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        電子試驗機(jī)的原理及組成成分

        發(fā)布時間:2024-06-07
        試驗機(jī)是集拉伸、壓縮、彎曲等功能于一體的材料試驗機(jī),主要用于金屬、非金屬材料力學(xué)性能試驗,是工礦企業(yè)、科研單位、大專院校、工程質(zhì)量監(jiān)督站等部門的理想檢測設(shè)備。
        電子試驗機(jī)采用電機(jī)、油泵和機(jī)械傳動系統(tǒng)對試件加載,通過多種控制方式如力控、位移控、變形控等對試樣施加一定的力,通過計算機(jī)電子測控系統(tǒng),采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),從而進(jìn)一步得到被測對象的力學(xué)性能參數(shù)。
        試驗機(jī)的主要結(jié)構(gòu)其實就分為兩大結(jié)構(gòu):主機(jī)、控制(原油)部分(包含電氣和軟件)。主機(jī)主要實現(xiàn)我們式樣的夾持、固定、承載以及力的轉(zhuǎn)化??刂撇糠种饕峁﹦恿碓矗瑢崿F(xiàn)力的傳動、以及傳動方式,數(shù)據(jù)的采集、分析。
        壹主機(jī)主機(jī)主要是由機(jī)座、試臺、油缸、傳遞負(fù)荷的框架(包含上、下夾頭)、絲杠、光杠、移動橫梁、電機(jī)組件、自動找平裝置等構(gòu)件組成。
        貳控制(原油)部分
        1)電氣部分
        a. 強(qiáng)電
        強(qiáng)電部分,一般小噸位的(1000kn或者更大量程)以下的機(jī)或者壓力機(jī)電路基本都一樣,對于普通人來說可能覺得很復(fù)雜,但是對于一名初級電工或者電子愛好者來說很簡單,都是一些入門電路,一眼就能看明白,其實就是一個簡單的拖動過程,主要涉及到油泵電機(jī)的啟停,橫梁電機(jī)的順逆啟動(調(diào)節(jié)試驗空間),液壓鉗口的夾緊與松開(夾持松開試樣),配合按鈕、限位等電子元器件一個電路基本就完成了。
        對于稍微大點(diǎn)噸位的機(jī)子才會有所不同,也無非是增加了星三角延時啟動,近遠(yuǎn)控切換,等等,再復(fù)雜點(diǎn)引入plc就另當(dāng)別論了。所以對于這一部分我們不于追求,都是一些基本配置,所有試驗機(jī)的部分。
        b. 弱電部分
        弱電部分主要由測控儀(控制器)、傳感器、拉線編碼器、引伸計、比例閥(或者伺服閥)、采集卡,組成。
        試驗機(jī)從現(xiàn)如今的市場發(fā)展情況看,基本可以分為兩種:液壓傳動和伺服電機(jī)傳動。
        液壓傳動
        優(yōu)點(diǎn):經(jīng)濟(jì)實惠,價格好多檢測單位都能接受,能實現(xiàn)較大負(fù)載。
        缺點(diǎn):受環(huán)境影響比較大,維護(hù)麻煩,控制精度差。
        伺服電機(jī)控制
        優(yōu)點(diǎn):由于采用了伺服驅(qū)動器加伺服電機(jī),通過相位可以達(dá)到準(zhǔn)確控制,控制精度比較高,易于維護(hù)。
        缺點(diǎn):造價高,扭矩小,大噸位負(fù)載實現(xiàn)比較困難。
        2)油路組成部分
        油路主要由閥板組件,液壓閥、油冷機(jī)、油泵電機(jī)組、濾油器、調(diào)壓閥、壓力表、送回油閥等組成,新老產(chǎn)品可能有些微小區(qū)別。但是總體而言差別不大。
        這一部分也可以理解為整機(jī)的力量源泉,通過她源源不斷的把動力提供給我們,并且按照我們的要求給物體施加一定的力,通過多種控制方式,位移、變形、力控,也可以自定義編程為混合控制,這只是一種廣義的說法,為的是更容易理解。
        現(xiàn)實中是,根據(jù)試驗?zāi)康?,給定一目標(biāo)值,或者無限加載模式,油泵持續(xù)供油,在軟件中選擇一種加載方式,目標(biāo)值,速度,點(diǎn)擊運(yùn)行,軟件會發(fā)送一系列指令到電路,通過ad和da轉(zhuǎn)換成與之相匹配的信號給伺服閥,液壓油通過伺服閥調(diào)節(jié)流量大小推動油缸活塞做功,進(jìn)而實現(xiàn)加載過程。
        這其實只是一次簡單的開環(huán)過程,實際使用中我們?yōu)榱诉_(dá)到高精度,一般都采用閉環(huán)控制,反饋電路,pid調(diào)節(jié),高分辨率,以及*的軟件算法,真實再現(xiàn)實驗過程,分析數(shù)據(jù),輸出結(jié)果。
        3)軟件部分
        根據(jù)不同儀器配備軟件使用。
        叁試驗機(jī)原理在上下橫梁之間形成拉伸空間,可以實現(xiàn)試樣拉伸變形,下橫梁和試臺之間形成壓縮空間,可以實現(xiàn)試樣的壓縮、彎曲、剪切等變形,我們通過安裝在機(jī)座底部的減速機(jī)移動橫梁調(diào)整試驗空間,啟動油泵,裝好式樣,運(yùn)行軟件發(fā)送指令,來自油源的高壓油通過伺服閥(比例閥)送至油缸,油缸活塞把力傳遞給固定在試臺下面的載荷傳感器,再由載荷傳感器把力信號轉(zhuǎn)換成電信號傳送給測量系統(tǒng),通過測量系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析,從而得出試驗結(jié)果。
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