技術(shù)文章
數(shù)顯框架式壓力試驗(yàn)機(jī)的性能特點(diǎn)
數(shù)顯框架式壓力試驗(yàn)機(jī)是用于檢測(cè)建筑材料(如混凝土、水泥制品、石材、磚塊)、金屬材料或復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度及耐壓性能的核心設(shè)備,廣泛應(yīng)用于建材質(zhì)檢、土木工程、科研機(jī)構(gòu)及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。其性能特點(diǎn)圍繞 “高精度、高穩(wěn)定性、易操作、A全可靠" 展開,具體可分為以下幾大維度:
一、剛性框架結(jié)構(gòu):高穩(wěn)定性與抗變形能力
框架是設(shè)備的核心承載部件,直接決定測(cè)試過程的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,其設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下:
1、高強(qiáng)度材質(zhì)與精密加工
1.1立柱、橫梁通常采用45 號(hào)Y質(zhì)合金鋼材或高強(qiáng)度合金鋼,經(jīng)鍛造、整體熱處理(調(diào)質(zhì)處理)后加工,確保材料本身的抗拉、抗彎曲強(qiáng)度;1.2關(guān)鍵配合面(如立柱與橫梁的導(dǎo)向孔)采用精密磨削加工,公差等級(jí)達(dá) IT7-IT8 級(jí),減少加載過程中橫梁的偏移或卡頓,保證加載力的 “軸向同心度"(加載力與試件中心偏差≤1%)。
2、框架剛度優(yōu)化
2.1采用 “雙立柱 / 四立柱對(duì)稱框架結(jié)構(gòu)",受力時(shí)框架整體形變極小(通常剛度≥5×10? N/mm),避免因框架變形導(dǎo)致測(cè)試力值失真(尤其在大載荷測(cè)試中,如 3000kN、6000kN 量程);2.2部分G端機(jī)型會(huì)在橫梁與立柱連接處增加 “加強(qiáng)筋" 或 “預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)",進(jìn)一步提升抗傾覆能力。
3、穩(wěn)定的加載平臺(tái)
下工作臺(tái)面采用 “加厚鋼板 + F滑紋路" 設(shè)計(jì),確保試件放置時(shí)不打滑;部分機(jī)型支持工作臺(tái)電動(dòng)升降(通過伺服電機(jī)或液壓驅(qū)動(dòng)),方便不同高度試件的裝夾,減少人工操作強(qiáng)度。
二、數(shù)顯測(cè)控系統(tǒng):高精度數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)反饋
“數(shù)顯" 是設(shè)備區(qū)別于傳統(tǒng)指針式試驗(yàn)機(jī)的核心,其測(cè)控系統(tǒng)直接決定測(cè)試精度和數(shù)據(jù)可靠性,特點(diǎn)如下:
1、高精度壓力傳感器
1.1采用輪輻式 / 柱式拉壓力傳感器(G際主流品牌如 HBM、Zemic,或國(guó)產(chǎn)高精度傳感器),精度等級(jí)通常達(dá)0.05 級(jí)或 0.1 級(jí)(符合 GB/T 2611-2021《試驗(yàn)機(jī) 通用技術(shù)要求》);1.2傳感器量程匹配設(shè)備Z大載荷(如 3000kN 設(shè)備配 3000kN 傳感器),確保在測(cè)試量程的 20%-Y00% 范圍內(nèi)均能保持高精度(非線性誤差、重復(fù)性誤差、滯后誤差均≤0.1%)。
2、高速數(shù)據(jù)采集與處理
2.1配備16 位 / 24 位高精度 A/D 轉(zhuǎn)換器,采樣速率可達(dá) 100-1000Hz,能快速捕捉測(cè)試過程中的 “峰值壓力"(如混凝土破碎瞬間的Z大力值),避免因采樣滯后導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失;2.2數(shù)據(jù)處理單元(MCU 或工業(yè)級(jí) PLC)可實(shí)時(shí)計(jì)算 “抗壓強(qiáng)度"(根據(jù)試件截面積自動(dòng)換算)、“加載速率"、“保壓時(shí)間" 等關(guān)鍵參數(shù),無需人工計(jì)算。
3、清晰直觀的顯示界面
3.1采用7-10 英寸 LCD 液晶顯示屏或觸摸屏,支持中文 / 英文界面切換,實(shí)時(shí)顯示:當(dāng)前壓力值(kN/N)、加載速率(kN/s 或 MPa/s)、位移值(mm,部分機(jī)型帶位移傳感器)、測(cè)試曲線(壓力 - 時(shí)間 / 壓力 - 位移曲線)、試件編號(hào)、測(cè)試狀態(tài)等;3.2部分機(jī)型支持 “曲線放大 / 回放" 功能,方便觀察測(cè)試過程中的力值變化細(xì)節(jié)(如材料的彈性階段、塑性階段、破壞階段)。
三、加載控制系統(tǒng):穩(wěn)定可控的加載過程
壓力測(cè)試需根據(jù)不同材料的國(guó)標(biāo)要求(如混凝土需按 0.3-1.0MPa/s 速率加載)控制加載速度,設(shè)備的加載系統(tǒng)需滿足 “無級(jí)調(diào)速、閉環(huán)控制" 需求:
1、液壓驅(qū)動(dòng)為主,加載平穩(wěn)
主流機(jī)型采用電液伺服驅(qū)動(dòng)或變量泵液壓驅(qū)動(dòng):
1.1電液伺服系統(tǒng):通過伺服閥控制液壓油流量,加載速率控制精度達(dá) ±5%(符合 GB/T 50081-2019《混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》),適合對(duì)加載速率要求嚴(yán)格的高精度測(cè)試;1.2變量泵系統(tǒng):通過調(diào)節(jié)泵的排量實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,成本較低,適合常規(guī)質(zhì)檢場(chǎng)景(加載速率控制精度 ±10%)。
2、多模式加載與自動(dòng)停機(jī)
2.1支持 “速率控制加載"(如按固定壓力速率或位移速率加載)、“保壓控制"(如在指定壓力下保持Y定時(shí)間,測(cè)試材料蠕變);2.2當(dāng)試件破碎(壓力值驟降超過設(shè)定閾值)或達(dá)到Z大載荷時(shí),設(shè)備自動(dòng)停止加載,避免過載損壞傳感器或框架。
四、數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ):G效便捷的結(jié)果管理
數(shù)顯設(shè)備的核心優(yōu)勢(shì)之一是數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理,減少人工記錄誤差:
1、自動(dòng)計(jì)算與報(bào)表生成
1.1設(shè)備可根據(jù)輸入的試件尺寸(如直徑、高度、截面積),自動(dòng)計(jì)算 “抗壓強(qiáng)度"(MPa)、“峰值壓力"、“平均加載速率" 等結(jié)果;1.2支持生成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試報(bào)表(如符合 GB/T 50081、ASTM C39 等標(biāo)準(zhǔn)格式),包含試件信息、測(cè)試參數(shù)、結(jié)果數(shù)據(jù)及曲線。
2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與導(dǎo)出
2.1內(nèi)置存儲(chǔ)模塊(如 SD 卡、U 盤接口),可存儲(chǔ)數(shù)千組測(cè)試數(shù)據(jù),避免數(shù)據(jù)丟失;2.2支持通過 UsB、RS232/485 接口與電腦連接,數(shù)據(jù)可導(dǎo)出至 Excel 或Z用測(cè)試軟件,方便數(shù)據(jù)歸檔、統(tǒng)計(jì)分析或打印報(bào)告。
五、A全防護(hù):保障操作人與設(shè)備A全
測(cè)試過程中試件(如混凝土塊、石材)破碎可能產(chǎn)生飛濺,設(shè)備需具備多重A全設(shè)計(jì):
1、物理防護(hù)裝置
1.1框架外側(cè)配備透明有機(jī)玻璃防護(hù)罩(或鋼板防護(hù)罩),防護(hù)罩帶有 “A全聯(lián)鎖裝置"—— 若防護(hù)罩未關(guān)閉,設(shè)備無法啟動(dòng)加載,防止操作人員誤觸;1.2下工作臺(tái)周圍設(shè)置 “防護(hù)欄" 或 “F滑腳踏板",避免試件碎片飛濺傷人。
2、電氣與液壓A全
2.1電氣系統(tǒng)具備 “過載保護(hù)"(如電機(jī)過載、電路短路保護(hù))、“急停按鈕"(緊急情況下一鍵切斷電源,停止加載);2.2液壓系統(tǒng)配備 “溢流閥"(防止液壓油壓力過高導(dǎo)致管路爆裂)、“液壓鎖"(加載過程中橫梁意外下滑時(shí)自動(dòng)鎖止)。
六、環(huán)境適應(yīng)性與易用性
1、寬環(huán)境適應(yīng)范圍
1.1工作溫度通常支持 0-40℃,相對(duì)濕度≤85%(無冷凝),可在實(shí)驗(yàn)室、工地臨時(shí)質(zhì)檢點(diǎn)等場(chǎng)景穩(wěn)定運(yùn)行;1.2設(shè)備底部配備 “調(diào)平腳輪" 或 “固定地腳",方便設(shè)備移動(dòng)與水平校準(zhǔn)(通過水平儀調(diào)整,確保加載力軸向垂直)。
2、簡(jiǎn)化操作流程
2.1操作界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔,支持 “一鍵啟動(dòng)測(cè)試"(參數(shù)設(shè)置完成后,無需頻繁手動(dòng)干預(yù));2.2部分機(jī)型帶 “自動(dòng)校準(zhǔn)功能"(通過標(biāo)準(zhǔn)砝碼或校準(zhǔn)證書,一鍵完成傳感器精度校準(zhǔn)),減少Z業(yè)人員維護(hù)成本。
七、總結(jié)
數(shù)顯框架式壓力試驗(yàn)機(jī)的核心價(jià)值在于:以高精度數(shù)顯測(cè)控替代傳統(tǒng)人工讀數(shù),以剛性框架 + 穩(wěn)定加載保證測(cè)試數(shù)據(jù)可靠,以自動(dòng)化數(shù)據(jù)處理 + A全防護(hù)提升測(cè)試效率與A全性。要想了解更多產(chǎn)品性能特點(diǎn),可隨時(shí)聯(lián)系河北天棋星子檢測(cè)設(shè)備有限公司工作人員。