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原來決定萬能拉力機的性能和精度是這些……

 發(fā)布時間:2022-02-28 點擊量:1515
    電子式拉力試驗機是電子技能和機械傳動聯(lián)結(jié)后的產(chǎn)物,充分發(fā)揚了機電的各自專長,進而組成的大型精細測試儀器。拉力機可對各種材料進行拉伸、緊縮、彎曲、剝離、剪切等多項功能實驗,測量范圍廣、精度高、效率高,并對實驗數(shù)據(jù)進行及時顯示記載、打印。
   拉力機的原理結(jié)構(gòu)
  電子式拉力試驗機是由測量系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等構(gòu)造構(gòu)成。
  1.拉力機的測量系
  1.1力值的測量
  該系統(tǒng)由測力傳感器、擴大器和數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)組成,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(賠償元件、防護罩、接線插座、加載件)構(gòu)成,能將某種機械量變成電量輸出。應(yīng)變片式的力敏傳感器品種繁復(fù),首要有筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔型傳感器、十字梁式傳感器等類型。
  從力學(xué)上得知,在小變形前提下,一個彈性元件某一點的應(yīng)變ε與彈性元件所受的力成正比。以S型傳感器為例,當傳感器遭到拉力P的效果時,因為彈性元件外表粘貼有應(yīng)變片,彈性元件的應(yīng)變與外力P的變化成正比例,然后將應(yīng)變片接入測量電路中,即可測出其輸出電壓,然后測出力的大小。
  簡略來說,外力P惹起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形,招致電橋的不平衡,然后惹起傳感器輸出電壓的轉(zhuǎn)變,我們經(jīng)過測量輸出電壓的轉(zhuǎn)變就可以知道力的大小了。
  1.2形變的測量
  經(jīng)過形變裝置來測量,它是用來測量試樣在實驗進程中發(fā)生的形變。
  該裝置上有兩個夾頭,經(jīng)由傳感器與裝在頂部的光電編碼器連在一起,當兩夾頭間的間隔發(fā)作變化時,帶動光電編碼器的軸轉(zhuǎn)動,光電編碼器就會有脈沖信號輸出。再由處置器對此信號進行處理,就可以得出試樣的變形量。
  1.3橫梁位移的測量
  其道理同變形測量大致一樣,都是經(jīng)過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來取得橫梁的位移量。
  2.拉力機的驅(qū)動系統(tǒng)
  首要是用于試驗機的橫梁挪動,其原理是由伺服系統(tǒng)控制電機,電機經(jīng)由減速箱等一系傳動裝置帶動絲桿轉(zhuǎn)變,然后達到控制橫梁移動的目的。改動電機的轉(zhuǎn)速,可以改動橫梁的移動速度。
  3.拉力機的控制系統(tǒng)
  它就是控制機器運作的系統(tǒng),人們通過操作臺可以控制拉力試驗機的運作,通過顯示屏可以獲知試驗機的形態(tài)及各項實驗參數(shù)。若該拉力機帶有電腦的話,也可以由電腦完成各項功用并進行數(shù)據(jù)處置、實驗結(jié)果打印。試驗機同電腦之間的通訊普通都是運用RS232串行通訊方法,它經(jīng)過核算機背面的串口進行通訊,使用更便利。
  
  決定拉力機性能及精度的幾個重要因素
  1.力值傳感器
  傳感器的好壞決定了試驗機的精度和測力穩(wěn)定性,目前市場上的拉力機中的傳感器,小力值一般用S型傳感器,大力值一般用輪輻式傳感器。傳感器內(nèi)部一般為電阻應(yīng)變片式,如果應(yīng)變片精度不高或固定應(yīng)變片用的膠抗老化能力不好,再或者傳感器的材料不好都將影響傳感器的精度和使用壽命。測科拉力機采用傳感器,該傳感器精度高,線性好,性能非常穩(wěn)定,幾十年都不會變化。
  2.驅(qū)動傳感器運動的部件:滾珠絲桿
  絲桿如果有間隙的話,做出的試驗數(shù)據(jù)將直接影響試驗的最大變形和斷后伸長率。目前市場上的拉力機有的絲桿是用T形普通絲桿,這樣的話一是間隙比較大,二是磨擦力比較大導(dǎo)致使用壽命短。測科拉力機所用絲桿為高精度無間隙滾珠絲桿,表面淬火硬度高,使用壽命可達幾十年。并且保證精度不變。
  3.拉力機的傳動系統(tǒng)
  目前市場上的拉力機傳動系統(tǒng)有的采用減速機,有的采用普通皮帶,這兩種傳動方式的主要弊端是:前種需要定期加潤滑油,后種則保證不了傳動的同步性影響試驗結(jié)果。測科拉力機的傳動系統(tǒng)采用全圓弧同步帶減速,保證了傳動的同步精度,傳動精度高,效率高,傳動平穩(wěn),燥聲低,使用壽命長。
  4.拉力機的動力源:電機
  目前市場上有的拉力機采用普通三相電機或變頻電機,這種電機采用模擬信號控制,控制反應(yīng)慢,定位不準確,一般調(diào)速范圍窄,有高速就沒了低速或者有低速就沒了高速,并且速度控制不準確。測科拉力機所用的電機為全數(shù)字交流伺服電機,控制方式采用全數(shù)字脈沖控制,調(diào)速范圍廣,可達0.001-1000MM/MIN,控制定位準確,反應(yīng)快,0.01秒可加到滿速度,該電機能保證滿量程速度控制準確,且使用壽命長,可達幾十年,且不用維護。
  5.拉力機的測控系統(tǒng)
  測控系統(tǒng)就是軟件和硬件,目前市場上大部分拉力機的測控系統(tǒng)采用的是8位的單片機控制,采樣速率低,且抗干擾能力差,另外就是AD轉(zhuǎn)換器,如果AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)也就是分辨率低的話,那么測量也不會準。
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