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電子拉力試驗(yàn)機(jī)主要是通過用計算機(jī)控制及測定的試驗(yàn)機(jī)器設(shè)備,，主要在金屬及非金屬材料的拉伸檢測中應(yīng)用,。拉力試驗(yàn)機(jī)如今在質(zhì)量監(jiān)督、科學(xué)教研、汽車,、建工建材等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用,。電子拉力試驗(yàn)機(jī)在產(chǎn)品質(zhì)量伸拉、壓縮,、彎曲等檢測應(yīng)用中,，具有檢測值精準(zhǔn)、檢測范圍寬以及相應(yīng)速度快的特征,，可對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施記錄,，并依據(jù)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)記錄最大實(shí)驗(yàn)力值、斷裂力值,、屈服力值,，計算斷裂延伸率和各種強(qiáng)度值等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
電子拉力試驗(yàn)機(jī)主要是由驅(qū)動系統(tǒng),、控制系統(tǒng),、測量系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)組成。 驅(qū)動系統(tǒng)接通電源后,，微機(jī)按試驗(yàn)前設(shè)定的數(shù)值發(fā)出橫梁移動指令,，該指令通過伺服控制系統(tǒng)控制主機(jī)內(nèi)部的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，經(jīng)過皮帶,、齒輪等減速機(jī)構(gòu)后驅(qū)動左,、右絲桿轉(zhuǎn)動， 由活動橫梁內(nèi)與之齒和的螺母帶動橫梁上升或下降,。 裝上試樣后,，試驗(yàn)機(jī)可以通過載荷、應(yīng)變,、位移傳感器獲得相應(yīng)的信號,，該信號放大后通過 A/D進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換，并將數(shù)據(jù)傳遞給微機(jī),。
微機(jī)一方面對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,， 以圖形及數(shù)值形式在微機(jī)顯示器上反映出來；另一方面將處理后的信號與初始設(shè)定值進(jìn)行比較,，調(diào)節(jié)橫梁移動改變輸出量,，并將調(diào)整后的輸出量傳遞給伺服控制系統(tǒng)，從而可達(dá)到恒速率,、恒應(yīng)變,、恒應(yīng)力等高要求的控制需要。 下面對電子拉力試驗(yàn)機(jī)各組成部分的工作原理進(jìn)行介紹,。
1 測量系統(tǒng)
1.1力值的測量
通過測力傳感器,、信號放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)測量,。常用的測力傳感器是應(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(補(bǔ)償元件、防護(hù)罩,、接線插座,、加載件)組成，能將某種機(jī)械量變成電量輸出的器件,。應(yīng)變片式的拉,、壓力傳感器國內(nèi)外種類繁多，主要有筒狀的,、輪輻式的,、S雙連孔型的、十字梁式等傳感器,。測力傳感器的好壞決定了試驗(yàn)機(jī)的精度和測力穩(wěn)定性,，目前市場上的電子拉力試驗(yàn)機(jī)用傳感器小力值一般用S型傳感器，大力值一般用輪輻式傳感器,。常見的電子拉力試驗(yàn)機(jī)測力傳感器為0.5級和1級,，最大允許誤差分別為±0.5%和±1%。最大實(shí)驗(yàn)力一般不超過20kN,。
1.2 變形的測量
通過變形測量裝置來測量,， 它是用來測量試樣在試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的形變。 變形測量裝置又稱引伸計,，是由不同準(zhǔn)確度的變形傳感器和試驗(yàn)機(jī)變形測量單元所組成的引伸計系統(tǒng),。
該裝置上有兩個夾頭,，經(jīng)過一系列傳動機(jī)構(gòu)與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起,，當(dāng)兩夾頭間的距離發(fā)生變化時，帶動光電編碼器的軸旋轉(zhuǎn),，光電編碼器就會有脈沖信號輸出,，再由單片機(jī)對此信號進(jìn)行處理，就可以得出試驗(yàn)的變形量,。
1.3 橫梁位移的測量
其原理同變形測量大致相同,，都是通過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來獲得橫梁的位移量。
2 驅(qū)動系統(tǒng)
主要是用于試驗(yàn)機(jī)的橫梁移動,。 其工作原理是由伺服系統(tǒng)控制電機(jī),， 電機(jī)經(jīng)過減速箱等一系列傳動機(jī)構(gòu)帶動絲桿移動，從而達(dá)到控制橫梁移動的目的,。通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,，可以改變橫梁的移動速度。電子拉力試驗(yàn)機(jī)的電機(jī)有的是普通三相電機(jī)或變頻電機(jī)，這種電機(jī)采用模擬信號控制,，反應(yīng)慢,，定位不準(zhǔn)確，調(diào)速范圍窄,，有高速就沒了低俗或有低速就沒了高速,，并且速度控制不準(zhǔn)確。另一種電機(jī)是全數(shù)字交流伺服電機(jī),，采用全數(shù)字脈沖控制,，調(diào)速范圍廣，可達(dá)(0.001～1000)mm/min,，控制定位準(zhǔn)確,，反應(yīng)快，0.01秒可加到滿速度,。電子拉力試驗(yàn)機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)有的采用減速機(jī),，有的采用普通皮帶，有的采用全圓弧同步帶,。絲桿是驅(qū)動測力傳感器運(yùn)動的部件,，市場上的電子拉力試驗(yàn)機(jī)有的使用的是T形普通絲桿，也有無間隙滾珠絲桿,。T形普通絲桿間隙比較大,，摩擦力比較大，使用壽命短,。
3控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)顧名思義,，就是控制試驗(yàn)機(jī)運(yùn)作的系統(tǒng)。主控制器有微機(jī)(使用PC機(jī))或微電腦(使用單片機(jī)或PLC等),。通過操作臺可以控制試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)作,，顯示屏可以獲知試驗(yàn)機(jī)的狀態(tài)及各項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)。若該機(jī)帶有電腦,，也可以由電腦實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,、試驗(yàn)結(jié)果打印。試驗(yàn)機(jī)同電腦之間的通信一般都是使用ＲS232串行通信方式,，通過計算機(jī)背后的串口進(jìn)行通信,。電腦用來采集和分析數(shù)據(jù)，進(jìn)入試驗(yàn)界面后,，電腦會不斷采集各樣試驗(yàn)數(shù)據(jù),，實(shí)時畫出試驗(yàn)曲線，自動求出各試驗(yàn)參數(shù)及輸出報表,。
下面對電子拉力試驗(yàn)機(jī)的機(jī)體做整體介紹,，主機(jī)部分是電子拉力試驗(yàn)機(jī)的傳動部分,，它為試樣提供符合標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)空間，拉伸輔具需要裝在主機(jī)上方能進(jìn)行拉伸試驗(yàn),。它主要包括固定橫梁,、移動橫梁、負(fù)荷傳感器,、工作臺和底板,。工作臺是主機(jī)的主要支撐件，所有的傳動系統(tǒng)都安裝在工作臺上,，電機(jī)減速機(jī)系統(tǒng)安裝在工作臺的下部,，減速機(jī)的輸出通過同步齒形帶和安裝在工作臺上的絲桿相連，電機(jī)的轉(zhuǎn)動帶動絲桿轉(zhuǎn)動,。在絲桿上安裝有絲母,，絲母和移動橫梁固定為一體，絲桿轉(zhuǎn)動時使移動橫梁可以上下移動,，所有實(shí)驗(yàn)過程都是通過移動橫梁的上下移動來實(shí)現(xiàn)的,。負(fù)荷傳感器通過螺釘固定在移動橫梁上，固定橫梁是主機(jī)的連接件拉伸輔具的固定件,。電器控制部分包括強(qiáng)電操作按鈕和電器控制箱兩大部分,。強(qiáng)電操作面板包括電機(jī)開關(guān)和急停按鈕，和強(qiáng)電面板共同構(gòu)成系統(tǒng)的強(qiáng)電控制部分,。行程限位裝置是通過光電行程開關(guān)接近移動橫梁來實(shí)現(xiàn)的,，實(shí)驗(yàn)前將位置調(diào)整合適，來保護(hù)機(jī)器,。
