木家具力學(xué)能試驗機(jī)

萬能試驗機(jī)也叫萬能材料試驗機(jī)，或拉力機(jī)，雙絲桿系列，控制、測量、操作一體化結(jié)構(gòu)， 融當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)于一體，具有精度高、調(diào)速范圍寬、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。電子萬能試驗機(jī)滿足GB/T1040、1041、8804、9341、9647、ISO7500-1、GB16491、GB/T17200、ISO5893、ASTM D638、695、790和塑料管材等標(biāo)準(zhǔn)的要求。適用于塑料、防水材料、紡織品、紙制品和橡膠等材料試樣及制品的拉伸、壓縮、彎曲、蠕變試驗并配有大壓盤可直接進(jìn)行管材扁平壓縮(壓縮復(fù)原)、環(huán)剛度(抗外負(fù)荷)、蠕變比率、環(huán)抗拉強(qiáng)度等試驗。

萬能材料試驗機(jī)是現(xiàn)代電子技術(shù)與機(jī)械傳動技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是充分發(fā)揮了機(jī)電各自特長而構(gòu)成的大型精密測試儀器，可對各種材料進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲、剝離、剪切等多項性能試驗，且有測量范圍寬、精度高、響應(yīng)快等特點(diǎn)。工作可靠，效率高，可對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時顯示記錄、打印。

萬能材料試驗機(jī)是由測量系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電腦(電腦系統(tǒng)型拉力試驗機(jī))等結(jié)構(gòu)組成。

如果將現(xiàn)市面上的萬能試驗機(jī)按照用途分類，可劃屬為測定機(jī)械性能的試驗機(jī)。按照試驗機(jī)的用途可將所有試驗機(jī)分為兩類:

1.測定機(jī)械性能的試驗機(jī)

與萬能試驗機(jī)同屬測定機(jī)械性能的試驗機(jī)這一大類的還有:A-靜負(fù)荷試驗機(jī):包括拉力試驗機(jī)、壓力試驗機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)、復(fù)合應(yīng)力試驗機(jī)、蠕變試驗機(jī)、持久強(qiáng)度試驗機(jī)、松弛試驗機(jī)以及硬度計中的布氏、洛式和維氏硬度計。B-動負(fù)荷試驗機(jī):包括沖擊試驗機(jī)、疲勞試驗機(jī)以及硬度計中的沖擊布氏和肖氏硬度計。

拉力試驗機(jī)配套設(shè)備:高低溫試驗箱，高溫爐、低溫箱、各種制具。

拉伸試驗高溫爐:配套使用于液壓萬能試驗機(jī)和電子萬能試驗機(jī)為其試樣提供高溫環(huán)境。電爐外殼采用不銹鋼制作，爐膽采用上、中、下三段加熱，三個溫度控制器分別控制三組加熱絲，爐膛內(nèi)溫度均勻。采用PID模糊控制方式，試驗溫度過沖小，控制精度高，是高等院校、科研機(jī)構(gòu)、廠礦材料研究單位的高性能材料試驗設(shè)備?？梢愿鶕?jù)使用環(huán)境要求與主機(jī)任意組合使用，可完成各種金屬、非金屬的高溫拉伸試驗，并能達(dá)到各種特殊行業(yè)(如塑料、橡膠)等的使用要求。做常溫試驗時只需把高溫爐移開，可完全滿足GB/T4338-2006,HB5195-1996中圓棒試樣、矩形試樣、管材等，在特殊環(huán)境溫度下的強(qiáng)度檢驗。

2.工藝試驗用試驗機(jī)

萬能試驗機(jī)工藝試驗用試驗機(jī):包括杯突試驗機(jī)、彈簧試驗機(jī)、彎曲試驗機(jī)和線材扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)。測量系統(tǒng)

力值測量

通過測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)測量，最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。

從材料力學(xué)上得知，在小變形條件下，一個彈性元件某一點(diǎn)的應(yīng)變ε與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變形成正比。以S型傳感器為例，當(dāng)傳感器受到拉力P的作用時，由于彈性元件表面粘貼有應(yīng)變片，因為彈性元件的應(yīng)變與外力P的大小成正比例，故此將應(yīng)變片接入測量電路中，即可通過測出其輸出電壓，從而測出力的大小。

對于傳感器，一般采用差動全橋測量，即將所粘貼的應(yīng)變片組成橋路，

R1、R2、R3、R4，實(shí)際為阻值相等的4片(或8片)應(yīng)變片，即R1=R2=R3=R4，當(dāng)傳感器受到外力(拉力或壓力)作用時，傳感器彈性元件產(chǎn)生應(yīng)變而使各電阻值發(fā)生變化，其變化值分別為△R1、△R2、△R3、△R4，結(jié)果原來平衡的電橋，現(xiàn)不平衡了，橋路就有電壓輸出，設(shè)△E

則△E=[R1R2/(R1+R2)2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U

式中U為外電源供給橋路的電壓

進(jìn)一步簡化有

△E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U

將△Ri/Ri=Kεi代上上式

則有 △E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4)

簡單來說，外力P引起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形，導(dǎo)致電橋的不平衡，從而引起傳感器輸出電壓的變化，我們通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小了。

一般來說，傳感器的輸出信號都是非常微弱的，通常只有幾個mV，如果我們直接對此信號進(jìn)行測量，是非常困難的，并且不能滿足高精度測量要求。因此必須通過放大器將此微弱信號放大，放大后的信號電壓可達(dá)10V，此時的信號為模擬信號，這個模擬信號經(jīng)過多路開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，至此，力的測量告一段落。

形變測量

通過形變測量裝置來測量，它是用來測量試樣在試驗過程中產(chǎn)生的形變。

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。再由處理器對此信號進(jìn)行處理，就可以得出試樣的變形量。

橫梁位移測量

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。