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原來(lái)決定萬(wàn)能拉力機(jī)的性能和精度是這些……

 發(fā)布時(shí)間:2022-02-28 點(diǎn)擊量:1551
    電子式拉力試驗(yàn)機(jī)是電子技能和機(jī)械傳動(dòng)聯(lián)結(jié)后的產(chǎn)物,充分發(fā)揚(yáng)了機(jī)電的各自專長(zhǎng),進(jìn)而組成的大型精細(xì)測(cè)試儀器。拉力機(jī)可對(duì)各種材料進(jìn)行拉伸、緊縮、彎曲、剝離、剪切等多項(xiàng)功能實(shí)驗(yàn),測(cè)量范圍廣、精度高、效率高,并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)顯示記載、打印。
   拉力機(jī)的原理結(jié)構(gòu)
  電子式拉力試驗(yàn)機(jī)是由測(cè)量系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等構(gòu)造構(gòu)成。
  1.拉力機(jī)的測(cè)量系
  1.1力值的測(cè)量
  該系統(tǒng)由測(cè)力傳感器、擴(kuò)大器和數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)組成,常用的測(cè)力傳感器是應(yīng)變片式傳感器。
  所謂應(yīng)變片式傳感器,就是由應(yīng)變片、彈性元件和某些附件(賠償元件、防護(hù)罩、接線插座、加載件)構(gòu)成,能將某種機(jī)械量變成電量輸出。應(yīng)變片式的力敏傳感器品種繁復(fù),首要有筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔型傳感器、十字梁式傳感器等類型。
  從力學(xué)上得知,在小變形前提下,一個(gè)彈性元件某一點(diǎn)的應(yīng)變ε與彈性元件所受的力成正比。以S型傳感器為例,當(dāng)傳感器遭到拉力P的效果時(shí),因?yàn)閺椥栽獗碚迟N有應(yīng)變片,彈性元件的應(yīng)變與外力P的變化成正比例,然后將應(yīng)變片接入測(cè)量電路中,即可測(cè)出其輸出電壓,然后測(cè)出力的大小。
  簡(jiǎn)略來(lái)說(shuō),外力P惹起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形,招致電橋的不平衡,然后惹起傳感器輸出電壓的轉(zhuǎn)變,我們經(jīng)過(guò)測(cè)量輸出電壓的轉(zhuǎn)變就可以知道力的大小了。
  1.2形變的測(cè)量
  經(jīng)過(guò)形變裝置來(lái)測(cè)量,它是用來(lái)測(cè)量試樣在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中發(fā)生的形變。
  該裝置上有兩個(gè)夾頭,經(jīng)由傳感器與裝在頂部的光電編碼器連在一起,當(dāng)兩夾頭間的間隔發(fā)作變化時(shí),帶動(dòng)光電編碼器的軸轉(zhuǎn)動(dòng),光電編碼器就會(huì)有脈沖信號(hào)輸出。再由處置器對(duì)此信號(hào)進(jìn)行處理,就可以得出試樣的變形量。
  1.3橫梁位移的測(cè)量
  其道理同變形測(cè)量大致一樣,都是經(jīng)過(guò)測(cè)量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來(lái)取得橫梁的位移量。
  2.拉力機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
  首要是用于試驗(yàn)機(jī)的橫梁挪動(dòng),其原理是由伺服系統(tǒng)控制電機(jī),電機(jī)經(jīng)由減速箱等一系傳動(dòng)裝置帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)變,然后達(dá)到控制橫梁移動(dòng)的目的。改動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,可以改動(dòng)橫梁的移動(dòng)速度。
  3.拉力機(jī)的控制系統(tǒng)
  它就是控制機(jī)器運(yùn)作的系統(tǒng),人們通過(guò)操作臺(tái)可以控制拉力試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)作,通過(guò)顯示屏可以獲知試驗(yàn)機(jī)的形態(tài)及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)。若該拉力機(jī)帶有電腦的話,也可以由電腦完成各項(xiàng)功用并進(jìn)行數(shù)據(jù)處置、實(shí)驗(yàn)結(jié)果打印。試驗(yàn)機(jī)同電腦之間的通訊普通都是運(yùn)用RS232串行通訊方法,它經(jīng)過(guò)核算機(jī)背面的串口進(jìn)行通訊,使用更便利。
  
  決定拉力機(jī)性能及精度的幾個(gè)重要因素
  1.力值傳感器
  傳感器的好壞決定了試驗(yàn)機(jī)的精度和測(cè)力穩(wěn)定性,目前市場(chǎng)上的拉力機(jī)中的傳感器,小力值一般用S型傳感器,大力值一般用輪輻式傳感器。傳感器內(nèi)部一般為電阻應(yīng)變片式,如果應(yīng)變片精度不高或固定應(yīng)變片用的膠抗老化能力不好,再或者傳感器的材料不好都將影響傳感器的精度和使用壽命。測(cè)科拉力機(jī)采用傳感器,該傳感器精度高,線性好,性能非常穩(wěn)定,幾十年都不會(huì)變化。
  2.驅(qū)動(dòng)傳感器運(yùn)動(dòng)的部件:滾珠絲桿
  絲桿如果有間隙的話,做出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)將直接影響試驗(yàn)的最大變形和斷后伸長(zhǎng)率。目前市場(chǎng)上的拉力機(jī)有的絲桿是用T形普通絲桿,這樣的話一是間隙比較大,二是磨擦力比較大導(dǎo)致使用壽命短。測(cè)科拉力機(jī)所用絲桿為高精度無(wú)間隙滾珠絲桿,表面淬火硬度高,使用壽命可達(dá)幾十年。并且保證精度不變。
  3.拉力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)
  目前市場(chǎng)上的拉力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)有的采用減速機(jī),有的采用普通皮帶,這兩種傳動(dòng)方式的主要弊端是:前種需要定期加潤(rùn)滑油,后種則保證不了傳動(dòng)的同步性影響試驗(yàn)結(jié)果。測(cè)科拉力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)采用全圓弧同步帶減速,保證了傳動(dòng)的同步精度,傳動(dòng)精度高,效率高,傳動(dòng)平穩(wěn),燥聲低,使用壽命長(zhǎng)。
  4.拉力機(jī)的動(dòng)力源:電機(jī)
  目前市場(chǎng)上有的拉力機(jī)采用普通三相電機(jī)或變頻電機(jī),這種電機(jī)采用模擬信號(hào)控制,控制反應(yīng)慢,定位不準(zhǔn)確,一般調(diào)速范圍窄,有高速就沒(méi)了低速或者有低速就沒(méi)了高速,并且速度控制不準(zhǔn)確。測(cè)科拉力機(jī)所用的電機(jī)為全數(shù)字交流伺服電機(jī),控制方式采用全數(shù)字脈沖控制,調(diào)速范圍廣,可達(dá)0.001-1000MM/MIN,控制定位準(zhǔn)確,反應(yīng)快,0.01秒可加到滿速度,該電機(jī)能保證滿量程速度控制準(zhǔn)確,且使用壽命長(zhǎng),可達(dá)幾十年,且不用維護(hù)。
  5.拉力機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)
  測(cè)控系統(tǒng)就是軟件和硬件,目前市場(chǎng)上大部分拉力機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)采用的是8位的單片機(jī)控制,采樣速率低,且抗干擾能力差,另外就是AD轉(zhuǎn)換器,如果AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)也就是分辨率低的話,那么測(cè)量也不會(huì)準(zhǔn)。
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