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微機控制電液伺服萬能材料試驗機(檢測中心型)的主要組成部分
微機控制電液伺服W能材料試驗機(檢測中心型)是用于金屬、非金屬等材料力學性能測試的高精度設備,其核心組成圍繞 “加載 - 測量 - 控制 - 保障" 四大功能展開,具體包括以下關鍵部分:
一、機械承載系統
是試驗機的基礎結構,承擔加載力和試樣固定,確保測試過程的剛性和穩定性。
1、機架主體:
通常為門式或框架式結構,由上橫梁、下橫梁(或工作臺)、立柱組成。立柱通過高強度螺栓與橫梁連接,形成封閉受力體系,需具備J高的剛度(減少自身變形對測量的影響)。檢測中心型機架多采用整體鑄造或焊接后時效處理,降低殘余應力。
2、傳動機構:
部分機型包含橫梁升降機構(如伺服電機驅動的滾珠絲杠),用于調整上下夾頭間距,適應不同長度試樣。
二、電液伺服加載系統
是提供動力加載的核心,通過液壓能轉化為機械能對試樣施加力,實現力、位移、應變的J確控制。
1、液壓源(油源系統):
(1)油箱:儲存液壓油,內置過濾、溫控裝置(避免油液污染或溫度過高影響性能)。(2)油泵:多為變量柱塞泵,提供高壓穩定流量的液壓油(壓力通常 10-31.5MPa)。(3)電機:驅動油泵運轉,配備軟啟動裝置減少沖擊。(4)閥組:包括溢流閥(設定系統Z高壓力)、單向閥(防止油液回流)、冷卻器(油溫過高時降溫)等。
2、伺服作動器:
核心執行部件,由缸體、活塞、活塞桿組成,活塞桿連接上 / 下夾頭,通過液壓油推動活塞運動實現加載(拉伸 / 壓縮 / 彎曲等)。作動器需具備低摩擦、高響應特性。
3、電液伺服閥:
關鍵控制元件,將電信號(來自控制系統)轉化為液壓信號,J確調節進入作動器的油液流量和方向,實現加載速度、力值的閉環控制(響應頻率通常≥100Hz,保證動態控制精度)。
三、測量系統
實時采集試驗過程中的力、位移、變形等關鍵參數,是數據準確性的保障。
1、力值測量系統:
1.1測力傳感器:多為高精度拉壓力傳感器(如應變片式),安裝在力傳遞路徑上(如作動器與夾頭之間),將力信號轉化為電信號,精度等級通常為 0.5 級或更高(檢測中心型要求≤0.3 級)。1.2信號調理模塊:對傳感器輸出的微弱信號進行放大、濾波,X除干擾。
2、位移測量系統:
2.1活塞位移傳感器:安裝在作動器內(如磁致伸縮位移傳感器),測量作動器活塞移動距離,反映夾頭位移(精度 ±0.1% FS)。2.2引伸計(變形測量):夾持在試樣標距段,測量試樣的微小變形(如拉伸時的伸長量),通過應變片將變形轉化為電信號,用于計算應變(分軸向、橫向引伸計,精度≤0.5%)。
3、數據采集單元:
由高精度 A/D 轉換器組成,將模擬信號(力、位移、變形)轉化為數字信號,傳輸至控制系統。
四、微機控制系統
實現試驗參數設定、實時控制、數據處理與顯示,是設備的 “大腦"。
1、硬件部分:
1.1工業控制計算機:高性能主機,運行控制與數據分析軟件。1.2伺服控制器:接收計算機指令,輸出控制信號給伺服閥,同時接收測量系統反饋信號,形成閉環控制(PID 調節)。1.3數據采集卡:高速采集力、位移、變形數據(采樣頻率≥1kHz)。1.4接口模塊:連接傳感器、伺服閥、外設(如打印機)的信號接口。
2、軟件系統:
2.1試驗控制:支持力控制、位移控制、應變控制三種模式切換,可設定加載速率、保載時間等參數。2.2數據處理:實時繪制力 - 位移、應力 - 應變等曲線,自動計算屈服強度、抗拉強度、伸長率、彈性模量等力學指標。2.3功能擴展:支持多標準試驗程序(如 GB、ISO、ASTM),數據存儲、報表生成、遠程監控等。
五、夾持與輔助系統
適配不同試樣和試驗類型,確保加載穩定。
1、夾持裝置:
1.1拉伸夾頭:楔形夾頭(金屬試樣)、平推夾頭(非金屬 / 薄板),保證試樣居中且不打滑。1.2壓縮夾具:平行壓板(保證軸向加載)、球面墊(自動調心,減少偏載)。1.3彎曲 / 剪切附件:三點彎曲架、四點彎曲架、剪切夾具等,按需更換。
2、A全保護系統:
2.1機械限位:防止夾頭超程碰撞。2.2電氣保護:過載保護(力值超量程自動停機)、過流 / 過壓保護(液壓系統異常斷電)。2.3軟件保護:試驗異常報警、緊急停機按鈕,避免設備或試樣損壞。
六、其他輔助系統
1、潤滑系統:對夾頭、絲杠等運動部件定期潤滑,減少磨損。
2、環境適應模塊:部分檢測中心型設備配備防振地基、恒溫油源,降低外界環境(振動、溫度)對測試精度的影響。
七、總結
綜上,該類試驗機通過機械結構承載、液壓系統加載、高精度測量反饋、微機閉環控制的協同工作,實現材料力學性能的J準測試,廣泛應用于質檢中心、科研機構等對測試精度要求J高的場景。要想了解更多產品組成部分,可隨時聯系河北天棋星子檢測設備有限公司工作人員。