扬州市灵顿测试仪器有限公司
2015/1/12 20:51:26拉力机也称拉力试验机,主要适用于橡胶、塑料板材、管材、异型材,塑料薄膜、电线电缆、防水卷材、金属丝等材料的各种物理机械性能测试,拉力机是用来对金属材料和非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机,其使用行业范围遍布:科研院所、商检仲裁机构、大专院校以及橡胶、轮胎、塑料、电线电缆、制鞋、皮革、纺织、包装、建材、石化、航空等行业,为材料开发、物性试验、教学研究、质量控制、进料检验、生产线的随机检验等*的检测设备,拉力机夹具作为仪器的重要组成部分,不同的材料需要不同的夹具,也是试验能否顺利进行及试验结果准确度高低的一个重要因素。
拉力机的校正方法
1.拉力试验机(拉力机)的力量值校正: 进入计算机程序后于打开校正界面,按测试开始,取一标准重量砝码轻挂于上夹具连接座,记录计算机显示力量值,并计算与标准重量砝码之差,误差应不超出±1%。
2.拉力试验机(拉力机)的速度校正:
2.1首先记录机台横梁之初始位置,在控制面板上选择速度值(使用标准直钢尺量测横梁行程).
2.2 起动机台的同时电子秒表开始计时一分钟,秒表到达时间的同时按下机台停止键, 根据秒表的时间,记录横担行程值即为每分钟之速率(mm/min),观察横梁行程值与直钢尺之差,并计算横梁行程误差值,应不超出±1%.
结构原理:本机采用机电一体化设计 ,主要由测力传感器、变送器、微处理器、负荷驱动机构、计算机及彩色喷墨打印机构成。
拉力试验机的拉伸实验:拉伸试验(应力-应变试验)一般是将材料试样两端分别夹在两个间隔一定距离的夹具上,两夹具以一定的塑料拉力机速度分离并拉伸试样,测定试样上的应力变化,直到试样破坏为止。
拉力机拉伸试验是研究材料力学强度zui广泛使用的方法之一,需要使用恒速运动的。按载荷测定方式的不同,早期大体可以分为摆锤式拉力试验机和电子拉力试验机两类,目前摆锤式拉力试验机市场上现在很少有人使用.主要是度满足不了现在的标准要求,
拉力范围的不同,决定了所使用传感器的不同,也就决定了拉力机的结构,但此项对价格的影响不大(门式除外)。对于一般橡胶生产厂家,拉力范围在200公斤。因此一般选用单柱式的比较多。 与单柱式相对应结构的是门式结构,它是适应比较大的拉力,如500公斤或以上。用在金属材料试验多。速度0.01~500 mm/min左右。
注:因橡塑厂家一般都要做延伸力,所以在在选购时一定要加延伸计,这样做出来的产品检验才OK.精度才能达到要求
根据橡胶的需要测试的性能和要求,行程在600-1000mm就可以。材料伸长率超过1000%的可以选用行程1000或是1200mm。
智能化的三种基本配置:主机、微电脑、还有打印机,如果微电脑功能强可以直接打印。另外也可配备普通电脑。有了电脑,就可以进行复杂的数据分析,如数据编辑,局部放大,可调整报告形式,进行成组式样的统计分析。 如配用电脑,厂家应给加入相应控制系统。
试验结果输出结果可任意设置:zui大力值、伸长率,抗拉强度、定力伸长、定伸长力值、屈服强度,弹性模量、zui大试验力8项。这可以说是微电脑操作时,输出的zui全面的结果。国外一些厂家的产品,一般可以输出这8项。国内有的厂家可以输出5-6项,有的厂家就只能输出zui大力值,平均值,zui小值三项。
软包装要求拉力机一机多用,即在配备不同夹具的基础上,可做拉伸、压缩、弯曲、撕裂、剪切、180度剥离、90度剥离试验。
市面上有一些拉力机除以上项目外,因其传感器精度高(有的达到三十万分之一)。
传动,有丝杠传动和齿条传动,前者昂贵,用于高精度,测试重复性高;后者便宜,用于低精度,测试重复性低。
丝杠,对拉力精度测量具有决定作用。一般的有滚珠丝杠,梯形丝杠,一般丝杠。其中,滚珠丝杠的度zui高,但是其性能的发挥要靠电脑伺服系统操作才能发挥,整套价格也比较昂贵。采用一般丝杠和梯形丝杠就可以达到软包装所要求的精度,即0.5-1%精度。传动,有齿轮传动和链条传动,前者昂贵,用于高精度;后者便宜,用于低精度。
传感器,主要成本在于寿命,光电感应是其中比较*的技术,一般可用十万次以上,进口和国内部分合资厂家可以达到。 市面设备有的在10~500 mm/min,有的在0.01~500 mm/min,前者一般使用普通调速系统,成本较低,粗糙影响精度;后者使用伺服系统,价格昂贵,精度高,对于软包装企业,选用伺服系统,调速范围0.1~500mm/min的就足够了,这样既不影响精度,价格又在合理范围之内。
精度问题,包括测力精度,速度精度,变形精度,位移精度。这些精度值zui高都可达到正负0.5。但对于一般厂家,达到1%精度就足够了。另外,力值分辨率几乎都能达到二十万分之一。 拉力机的工作原理拉力机(材料试验机)是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物,是充分发挥了机电各自特长而构成的大型精密测试仪器,可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能试验,且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。工作可靠,效率高,可对试验数据进行实时显示记录、打印。
电子式拉力试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统及电脑(电脑系统型拉力试验机)等结构组成。
一.拉力机的测量系统 1.力值的测量 通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量,zui常用的测力传感器是应变片式传感器。 所谓应变片式传感器,就是由【应变片】、弹性元件和某些附件(补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成),能将某种机械量变成电量输出的器件。应变片式的拉、压力传感器国内外种类繁多,主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型。 从材料力学上得知,在小变形条件下,一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比,也与弹性的橡胶拉力机变形成正比。以S型传感器为例,当传感器受到拉力P的作用时,由于弹性元件表面粘贴有应变片,因为弹性元件的应变与外力P的大小成正比例,故此将应变片接入测量电路中,即可通过测出其输出电压,从而测出力的大小。 对于传感器,一般采用差动全桥测量,即将所粘贴的应变片组成桥路, R1、R2、R3、R4,实际为阻值相等的4片(或8片)应变片,即R1=R2=R3=R4,当传感器受到外力(拉力或压力)作用时,传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化,其变化值分别为△R1△、R2、△R3、△R4,结果原来平衡的电桥,现在不平衡了,桥路就有电压输出,设△E 则△E=[R1R2/(R1+R2)2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U 式中U为外电源供给桥路的电压 进一步简化有 △E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U 将△Ri/Ri=Kεi代上上式 则有 △E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4) 简单来说,外力P引起传感器内应变片的变形,导致电桥的不平衡,从而引起传感器输出电压的变化,我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了。 一般来说,传感器的输出信号都是非常微弱的,通常只有几个mV,如果我们直接对此信号进行测量,是非常困难的,并且不能满足高精度测量要求。因此必须通过放大器将此微弱信号放大,放大后的信号电压可达10V,此时的信号为模拟信号,这个模拟信号经过多路开关和A/D转换芯片转变为数字信号,然后进行数据处理,至此,力的测量告一段落。 2.形变的测量 通过形变测量装置来测量,它是用来测量试样在试验过程中产生的形变。 该装置上有两个夹头,经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的【光电编码器】连在一起,当两夹头间的距离发生变化时,带动光电编码器的轴旋转,光电编码器就会有脉冲信号输出。再由处理器对此信号进行处理,就可以得出试样的变形量。 3.横梁位移的测量 其原理同变形测量大致相同,都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量。
二.拉力机的驱动系统 主要是用于试验机的横梁移动,其工作原理是由伺服系统控制电机,电机经过减速箱等一系列传动机构带动丝杆转动,从而达到控制横梁移动的目的。通过改变电机的转速,可以改变横梁的移动速度。
三.拉力机的控制系统 顾名思义,就是控制试验机运作的系统,人们通过操作台可以控制试验机的运作,通过显示屏可以获知试验机的状态及各项试验参数,若该机带有电脑的话,也可以由电脑实现各项功能并进行数据处理分析、试验结果打印。试验机同电脑之间的通信一般都是使用RS232串行通信方式,(现在改用USB接口,方便实用,可靠性好)它通过计算机背后的串口(COM口)进行通信,此技术比较成熟、可靠,使用方便。
四.电脑 用来采集电子拉伸机和处理分析数据。进入试验界面后,电脑会不断采集各样试验数据,实时画出试验曲线(常用力--位移的曲线),自动求出各试验参数及输出报表。拉力机的软件曲线..能把客户的数据用曲线显示出来,同时上面也有客户的公司名称传真,这样对用户给客户看得觉得档次也有了提高。
(本资料仅供参考)