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材料试验机

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材料试验机也叫拉力机或电子拉力机。 独立的伺服加载系统,高精度宽频电液伺服阀,确保系统高精、低噪音、快速响应;采用独立的液压夹紧系统,确保系统低噪音平稳运行,且试验过程试样牢固夹持,不打滑。材料试验机是采用微机控制全数字宽频电液伺服阀,驱动精密液压缸,微机控制系统对试验力、位移、变形进行多种模式的自动控制,完成对试样的拉伸、压缩、抗弯试验,符国家标准GB/T228-2010《金属材料室温拉伸试验方法》的要求及其他标准要求。


1用途


电子材料试验机适用于橡胶、塑料、纺织物、防水材料、电线电缆、网绳、金属丝、金属棒、金属板等材料的拉伸试验,增加附具可做压缩、弯曲、环刚度试验。

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2功能特点


产品名称:电子材料试验机、材料试验机、30吨、60吨、100吨材料试验机。
  主要用途:适用于金属材料及构件的拉伸,压缩,弯曲,剪切等试验,也可用于塑料,混凝土,水泥等非金属材料同类试验的检测。 
  性能特点:本机采用液压加力,油缸下置,液晶显示测力,主体与测力计分置的设计,具有操作方便,工作稳定可靠,试验精度高,加载平稳的特点。整机外型简洁,试验空间可调整。测量采用高精度传感器,检测结果数字曲线显示,并可直接存储,数据处理,打印出结果及曲线,具有联网等功能。能满足GB/T228-2002,GB/T5224-1995,GB/T232-1999国家标准的技术参数要求。


  采用高速DSP平台,其高集成度、强大的控制、数据处理能力、高可靠性,采用自适应PID算法的全数字、力、变形、位移控制系统,实现力、变形、位移全数字控制,各控制环间可自动切换,可进行试验力、变形、位移等速率控制及保持,USB2.0通讯,即插即用接口此种接口可实现热插拔,即具有即插即用功能。使得各接口布局工整合理,插拔方便,系统板采用4层PCB独特抗干扰布线方法,抗干扰能力强,整个控制系统具有很高的性价比、高可靠性,采用微机控制全试验过程,实时动态显示负荷值、位移值、变形值、试验速度和试验曲线。采用微机进行数据处理分析,试验结果可自动保存,试验结束后可重新调出试验曲线,通过曲线遍历重现试验过程,全中文的Windows平台下的试验软件,具有很强的数据和图形处理功能,可即时打印出完整的试验报告和试验曲线,具备完善的限位保护、超载保护、急停等安全保护功能。

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3主要配置


高精度传感器 1支

(进口传感器,精度高,重复性好,不会产生零点漂移.经久耐用。国产传感器,灵敏度低,不能清零,每次测试数据偏差较大。)

伺服控制系统 1 套

伺候电机 1台

(伺服系统是通过机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统, 其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角)比普通电机,功耗低,扭矩大,速度控制广而,高低数运转扭矩相当,有带伺服闭环控制,高精度制动。一般使用于自动化,精密仪器,精密设备。)

台湾高精度滚珠轴承+滚珠丝杆 2套

(非梯形螺杆,梯形螺杆燥音大,易磨损,间隙大,精度低。高精度滚珠轴承+滚珠丝杆成本是普通梯形丝杆的好几倍,其优点,间隙小,移动距离精度高,能保证电机匀速直线运动,摩擦小,燥音小,经久耐用。)

电机直接配套台湾减数机结构 1套

(有公司采用,皮带加大小飞轮结构,容易打滑,两边不能同步所以会经常卡死.发瑞仪器是减数机滚珠丝杆伺服电机采用整体结构,同步带控制,减小传动误差或打滑)

电路部分的主要元器件采用进口。

按试样定做夹具一付。

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4产品标准


材料试验机符合GB 8808 、GB 13022、GB 1040、GB 4850、GB 7753、GB 7754、GB 453、GB/T 17200、GB/T 16578、GB/T 7122、GB/T 2790、GB/T 2791、GB/T 2792、ASTM E4、ASTM D828、ASTM D882、ASTM D1938、ASTM D3330、ASTM F88、ASTM F904、ISO 37、JIS P8113、QB/T 2358、QB/T 1130等试验标准, 电脑式材料试验机《GB/T16491-1996 电子试验机》标准

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5分类方法


1、按分类方法可以分为金属材料试验机、橡塑拉力机,非金属材料试验机、动平衡试验机、振动台和无损探伤机等。其中材料试验机加荷方法、结构特征、测力原理、使用范围都各不相同。

2、按加荷方法分类,可分为静负荷试验机静态和动负荷试验机动态,静态试验机主要包括,试验机,液压试验机和电子试验机,压力试验机,拉力试验机,扭转试验机,蠕变试验机。其中动态试验机又主要包括疲劳试验机,动静试验机、单向脉动疲劳试验机、冲击试验机等。

3、按测力方式分类,可分为机械测力试验机和电子测力试验机。

4、按控制方式分类,可分为手动控制和微机伺服控制试验机;按油缸位置分类,可分为油缸上置式和油缸下置式试验机。

5、按试验力分类,5KG.100KG.500KG,1T 2T .3T,5T.10吨,20吨,30吨,50吨,60吨,100吨,200吨,300吨,500吨,1000吨材料试验机

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6电子试验


电子材料试验机采用机电一体化设计 ,

电子材料试验机电子材料试验机

主要由测力传感器、伺服驱动器、微处理器、计算机及彩色喷墨打印机构成。高精度伺服调速电动机可设置无级试验速度。各集成构件间均采用插接方式联接。落地式机型,造型涂装均充分考虑了现代工业设计,人体工程学之相关原则。

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7液压试验


液压材料试验机是用于金属、非金属等各种材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切试验或一些构件的特殊试验,该机结构紧凑、外型美观、性能可靠,具有较高的性能价格比,是用户比较理想的测试设备。

液压材料试验机主要技术参数:

大试验力:300KN

测量范围:4%-100%F.S

测力示值相对误差:±1%

速度精度:±5%设定值

上下压盘间大距离:600mm

拉伸钳口间大距离:600mm

弯曲试验支滚间距离:30-460mm

圆试样夹持直径:10-32mm

扁试样夹持厚度:0-20mm

扁试样夹持宽度:≤60mm

剪切试样直径:0-10mm

支柱间有效距离:435mm

活塞行程:200mm

电机功率:2KW

主机外形尺寸:740×460×1965mm

油源控制柜外形尺寸:1080×650×1200mm

重量(约):1700kg

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8检定方法


材料试验机的检定方法,根据试验机被检区间的力值,将相应力值的标准拉力试样装夹在试验机上,按GB/T228-2002标准规定的速度让试验机对标准拉力试样进行拉伸,当标准拉力试样处于拉伸状态时在其上装上引伸计或贴上应变片,让拉力试验机继续对标准拉力试样进行拉伸,引伸计或应变片将标准拉力试样的伸长量显示出来,该方法利用胡克定律,根据标准拉力试样的伸长量换算为力值与试验机度盘力值进行对比,来确定试验机的精度。该方法极大的简化了检定的操作过程,对试验机原始拉伸状态的日常检定带来极大方便和标准化。

【主权项】

1.材料试验机的检定方法,其特征在于,首先根据被检区间拉力试验机的力值,选择标准拉力试样,标准拉力试样的力值为该区间满量程力值的60%~90%之间选择,将标准拉力试样装夹在拉力试验机上,按GB/T228-2002标准规定的速度让拉力试验机对标准拉力试样进行拉伸,当拉力试验机的指针稍有摆动时立刻停止拉伸,即标准拉力试样处于拉伸状态,此时在标准拉力试样上装上引伸计或贴上应变片,按GB/T228-2002标准规定的速度让拉力试验机继续对标准拉力试样进行拉伸,引伸计或应变片将标准拉力试样的伸长量显示出来,根据胡克定律,将伸长量换算为拉力值,再与拉力试验机度盘上与标准拉力试样相同的力值点进行对比,根据比对值的差来确定试验机技术状态及精度

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9测试项目


(一)普通测试项目:(普通显示值及计算值)

●拉伸应力 ●拉伸强度

●扯断强度 ●扯断伸长率

●定伸应力 ●定应力伸长率

●定应力力值 ●撕裂强度

●任意点力值 ●任意点伸长率

●抽出力 ●粘合力及取峰值计算值

●压力试验 ●剪切剥离力试验

●弯曲试验 ●拔出力穿刺力试验

(二)特殊测试项目:

1. 弹性系数即弹性杨氏模量

定义:同相位的法向应力分量与法向应变之比。为测定材料刚性之系数,其值越高,材料越强韧。

2.比例限:荷重在一定范围内与伸长可以维持成正比之关系,其大应力即为比例限。

3.弹性限:为材料所能承受而不呈变形之大应力。

4.弹性变形:除去荷重后,材料的变形完全消失。

5.变形:除去荷重后,材料仍残留变形。

6.屈服点:材料拉伸时,变形增快而应力不变,此点即为屈服点。屈服点分为上下屈服点,一般以上屈服点作为屈服点。屈服(yield):荷重超过比例限与伸长不再成正比,荷重会突降,然后在一段时间内,上下起伏,伸长发生较大变化,这种现象叫作屈服。

7.屈服强度:拉伸时,伸长率达到某一规定值之荷重,除以平行部原断面积,所得之商。

8.弹簧K值:与变形同相位的作用力分量与形变之比。

9. 有效弹性和滞后损失:在材料试验机上,以一定的速度将试样拉伸到一定的伸长率或拉伸到规定的负荷时,测定试样收缩时恢复的功和伸张时消耗的功之比的百分数,即为有效弹性;测定试样伸长、收缩时所损失的能与伸长时所消耗的功之比的百分数,即为滞后损失。

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10测试结果


试验结果之整理方法由发瑞仪器整理. 拉力机计算公式,拉力试验机,材试验机计算公式

8.1 哑铃状试验片之截面积=厚度(㎝)×平行部分宽度(㎝)1KG≠9.8N

8.2拉力强度TB(Kg/cm2)=大拉力(Kg)F/试片截面积(c㎡)A

拉力强度Mpa(N/mm2)=大拉力(N)F/试片截面积(m㎡)A

8.3 伸长率EB(%) =()断裂时标点距离L1-原标点距离L0)/原标点距离L0×100%

8.4 粘着强度TF(Kg/c㎡)=剥离的大力(Kg)F/试片宽(cm)b

粘着强度TF(N/m㎡)=剥离的大力(N)F/试片宽(mm)b

8.5 撕裂强度TS(Kg/cm2)=大拉力(Kg)F/试样厚度(cm)t

撕裂强度TS(N/mm2)=大拉力(N)F/试样厚度(mm)t

8.6 拉应力Mn(Kg/cm2)=特定伸长率时之荷重(N)F/试片截面积(m㎡)A

拉应力Mn(N/mm2)=特定伸长率时之荷重(N)F/试片截面积(m㎡)A

(此处Mn之n系表示特定伸长率(%),例如M300系表示伸长率300%时之拉应力)。

8.7 伸长率(%)=伸长量/原长(夹口间距)*100%

9. 拉力机计算公式,拉力试验机,材料试验机试验结果之整理方法

9.1 试验结果之数目:试验片规定4个,但不足时,可采用3个,甚至2个,在此情况下,须要注明试片数。

9.2 拉力机计算公式,拉力试验机,材料试验机试验结果:抗拉强度与伸长率:抗拉强度与伸长率,依测定值之大小顺序排列。其为S1、S2、S3及S4,而依照下列计算:a.试验片4个时:TB或EB=0.5S1+0.8S2+0.1(S3+S4) b.试验片3个:TB或EB=0.7S1+0.2S2+0.1S3 c.试验片2个:TB或EB=0.9S1+0.1S2 9.3 抗应力:拉应力由测定值之平均值表示之。记录:在试验结果表上,必须记录下列各项:

A.抗拉强度(Kg/cm2) 、伸长率(%) 、拉应力(Kg/cm2)。

B.试验机之能力(容量)。C.试验片之形状及试验片号。D.试验温度。E.其它必要事项。拉力机计算公式,拉力试验机,材料试验机

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11操作规程


1. 接上电源,待系统进入待机界面。

2. 按“检测键” ,根据系统显示,选择相应的试验类型。

3. 按相应数字键,再按确认键,进入材料试验机测试系统;在当前对话框 中输入试件标号,确认并保存标号;然后进入品种编号的选择界面,根据系 统显示,输入试件个数,确认并保存;输入试验品种编号选择试验材料品种, 按确认键,则系统显示“测试系统对话框” 在当前对话框中输入材料品种 , 编号,按确认键,在系统显示的对话框中输入试件直径(或试件面积) ,确认, 进入检测界面。

4. 打开电机开关,加荷开始,同时观察力值(或位移、峰值)及速率,按下量 程键切换力值量程。

5. 当试件断裂后,试验完成,自动打印试验数据。

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12屏幕使用


1、参数显示屏:显示力量及各种参数。

2、kg、N、LB:单位千克显示灯,灯亮时即FORCE屏幕显示力量值,单位为千克力,相应的LB、N也相同,按AUTO键可自由的切换;

3、PEAK—显示大力值键:按一下PEAK指示灯亮,此时保留测试大值或破裂值;再按则

PEAK指示灯灭取消保留测试大值;同时再测试时可进行取点;

4、PRINT—打印键,有接打印机时按此键即可打印相关的参数;

5、SET—功能设定键:其与其它的键配合可完成相关的参数设置;

6、AUTO—单位切换键:按此键单位在kg、N、LB之间进行切换;

7、ZERO---归零键:清除显示屏上已有的数值至清零状态;

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13参数设置


一、日期,时间显示

1.开机倒数完成后,显示日期 d060322

2.日期显示后,然后显示时间 t101208

二、日期,时间,断点比率及定值设置

步 骤 操作 显示 解释

1 接通电源后

按SET 【d 060311】 接通电源后,按住SET键不放可进入参数设定模式

2 按SET移位

按PRINT增加

按PEAK确认

【d 060322】 日期设置

如须修改,按SET键可移位,按PRINT键可增大数字,

按PEAK键确认,则进入下一程序

3 按SET移位

按PRINT增加

按PEAK确认 【t 101208 】 时间设置

如须修改,按SET键可移位,按PRINT键可增大数字,

按PEAK键确认,则进入下一程序

4 按SET移位

按PRINT增加

按PEAK确认 【 b 85 】 断点比率设置

如须修改,按SET键可移位,按PRINT键可增大数字,

按PEAK键确认,则进入下一程序

5 按SET移位

按PRINT增加

按PEAK确认 【 A 50.00】 定量值设置(注:此机的容量为500KG,此参数设为480.00为宜)

如须修改,按SET键可移位,按PRINT键可增大数字,

按PEAK键确认,则退出参数设定模式

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14校正程序


一﹑校正项目:力量值、行程

二﹑校正器具:标准砝码、电子秒表及标准直钢尺

三﹑校正周期:一年

四﹑校正步骤:以下解说为厂内自校方式。

1.力量值校正:

1.1 将显示器归零,取标准重量砝码轻挂于上夹具连接头,记录显示力量值,并计算与标准重量砝码之差,误差应不超出±1%。

1.2单位转换:1kgf=9.80665牛顿

材料试验机图片材料试验机图片

注意

■ 对测试值有质疑时,需上述校正。

■ 原则上力量值校正应由该公司客服部或国家认可的计量单位之执行,

如属贵公司自行调校而造成之品质问题该公司概不负责。

2.测试速度校正:

2.2首先记录机台下夹具之位置,依机台右侧“速度对照表”调整速度设定钮选择校正速度。(使用标准直钢尺量测下夹具行程)。

2.2起动机台的同时让电子秒表开始计时一分钟,秒表到达时间的同时按下机台UP或DOWE键,根据秒表的时间,记录下夹具行程值即为每分钟之速率(mm/min),观察下夹具行程值与直钢尺之差,请适当调整速度设定钮,再次行走机台以测得正确之数值,并计算下夹具行程误差值,应不超出±1%。

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15维护保养


1. 工作前,检查工作台下的减速机,是否有润滑油。

2. 丝杠上下两端轴承内的润滑脂一般3-5年更换一次。

3. 试验机的丝杠、丝母,每半年加一次润滑脂。

4. 保持试验机的清洁。

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16保养方法


材料试验机属于高精度的检测仪器,日常的维护保养对保证设备的正常运行及测量精度具有很重要

材料试验机材料试验机

的意义。

主机保养:

1、机器所配的夹具应涂上防锈油保管;

2、由于液压试验机的钳口经常使用,容易磨损,氧化皮太多时,容易导致小活塞损伤漏油,所以钳口处应经常打扫,保持清洁(好每次做完试验后进行清扫);

3、镶钢板与衬板接触的滑动面、衬板上的燕尾槽面应保持清洁,定期涂一层薄的MoS2 (二硫化钼)润滑脂;

4、定期检查钳口部位的螺钉,如发现松动,及时拧紧;

5、定期检查链轮的传动情况,如发现有松动,请将张紧轮重新张紧;

油源的保养:

1、定期检查主机和油源处是否有漏油的地方,如发现有漏油,应及时更换密封圈或组合垫;

2、根据机器的使用情况及油的使用期限,定期更换吸油过滤器和滤芯,更换液压油。

3、长时间不做试验时,注意关断主机电源。如果机器在待机状态,转换开关应打到“加载”档,因为如果转换开关打在“快退”档,电磁换向阀一直在通电状态,会影响该器件的使用寿命。

控制系统保养

1、定期检查控制器后面板的连接线是否接触良好,如有松动,应及时紧固;

2、试验后若有一段较长的时间不用机器时,关闭控制器和电脑;

3、控制器上的接口为一一对应,插错接口可能对设备造成损坏;

4、插拔控制器上的接口必须关闭控制器电源。

以上都是试验机的有关保养的一些知识,请广大试验机用户详细阅读,确保试验机的使用寿命延长。

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17选用


一、在应用范围上

电子试验机,广泛应用于各种金属、非金属及复合材料,如木材、塑料型材、电线电缆、纸张、薄膜、橡胶、医药、食品包装材料、织物等进行拉伸性能指标的测试。同时可根据用户提供的国内、国际标准定做各种试验数据处理软件和试验辅具。数字显示电子试验机适合于只求力值、抗拉强度、抗压强度等相关数据的用户,如需求取较为复杂参数,微机控制电子试验机是更好的选择。

二、在使用性能上

电子试验机,不用油源,所以更清洁,使用维护更方便;它的试验速度范围可进行调整,试验速度可达500mm,试验行程可按需要而定,更灵活;测力精度高,有些甚至能达到;体积小、重量轻、空间大、方便加配相应装置来做各项材料力学试验,可以做到一机多用。

液压试验机,受油源流量的限制,试验速度较低。手动液压试验机,操作较为简易,价格便宜,但控制精度较低;电液伺服试验机,则性能门式数显电子试验机相比,除速度低外,控制精度也不逊色;采用负荷传感器的微机控制电液伺服试验机,力值精度也可以达到0.5%左右,且在做大吨位的材料力学试验时,更可靠、更稳定、性价比更高。

电子试验机主要采用伺服电机作为动力源,丝杠、丝母作为执行部件,实现试验机移动横梁的速度控制。在传动控制上,主要有两种形式,同步带和减速机;在测力上电子试验机均采用负荷传感器。

三、在结构特点上

液压试验机主要采用高压液压源为动力源,采用手动阀、伺服阀或比例阀作为控制元件进行控制。普通液压试验机只能进行人工手动实现加载,属于开环控制系统,受价格因素的影响,

测力传感器一般采用液压压力传感器。而电液伺服类试验机则是采用伺服阀或比例阀作为控制元件进行控制,国内有些厂家亦已经采用高精度负荷传感器来进行测力。

四、在性价比上

以下的电子试验机更有优势。液压试验机主要用于金属、非金属材料和零件、部件、构件的拉伸、压缩、弯曲等力学性能试验。液压试验机是工矿企业、建筑建材、质检中心、水利水电、桥梁工程、科研院所、大专院校力学试验室的理想的试验设备。

手动控制的液压试验机,适合工矿企业的成品检验、材料指标测试;而电液伺服试验机,则适合要求较高的钢铁、建材检测类的试验室、科研机构及大专院校。

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18历史


我国台材料试验机是由邓曰谟教授研制的。鸦片战争中诞生的中国近代机械工业,从一开始就具有半殖民地半封建的特点,中国民族资本创办的企业一直处于帝国主义、封建主义和官僚买办的重压之下,境况十分艰难。直到20世纪上半叶,中国的机械工业仍然极为落后,主要的机器设备都是依赖进口,机械产品的设计和制造也大都由洋人把持。邓曰谟就是在这种历史条件下开始自己在机械工程领域的探索和奋斗的。

1930年,邓曰谟被聘为北洋大学教授。南京国民政府教育部规定,凡是工科院校必须建立实验室。但当时的教学实验仪器设备几乎全靠进口,且价格昂贵,如一台50000磅材料试验机需花费15000多美元,而政府对学校的拨款极为有限。为了克服这个困难,邓曰谟下决心自己设计、自己制造。1932年至1933年,邓曰谟依托机械研究社,经过一系列艰苦试验,成功地设计制造出了材料试验室、水力实验室的一系列仪器设备,如油压试验机、冲击试验机、水泥拉力机、流速计、混流水泵、两级水泵、水轮机等,除了装备北洋大学的材料试验室和水力实验室外,还供给山东大学、中山大学、河南大学、重庆大学、焦作工学院、河南水利专门学校及全国其他许多高校的有关实验室使用。其中50000磅材料试验机为当时由中国人自己设计和制造的台材料试验机,可以进行有关材料机械性能的一系列静力试验。

参考资料

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