屈服強(qiáng)度τSu,、下扭轉(zhuǎn)屈服強(qiáng)度τSl,、抗扭強(qiáng)度τb、大非比例切應(yīng)變γmax.
g)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理
根據(jù)所測(cè)材料曲線,,自動(dòng)處理有關(guān)材料性能數(shù)據(jù),。對(duì)有明顯屈服的曲線,能自動(dòng)判別上下扭轉(zhuǎn)屈服強(qiáng)度,;
對(duì)扭矩-扭角曲線,,能自動(dòng)選擇計(jì)算切變模量。對(duì)無(wú)明顯屈服現(xiàn)象的材料,,自動(dòng)選擇計(jì)算規(guī)定非比例扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度,;
h)人工數(shù)據(jù)處理
根據(jù)材料力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),方便學(xué)生學(xué)會(huì)力學(xué)性能數(shù)據(jù)處理的方法是十分重要的,,人工數(shù)據(jù)處理功能包括:
功能齊全的曲線分析窗口,,可隨意改變曲線顯示方式,如扭矩-扭角,、扭矩-轉(zhuǎn)角,、扭矩-時(shí)間、扭角-時(shí)間,、轉(zhuǎn)角-時(shí)間等曲線,,曲線坐標(biāo)標(biāo)注為十等分,;
曲線分析窗口具有再現(xiàn)材料試驗(yàn)過(guò)程的功能,,在再現(xiàn)過(guò)程中可隨意改變曲線顯示的方式;
曲線放大功能,,可任意放大曲線(即多次放大),,也可人為輸入給定坐標(biāo)值進(jìn)行放大;
可在曲線上查找真實(shí)有效的特征點(diǎn)并實(shí)時(shí)顯示其坐標(biāo),;
操作者根據(jù)試驗(yàn)曲線,,判讀有關(guān)數(shù)據(jù),輸入計(jì)算器計(jì)算,。如判讀上下屈服扭矩,、大破壞扭矩,,計(jì)算材料的上下扭轉(zhuǎn)屈服強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度;如判讀扭矩-扭角曲線規(guī)定非比例扭矩TP0.3,,計(jì)算材料的規(guī)定非比例扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度τP0.2,;根據(jù)扭矩-扭角曲線彈性直線段計(jì)算材料的切變模量等。數(shù)據(jù)處理界面上有“計(jì)算器”的快捷鍵,,并有相應(yīng)計(jì)算公式,,便于操作者人工處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
I)試驗(yàn)開(kāi)始前自動(dòng)清零,,試樣斷裂后自動(dòng)停機(jī),;
J)加載超過(guò)大試驗(yàn)扭矩的3%~5%時(shí),試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)過(guò)載保護(hù)停機(jī),。
K)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
報(bào)告包括四個(gè)內(nèi)容:一是實(shí)驗(yàn)標(biāo)題,;二是一般說(shuō)明,包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,、設(shè)備(包括測(cè)量工具,、引伸計(jì)標(biāo)距)、年級(jí)班號(hào),、實(shí)驗(yàn)者姓名,、指導(dǎo)老師、時(shí)間,、環(huán)境等,;三是性能計(jì)算結(jié)果,包括實(shí)驗(yàn)狀態(tài),、材料,、試樣尺寸、測(cè)試數(shù)據(jù),、實(shí)驗(yàn)文件名(有利于老師調(diào)閱試驗(yàn)曲線及結(jié)果,、批改學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告);四是實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容的可選擇性,,報(bào)告的內(nèi)容由學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自下拉菜單中自由選擇,;
打印方式:A4紙上部為實(shí)驗(yàn)標(biāo)題,一般說(shuō)明和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,下部為實(shí)驗(yàn)曲線,。