木家具力學能試驗機技術(shù)指標

萬能試驗機也叫萬能材料試驗機，或拉力機，雙絲桿系列，控制、測量、操作一體化結(jié)構(gòu)， 融當代先進技術(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。電子萬能試驗機滿足GB/T1040、1041、8804、9341、9647、ISO7500-1、GB16491、GB/T17200、ISO5893、ASTM D638、695、790和塑料管材等標準的要求。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行管材扁平壓縮(壓縮復原)、環(huán)剛度(抗外負荷)、蠕變比率、環(huán)抗拉強度等試驗。

萬能材料試驗機是現(xiàn)代電子技術(shù)與機械傳動技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是充分發(fā)揮了機電各自特長而構(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、響應快等特點。工作可靠，效率高，可對試驗數(shù)據(jù)進行實時顯示記錄、打印。

萬能材料試驗機是由測量系統(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)等結(jié)構(gòu)組成。

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

1.測定機械性能的試驗機

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

拉力試驗機配套設備: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和電子萬能試驗機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、科研機構(gòu)、廠礦材料研究單位的高性能材料試驗設備?？梢愿鶕?jù)使用環(huán)境要求與主機任意組合使用，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)境溫度下的強度檢驗。

2.工藝試驗用試驗機

萬能試驗機工藝試驗用試驗機:包括杯突試驗機、彈簧試驗機、彎曲試驗機和線材扭轉(zhuǎn)試驗機。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)來實現(xiàn)測量，最常用的測力傳感器是應變片式傳感器。

所謂應變片式傳感器，就是由【應變片】、彈性元件和某些附件(補償元件、防護罩、接線插座、加載件組成)，能將某種機械量變成電量輸出的器件。應變片式的拉、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。

從材料力學上得知，在小變形條件下，一個彈性元件某一點的應變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，當傳感器受到拉力P的作用時，由于彈性元件表面粘貼有應變片，因為彈性元件的應變與外力P的大小成正比例，故此將應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，即將所粘貼的應變片組成橋路，

R1、R2、R3、R4，實際為阻值相等的4片(或8片)應變片，即R1=R2=R3=R4，當傳感器受到外力(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△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)應變片的變形，導致電橋的不平衡，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)過一系列傳動機構(gòu)與裝在測量裝置頂部的【光電編碼器】連在一起，當兩夾頭間的距離發(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。