電子拉力試驗(yàn)機主要是通過用計算(suàn)機(jī)控(kòng)製及(jí)測定的試(shì)驗機器(qì)設(shè)備(bèi)，主要(yào)在金(jīn)屬(shǔ)及非(fēi)金屬材(cái)料的(dí)拉伸檢(jiǎn)測中應(yīng)用。拉(lā)力試驗(yàn)機(jī)如今在(zài)質量監(jiān)督(dū)，科學(xué)教(jiào)研(yán)，汽車，建(jiàn)工(gōng)建材等(děng)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用(yòng)。電子(zǐ)拉力試驗機在產(chǎn)品質量(liáng)伸(shēn)拉，壓縮，彎(wān)曲等檢測應用(yòng)中，具有檢測值(zhí)精準(zhǔn)，檢測範(fàn)圍寬以(yǐ)及(jí)相應(yīng)速(sù)度(dù)快(kuài)的(dí)特征，可對試驗(yàn)數(shù)據進行實(shí)施記錄(lù)，並(bìng)依據應(yīng)標(biāo)準記(jì)錄最(zuì)大實驗力(lì)值，斷裂(liè)力(lì)值，屈服力(lì)值，計算(suàn)斷裂延伸率和各種強度值等實驗數據(jù)。

電(diàn)子拉力(lì)試(shì)驗(yàn)機(jī)主要是(shì)由(yóu)驅動(dòng)係(xì)統，控(kòng)製(zhì)係統，測(cè)量係(xì)統等結構(gòu)組(zǔ)成。 驅動(dòng)係(xì)統接(jiē)通電(diàn)源(yuán)後(hòu)，微機(jī)按試驗前設定的(dí)數值發出橫梁(liáng)移動(dòng)指令，該(gāi)指令通過伺服控製係統(tǒng)控製(zhì)主(zhǔ)機內部(bù)的伺服電機(jī)轉動，經過皮帶，齒輪等(děng)減(jiǎn)速機構後驅(qū)動(dòng)左，右絲(sī)杆(gān)轉動， 由(yóu)活動橫(héng)梁內(nèi)與(yǔ)之(zhī)齒和的螺母(mǔ)帶(dài)動橫梁上升或(huò)下降。 裝(zhuāng)上試樣(yàng)後，試驗機可以通過載荷，應(yīng)變(biàn)，位移(yí)傳(chuán)感(gǎn)器獲(huò)得相應(yīng)的信號，該信號(hào)放(fàng)大(dà)後(hòu)通(tōng)過 A/D進(jìn)行數(shù)據采集(jí)和轉(zhuǎn)換，並將數(shù)據(jù)傳遞給微機。

微機(jī)一(yī)方麵(miàn)對數據進(jìn)行處理(lǐ)， 以圖形及數值形(xíng)式在(zài)微機(jī)顯示(shì)器上(shàng)反(fǎn)映(yìng)出來；另一方(fāng)麵將(jiāng)處(chǔ)理後(hòu)的信號(hào)與(yǔ)初(chū)始設定(dìng)值(zhí)進(jìn)行(háng)比(bǐ)較，調節橫梁移動改變(biàn)輸出量，並(bìng)將(jiāng)調整後(hòu)的輸出量傳(chuán)遞給伺服控(kòng)製係統，從而(ér)可(kě)達到(dào)恒(héng)速率，恒(héng)應變，恒(héng)應(yīng)力(lì)等高要求(qiú)的(dí)控製(zhì)需要(yào)。 下(xià)麵對電(diàn)子拉(lā)力試驗機各組成(chéng)部(bù)分(fēn)的工作(zuò)原(yuán)理(lǐ)進行(háng)介紹。

1  測量(liáng)係統

1.1力(lì)值的測(cè)量

通過測力(lì)傳感(gǎn)器(qì)，信(xìn)號放(fàng)大(dà)器(qì)和數(shù)據處理(lǐ)係(xì)統(tǒng)來(lái)實現測量。常(cháng)用的(dí)測(cè)力傳感器(qì)是應變片(piàn)式(shì)傳感(gǎn)器(qì)。所謂應變片(piàn)式(shì)傳(chuán)感器，就是由應(yīng)變片，彈性(xìng)元(yuán)件和某些附件(補償元件，防(fáng)護罩，接(jiē)綫(xiàn)插座(zuò)，加(jiā)載件(jiàn))組(zǔ)成，能將某(mǒu)種機械量變成(chéng)電(diàn)量(liáng)輸出(chū)的(dí)器件。應(yīng)變片式的(dí)拉(lā)，壓力傳感器國內(nèi)外(wài)種類繁多，主(zhǔ)要(yào)有筒狀的(dí)，輪(lún)輻式的，S雙連孔型(xíng)的，十字(zì)梁式等(děng)傳(chuán)感器。測(cè)力傳感(gǎn)器的好壞決定了試驗機(jī)的精度和測力穩定性，目前(qián)市場上的電子(zǐ)拉力試(shì)驗機用傳感器(qì)小力值一(yī)般用(yòng)S型傳感(gǎn)器，大力(lì)值(zhí)一般用輪輻式傳(chuán)感器(qì)。常(cháng)見的電子拉(lā)力試驗(yàn)機(jī)測力(lì)傳感器(qì)為0.5級(jí)和1級，最大允許誤差分別(bié)為±0.5%和(hé)±1%。最(zuì)大(dà)實(shí)驗力(lì)一般(bān)不(bù)超過(guò)20kN。

1.2  變(biàn)形的測量

通(tōng)過變形(xíng)測(cè)量(liáng)裝置來(lái)測量(liáng)， 它(tā)是用(yòng)來測(cè)量試樣在試驗過程中產生的形變。 變形(xíng)測(cè)量裝置(zhì)又稱(chēng)引伸計，是由不(bù)同(tóng)準確(què)度的(dí)變形傳(chuán)感器(qì)和試(shì)驗機(jī)變形測量單(dān)元(yuán)所組成的引伸(shēn)計(jì)係統(tǒng)。

該裝置上有兩個夾(jiā)頭，經過(guò)一(yī)係(xì)列傳動機構(gòu)與(yǔ)裝(zhuāng)在(zài)測量裝置(zhì)頂部(bù)的光(guāng)電(diàn)編(biān)碼(mǎ)器(qì)連(lián)在(zài)一起，當兩夾頭間(jiān)的(dí)距離(lí)發(fā)生(shēng)變化時，帶(dài)動光電編碼器(qì)的軸旋轉，光電(diàn)編碼器(qì)就會有(yǒu)脈(mài)衝信(xìn)號輸出，再由(yóu)單(dān)片機對此信(xìn)號(hào)進行處(chǔ)理，就可(kě)以得出(chū)試驗(yàn)的變(biàn)形量。

1.3  橫梁(liáng)位移的(dí)測量(liáng)

其原理同變形測量(liáng)大致相(xiāng)同，都是(shì)通過(guò)測量(liáng)光電編碼(mǎ)器(qì)的(dí)輸出脈衝數(shù)來(lái)獲得(dé)橫(héng)梁(liáng)的位(wèi)移(yí)量。

2  驅動(dòng)係統

主(zhǔ)要(yào)是(shì)用於(yú)試(shì)驗機的橫(héng)梁移動(dòng)。 其工作(zuò)原(yuán)理是由(yóu)伺服係統(tǒng)控(kòng)製(zhì)電機， 電機(jī)經過減(jiǎn)速箱等一係列(liè)傳(chuán)動機構(gòu)帶動絲(sī)杆移(yí)動，從而達到控製(zhì)橫梁(liáng)移動的目(mù)的(dí)。通(tōng)過改變(biàn)電(diàn)機(jī)的轉速，可(kě)以改(gǎi)變橫梁的(dí)移動速(sù)度(dù)。電(diàn)子拉力試驗機的(dí)電機有的是(shì)普通三(sān)相電(diàn)機(jī)或(huò)變頻電(diàn)機，這種(zhǒng)電(diàn)機采用模擬信號(hào)控製(zhì)，反應(yīng)慢，定位不(bù)準確，調速(sù)範圍窄(zhǎi)，有(yǒu)高速(sù)就(jiù)沒(méi)了低俗(sú)或(huò)有低速就沒了(liǎo)高(gāo)速(sù)，並且(qiě)速(sù)度(dù)控製不(bù)準確。另一種(zhǒng)電(diàn)機是全(quán)數字交流伺服(fú)電機(jī)，采(cǎi)用(yòng)全(quán)數字脈(mài)衝控製，調速範圍廣，可達(dá)(0.001～1000)mm/min，控製(zhì)定(dìng)位(wèi)準(zhǔn)確，反應快，0.01秒可(kě)加(jiā)到(dào)滿(mǎn)速(sù)度(dù)。電(diàn)子拉力試(shì)驗(yàn)機的傳動機構有的采用減(jiǎn)速(sù)機，有的(dí)采用(yòng)普通(tōng)皮帶，有的采(cǎi)用全圓弧同步帶。絲杆是驅(qū)動測(cè)力傳感(gǎn)器運(yùn)動的(dí)部件(jiàn)，市場上(shàng)的電子拉力試驗機(jī)有的使用(yòng)的是(shì)T形(xíng)普通(tōng)絲杆，也有無間隙(xì)滾珠(zhū)絲杆(gān)。T形(xíng)普通絲杆間隙比(bǐ)較大，摩(mó)擦力比較大(dà)，使用壽(shòu)命(mìng)短(duǎn)。

3控製(zhì)係(xì)統(tǒng)

控製係統顧名思(sī)義，就是控製試(shì)驗機運作的(dí)係統(tǒng)。主(zhǔ)控製器有(yǒu)微機(使用PC機)或微(wēi)電(diàn)腦(nǎo)(使用單(dān)片機或PLC等)。通過操作(zuò)台可以控(kòng)製(zhì)試驗機(jī)的(dí)運(yùn)作，顯示屏(píng)可以獲(huò)知試(shì)驗機(jī)的狀態(tài)及各(gè)項試驗參數。若該機帶有(yǒu)電腦(nǎo)，也(yě)可以由(yóu)電(diàn)腦(nǎo)實現(xiàn)各(gè)項(xiàng)功(gōng)能(néng)並進行數據處理分析，試(shì)驗結(jié)果打印。試(shì)驗機同電腦之間的(dí)通(tōng)信(xìn)一般(bān)都(dū)是(shì)使用ＲS232串行通信方(fāng)式，通過計算機(jī)背(bèi)後的(dí)串(chuàn)口進行通信。電腦用來(lái)采集和(hé)分析(xī)數(shù)據，進(jìn)入試驗界麵(miàn)後，電腦會不斷采(cǎi)集各(gè)樣試(shì)驗數據，實(shí)時畫(huà)出試(shì)驗曲綫，自動求(qiú)出各(gè)試驗(yàn)參數(shù)及(jí)輸出報表(biǎo)。

下麵對電子拉力試驗(yàn)機的(dí)機體做(zuò)整(zhěng)體介(jiè)紹(shào)，主機部分(fēn)是電子拉(lā)力(lì)試驗機的(dí)傳(chuán)動(dòng)部分，它為試(shì)樣提(tí)供(gōng)符合(hé)標準(zhǔn)的(dí)實(shí)驗(yàn)空間(jiān)，拉伸(shēn)輔(fǔ)具(jù)需要(yào)裝在(zài)主機上方能(néng)進行(háng)拉伸(shēn)試(shì)驗。它主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)固(gù)定橫(héng)梁(liáng)，移(yí)動(dòng)橫梁，負荷傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，工(gōng)作(zuò)台(tái)和底板(bǎn)。工作台(tái)是(shì)主機(jī)的(dí)主(zhǔ)要(yào)支(zhī)撐件(jiàn)，所(suǒ)有(yǒu)的傳動係統都安裝(zhuāng)在(zài)工作台(tái)上(shàng)，電機(jī)減速(sù)機係(xì)統安裝在工作(zuò)台(tái)的下(xià)部(bù)，減(jiǎn)速機的(dí)輸出(chū)通(tōng)過同步齒形(xíng)帶(dài)和安裝(zhuāng)在工作台(tái)上的絲杆相連，電機的(dí)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動絲杆轉動。在絲杆上(shàng)安(ān)裝有絲(sī)母(mǔ)，絲(sī)母和移(yí)動橫(héng)梁固定為(wéi)一體，絲杆(gān)轉(zhuǎn)動(dòng)時使(shǐ)移動橫梁(liáng)可(kě)以上下移(yí)動(dòng)，所有實(shí)驗過程(chéng)都(dū)是通過(guò)移動(dòng)橫(héng)梁(liáng)的上下移動來實現(xiàn)的。負荷傳(chuán)感(gǎn)器(qì)通(tōng)過螺釘固定在(zài)移動橫(héng)梁上，固定橫(héng)梁(liáng)是主(zhǔ)機(jī)的(dí)連接件拉伸輔具的(dí)固定件(jiàn)。電器(qì)控製(zhì)部分包(bāo)括強電(diàn)操(cāo)作(zuò)按(àn)鈕和(hé)電(diàn)器(qì)控製(zhì)箱(xiāng)兩大部(bù)分(fēn)。強電操(cāo)作麵(miàn)板(bǎn)包(bāo)括電機開(kāi)關(guān)和(hé)急停(tíng)按鈕(niǔ)，和(hé)強(qiáng)電麵板(bǎn)共同構成(chéng)係統的強(qiáng)電(diàn)控製(zhì)部(bù)分(fēn)。行(háng)程限位(wèi)裝(zhuāng)置是通過光電行程開(kāi)關(guān)接近(jìn)移動(dòng)橫(héng)梁(liáng)來實現的(dí)，實(shí)驗前(qián)將位(wèi)置(zhì)調(tiáo)整(zhěng)合(hé)適，來保護機器(qì)。