如何選擇試驗(yàn)機(jī)
試驗(yàn)機(jī)分為電子試驗(yàn)機(jī)與液壓試驗(yàn)機(jī)。電子試驗(yàn)機(jī)與液壓試驗(yàn)機(jī)均屬于材料力學(xué)檢測(cè)儀器，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用性能、應(yīng)用范圍等方面具有各自的特點(diǎn)，用戶可根據(jù)所在行業(yè)具體使用環(huán)境來決定選用電子試驗(yàn)機(jī)還是液壓試驗(yàn)機(jī)。
一、在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上
電子試驗(yàn)機(jī)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。在傳動(dòng)控制上，目前主要有兩種形式，同步帶和減速機(jī)；在測(cè)力上電子試驗(yàn)機(jī)均采用負(fù)荷傳感器。
液壓試驗(yàn)機(jī)主要采用高壓液壓源為動(dòng)力源，采用手動(dòng)閥、伺服閥或比例閥作為控制元件進(jìn)行控制。普通液壓試驗(yàn)機(jī)只能進(jìn)行人工手動(dòng)實(shí)現(xiàn)加載，屬于開環(huán)控制系統(tǒng)，受價(jià)格因素的影響，測(cè)力傳感器一般采用液壓壓力傳感器。而電液伺服類試驗(yàn)機(jī)則是采用伺服閥或比例閥作為控制元件進(jìn)行控制，國內(nèi)有些廠家亦已經(jīng)采用高精度負(fù)荷傳感器來進(jìn)行測(cè)力。
二、在使用性能上
電子試驗(yàn)機(jī)，不用油源，所以更清潔，使用維護(hù)更方便；它的試驗(yàn)速度范圍可進(jìn)行調(diào)整，試驗(yàn)速度可達(dá)0.001mm/min～500mm/min，試驗(yàn)行程可按需要而定，更靈活；測(cè)力精度高，有些甚至能達(dá)到0.2%；體積小、重量輕、空間大、方便加配相應(yīng)裝置來做各項(xiàng)材料力學(xué)試驗(yàn)，真正做到了一機(jī)多用。目前國內(nèi)的主流試驗(yàn)機(jī)廠家生產(chǎn)的電子試驗(yàn)機(jī)，均可以做到載荷控制、應(yīng)變控制、位移、速度控制等閉環(huán)控制。
液壓試驗(yàn)機(jī)，受油源流量的限制，試驗(yàn)速度較低。手動(dòng)液壓試驗(yàn)機(jī)，操作較為簡(jiǎn)易，價(jià)格便宜，但控制精度較低；電液伺服試驗(yàn)機(jī)，則性能與電子試驗(yàn)機(jī)相比，除速度低外，控制精度也不遜色；采用負(fù)荷傳感器的微機(jī)控制電液伺服試驗(yàn)機(jī)，力值精度也可以達(dá)到0.5%左右，且在做大噸位的材料力學(xué)試驗(yàn)時(shí)，更更可靠、更穩(wěn)定、性價(jià)比更高。
三、在應(yīng)用范圍上
電子試驗(yàn)機(jī)，廣泛應(yīng)用于各種金屬、非金屬及復(fù)合材料，如木材、塑料型材、電線電纜、紙張、薄膜、橡膠、醫(yī)藥、食品包裝材料、織物等進(jìn)行拉伸性能指標(biāo)的測(cè)試。同時(shí)可根據(jù)用戶提供的國內(nèi)、標(biāo)準(zhǔn)定做各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件和試驗(yàn)輔具。數(shù)字顯示電子試驗(yàn)機(jī)適合于只求力值、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等相關(guān)數(shù)據(jù)的用戶，如需求取較為復(fù)雜參數(shù)，微機(jī)控制電子試驗(yàn)機(jī)是更好的選擇。
四、在性價(jià)比上
30T以下的電子試驗(yàn)機(jī)更有優(yōu)勢(shì)。液壓試驗(yàn)機(jī)主要用于金屬、非金屬材料和零件、部件、構(gòu)件的拉伸、壓縮、彎曲等力學(xué)性能試驗(yàn)。液壓試驗(yàn)機(jī)是工礦企業(yè)、建筑建材、質(zhì)檢中心、水利水電、橋梁工程、科研院所、大專院校力學(xué)試驗(yàn)室的理想的試驗(yàn)設(shè)備。手動(dòng)控制的液壓試驗(yàn)機(jī)，價(jià)格便宜，適合工礦企業(yè)的成品檢驗(yàn)、材料指標(biāo)測(cè)試；而電液伺服試驗(yàn)機(jī)，則適合要求較高的鋼鐵、建材檢測(cè)類的試驗(yàn)室、科研機(jī)構(gòu)及大專院校。30T以上電液伺服試驗(yàn)機(jī)與電子試驗(yàn)機(jī)相比，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯。
液壓試驗(yàn)機(jī)是現(xiàn)代電子技術(shù)與機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是充分發(fā)揮了機(jī)電各自特長(zhǎng)而構(gòu)成的大型精密測(cè)試儀器，可對(duì)各種材料進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲、剝離、剪切等多項(xiàng)性能試驗(yàn)，且有測(cè)量范圍寬、精度高、響應(yīng)快等特點(diǎn)。工作可靠，效率高，可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示記錄、打印。
液壓試驗(yàn)機(jī)是由測(cè)量系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電腦(電腦系統(tǒng)型拉力試驗(yàn)機(jī))等結(jié)構(gòu)組成。
一.液壓試驗(yàn)機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
主要是用于試驗(yàn)機(jī)的橫梁移動(dòng)，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(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到控制橫梁移動(dòng)的目的。通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以改變橫梁的移動(dòng)速度。
二.液壓試驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)
顧名思義，就是控制試驗(yàn)機(jī)運(yùn)作的系統(tǒng)，人們通過操作臺(tái)可以控制試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)作，通過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)帶有電腦的話，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，它通過計(jì)算機(jī)背后的串口(COM口)進(jìn)行通信，此技術(shù)比較成熟、可靠，使用方便。
三.電腦
用來采集和處理分析數(shù)據(jù)。進(jìn)入試驗(yàn)界面后，電腦會(huì)不斷采集各樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)畫出試驗(yàn)曲線(常用力--位移的曲線)，自動(dòng)求出各試驗(yàn)參數(shù)及輸出報(bào)表。
一、什么叫試驗(yàn)機(jī)
我們通常所見的試驗(yàn)機(jī)實(shí)際應(yīng)叫做材料試驗(yàn)機(jī)，它是一種用來驗(yàn)測(cè)各種材料式部件的機(jī)械物理性能的儀器。
試驗(yàn)機(jī)的概述
1.定義
1.1試驗(yàn)機(jī)概念和用途試驗(yàn)機(jī)是在各種條件、環(huán)境下測(cè)定金屬材料、非金屬材料、機(jī)械零件、工程結(jié)構(gòu)等的機(jī)械性能、工藝性能、內(nèi)部缺陷和校驗(yàn)旋轉(zhuǎn)零部件動(dòng)態(tài)不平衡量的精密測(cè)試儀器。在研究探索新材料、新工藝、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的過程中，試驗(yàn)機(jī)是一種*的重要測(cè)試儀器。廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油、化工、建材、建工、航天、造船、交通運(yùn)輸、等工業(yè)部門以及大專院校、科研院所的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。對(duì)有效使用材料、改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、保證產(chǎn)品安全可靠等都具有重要作用。
1.2試驗(yàn)機(jī)的種類：試驗(yàn)機(jī)的種類很多，有多種不同的分類方法。按照傳統(tǒng)分類方法可以分為金屬材料試驗(yàn)機(jī)、非金屬材料試驗(yàn)機(jī)、動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)、振動(dòng)臺(tái)和無損探傷機(jī)等五大類。 1.2.1材料試驗(yàn)機(jī)的分類：材料試驗(yàn)機(jī)的品種、型號(hào)很多，它們的加荷方法、結(jié)構(gòu)特征、測(cè)力原理、使用范圍都各不相同。
1.2.1.1按用途分類:測(cè)定機(jī)械性能用試驗(yàn)機(jī)和工藝試驗(yàn)用試驗(yàn)機(jī)
1.2.1.2按加荷方法分類:靜負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)(靜態(tài))和動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)(動(dòng)態(tài))
1.2.1.2.1靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)主要包括： ●試驗(yàn)機(jī)：液壓試驗(yàn)機(jī)和電子試驗(yàn)機(jī) ●壓力試驗(yàn)機(jī) ●拉力試驗(yàn)機(jī)●扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī) ●蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)
1.2.1.2.2動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)主要包括：疲勞試驗(yàn)機(jī)：動(dòng)靜試驗(yàn)機(jī)、單向脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)等
1.2.1.3按測(cè)力方式分類:機(jī)械測(cè)力試驗(yàn)機(jī)和電子測(cè)力試驗(yàn)機(jī)
1.2.1.4按控制方式分類:手動(dòng)控制和微機(jī)伺服控制試驗(yàn)機(jī)
1.2.1.5按油缸位置分類:油缸上置式和油缸下置式試驗(yàn)機(jī)
1.3材料試驗(yàn)
1.3.1材料的機(jī)械性能：材料在外力的作用下，所表現(xiàn)的抵抗變形或破壞的能力，稱作材料的機(jī)械性能。包括強(qiáng)度、塑性、彈性、脆性、斷裂韌性、硬度等。
1.3.2.材料試驗(yàn)：機(jī)械性能試驗(yàn)、物理實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
1.3.3材料的機(jī)械性能試驗(yàn)：拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)、沖擊、疲勞、蠕變、持久、松弛、磨損、硬度等試驗(yàn)。
1.3.3.1拉伸試驗(yàn)：又稱拉力試驗(yàn)，是緩慢地在試樣兩端施加負(fù)荷，使試樣的工作部分受軸向拉力，引起試樣沿軸向伸長(zhǎng)，一般進(jìn)行到拉斷為止。通過拉伸試驗(yàn)可測(cè)定材料的抗拉強(qiáng)度和塑性特性等。
二、材料試驗(yàn)機(jī)的分類
材料試驗(yàn)機(jī)的分類方法很多，常見的有：
a)按照出力源的類型分主要有電機(jī)、液壓、氣動(dòng)、電磁等幾種；
b)按測(cè)量結(jié)束的指示類型分主要有數(shù)顯、指針；
c)按試樣所受有載與時(shí)間的關(guān)系主要有：靜太機(jī)和疲勞機(jī)。
d)按控制方式分主要有開環(huán)控制(手動(dòng)控制)和閉環(huán)控制(自動(dòng)控制)
對(duì)于閉環(huán)控制等覺的控制類型有：速度控制、載荷控制、變形控制、位置控制。
e)按用途分主要有通用機(jī)(機(jī))、機(jī)。
機(jī)的種類很多，如：水泥壓力機(jī)、紅磚壓力機(jī)、線彎曲疲勞機(jī)、軟憂機(jī)、電瓷彎扭機(jī)、臥拉等等，遠(yuǎn)平衡機(jī)，遠(yuǎn)三軸、振動(dòng)臺(tái)。
北京時(shí)代新天測(cè)控技術(shù)有限公司出品WDW-100試驗(yàn)機(jī)
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