上海湘傑試驗機基本知識普及

一、概述

試驗機行業(ye) 在國內(nei) 有五十多年的發展史，發源於(yu) 國內(nei) 幾個(ge) 國營老廠。隨著各行各業(ye) 對試驗機產(chan) 品需求的增長，隨著我國生產(chan) 製造水平的不斷提高和測試技術的飛速發展，目前生產(chan) 試驗機的公司和企業(ye) 已遍布全國各地，生產(chan) 著幾百種規格、型號和係列的試驗機產(chan) 品。試驗機行業(ye) 主要生產(chan) 製造以下幾類產(chan) 品：　

1.金屬材料試驗機；（應用領域：金屬的拉伸、壓縮等物理性能的測量）　　

2.非金屬材料試驗機：（應用領域：塑膠、橡膠、等非金屬物件的物理性能測試）

3.包裝件與(yu) 工藝性能試驗機（包括：包裝件跌落試驗機、包裝件衝(chong) 擊試驗機、摩擦磨損試驗機、彎折試驗機、校直機等）；　　

4.平衡機（包括現場平衡儀(yi) ，主要用於(yu) 測量水平）；　　

5.振動台（包括衝(chong) 擊台與(yu) 碰撞試驗台）；　　

6.試驗機功能附件和與(yu) 試驗機相關(guan) 的試驗儀(yi) 器與(yu) 設備。　　

二、試驗機選型

電子材料試驗機的選型

一般企業(ye) 購買(mai) 電子材料試驗機是用來做拉伸、壓縮、彎曲、摩擦、剝離/撕裂等實驗。

1）機型的選擇:首先確定所需要測試的大力值,大力值在5KN以下,一般選用單立柱電子拉力試驗機.大於(yu) 5KN到50KN一般選用雙立柱的台式電子材料試驗機,在50KN以上是選用落地式電子材料試驗機.

2）試驗機的試驗速度和高度選擇:根據所要測的產(chan) 品的性能，大致確定試驗機的試驗速度。了解試驗所需要的試驗空間.試驗要求的橫梁位移和垂直試驗空間,如果是彈性體(ti) 的試驗,橫梁位移和垂直試驗空間會(hui) 要求高一點.具體(ti) 情況需要按照實驗要求來定。

3）載荷傳(chuan) 感器的選擇:根據自己所做實驗的要求選擇合適的傳(chuan) 感器，傳(chuan) 感器選擇的原則是所做實驗的小力值不能小於(yu) 傳(chuan) 感器大量程的10%，否則就需要選擇不同量程的傳(chuan) 感器。

注：一般情況下傳(chuan) 感器大量程的10%以下的度不穩定，測量出來的數據不準確。

4）試驗機柔度的選擇:任何機械係統受力後都會(hui) 發生變形，不管是多麽(me) 輕微的變形，這種變形被稱為(wei) 柔度。並且可以在試驗結果中導致嚴(yan) 重的誤差。特別是在小行程要求的高載荷試驗中。所以，在試驗機選擇時，應選擇橫梁、載荷傳(chuan) 感器和夾具的剛度比較高的試驗機，以保證實驗結果的正確性。

5）夾具的選擇:夾具的選擇應該遵循：試樣不會(hui) 滑動、不會(hui) 造成夾片斷裂，並且確保所施力的軸對稱性的原則。有些情況下，夾持要求非常特別，會(hui) 需特別設計的夾具或工裝來滿足特殊的試驗標準。

三、試驗機使用過程中的問題和解決(jue) 辦法

1、試驗機失速或者不動

①電機尾部的光電開關(guan) 在長時間運行後，一側(ce) 的接受部位被磨損

解決(jue) 辦法：更換光電開關(guan)

②軟件參數設定出現問題

解決(jue) 辦法：重新設定軟件的參數

2、試驗機力值零點波動（零點漂移）

試驗機在使用幾年後，力值零點一般會(hui) 出現上下波動

①油路堵塞（一般是在靜止不動時，出現零點波動）

解決(jue) 辦法：重新更換油，清洗油路

②機器所用電壓不穩定

解決(jue) 辦法：使用穩壓器調整電壓

③傳(chuan) 感器有碰撞損傷(shang) 過

解決(jue) 辦法：a、重新更換傳(chuan) 感器

b、對試驗機進行重新設置。

3、試驗機測量結果產(chan) 生誤差

1）電子試驗機

①主機部分

主機部分安裝不水平，將會(hui) 使工作活塞和工作油缸壁產(chan) 生摩擦力，從(cong) 而產(chan) 生誤差。一般表現為(wei) 正差，並且隨著載荷的增加，產(chan) 生的誤差逐漸較小

②測力計部分

測力計部分安裝不水平，將會(hui) 使擺軸軸承之間產(chan) 生摩擦力，一般變現為(wei) 負差。

以上兩(liang) 種誤差對小負荷測量的影響比較大，對大負荷測量的影響比較小。

解決(jue) 辦法：a、首先檢查試驗機安裝是否水平，對主機用框式水平尺在工作油缸（或立柱）外圈相互垂直的兩(liang) 個(ge) 方向找平。

b、對測力計在擺杆正麵調整測力計前後水平，將擺杆邊緣與(yu) 內(nei) 側(ce) 刻線對齊固定，用水平尺靠在擺杆側(ce) 麵調整機體(ti) 左右水平。

2）液壓試驗機

①主機部分

主機部分產(chan) 生摩擦力除了安裝不水平外，還有可能來自於(yu) 油缸內(nei) 部，油缸內(nei) 部有雜物或油的粘度過大，都會(hui) 產(chan) 生摩擦力，影響測量結果。

②測力計部分

測力計產(chan) 生摩擦阻力的原因較多，如測力油缸與(yu) 測力活塞之間有髒物，油的粘度過大，指示裝置上的從(cong) 動針摩擦力大，齒輪齒杆上有油汙、髒物或齒杆上限位片壓得過緊，測力活塞皮帶磨損斷裂等。

解決(jue) 辦法：a、對油缸內(nei) 髒物可放油清洗並更換粘度適宜的機油

b、測力計指示裝置從(cong) 動針摩擦力過大，齒輪齒杆過髒，可用汽油清洗並調整壓緊螺絲(si) 及齒杆上限位片，更換測力活塞上的皮帶

四、試驗機的工作原理

試驗機是現代電子技術與(yu) 機械傳(chuan) 動技術相結合的產(chan) 物，是充分發揮了機電各自特長而構成的大型精密測試儀(yi) 器，可對各種材料進行拉伸、壓縮、彎曲等多項性能試驗，且有測量範圍寬、精度高、響應快等特點。工作可靠，效率高，可對試驗數據進行實時顯示記錄、打印。

試驗機是由測量係統、驅動係統、控製係統、及電腦等結構組成。

1、測量係統

1）力值測量

通過測力傳(chuan) 感器、放大器和數據處理係統來實現測量。常用的測力傳(chuan) 感器是應變片式傳(chuan) 感器，當外力作用在傳(chuan) 感器上時，引起傳(chuan) 感器輸出電壓的變化，而傳(chuan) 感器輸出的電壓通過放大器和數據處理係統。將電信號轉化成數值，即所施加力的大小

2）變形的測量

通過變形測量裝置來測量，它是用來測量試樣在試驗過程中產(chan) 生的形變。

該裝置上有兩(liang) 個(ge) 夾頭，經過一係列傳(chuan) 動機構與(yu) 裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起，當兩(liang) 夾頭間的距離發生變化時，帶動光電編碼器的軸旋轉，光電編碼器就會(hui) 有脈衝(chong) 信號輸出。再由單片機對此信號進行處理，就可以得出試樣的變形量。

3）橫粱位移的測量

其原理同變形測量大致相同，都是通過測量光電編碼器的輸出脈衝(chong) 數來獲得橫梁的位移量。

2、驅動係統

主要是用於(yu) 試驗機的橫梁移動，其工作原理是由伺服係統控製電機，電機經過減速箱等一係列傳(chuan) 動機構帶動絲(si) 杆轉動，從(cong) 而達到控製橫梁移動的目的。通過改變電機的轉速，可以改變橫梁的移動速度。

3、控製係統

顧名思義(yi) ，就是控製試驗機運作的係統，人們(men) 通過操作台可以控製試驗機的運作，通過顯示屏可以獲知試驗機的狀態及各項試驗參數，若該機帶有電腦的話，也可以由電腦實現各項功能並進行數據處理分析、試驗結果打印。試驗機同電腦之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式，它通過計算機背後的串口（COM號）進行通信，此技術比較成熟、可靠，使用方便。

4、電腦軟件部分

用來采集和分析數據，進入試驗界麵後，電腦會(hui) 不斷采集各樣試驗數據，實時顯示試驗曲線，自動求出各試驗參數及輸出報表。