微机显示万能材料试验机的主要组成部分

微机显示万能材料试验机的主要组成部分

微机显示W能材料试验机是用于测试金属、非金属等材料力学性能（如拉伸、压缩、弯曲、剪切等）的精密设备，其核心特点是通过微机实现数据采集、实时显示、自动控制和试验分析。其主要组成部分可分为机械结构系统、测量传感系统、控制与数据处理系统及辅助系统四大类，具体如下：

一、机械结构系统（主机部分）

机械结构是试验机的基础承载和力传递单元，负责实现对试样的加载和固定，主要包括：

1、主机框架

由立柱、横梁（上横梁、中横梁、下横梁）、底座等刚性结构组成，需具备足够的刚度和强度，确保加载过程中无明显变形，保证试验精度。框架结构通常为门式或单臂式（根据量程和用途设计）。

2、加载驱动机构

负责提供试验所需的力或位移输出，根据驱动方式不同分为：

2.1电机驱动系统：包括伺服电机（如交流伺服电机）、减速机（如行星减速机），通过传动机构将电机动力转化为横梁的移动。2.2传动机构：多采用高精度滚珠丝杠或梯形丝杠，连接电机与中横梁 / 下横梁，实现横梁的平稳升降（拉伸试验时分离横梁，压缩 / 弯曲试验时靠近横梁）。2.3部分大吨位机型可能采用液压驱动系统（含液压泵、油缸、油路控制元件），提供更大加载力。

3、夹持与工装系统

用于固定不同类型的试样，根据试验类型配置Z用夹具：

3.1拉伸夹具：如楔形夹具（适用于金属线材、板材）、螺纹夹具（适用于标准试件）；3.2压缩夹具：如平板压头（适用于块状试样）、圆柱压头；3.3弯曲夹具：如三点弯曲支座、四点弯曲装置；3.4剪切夹具：如剪切刀架（适用于板材、型材剪切试验）。3.5夹具需具备足够的夹持力和同轴度，避免试样打滑或附加应力影响结果。

二、测量传感系统

负责实时采集试验过程中的力值、变形量、位移等关键参数，是保证试验精度的核心，主要包括：

1、力值测量单元

1.1负荷传感器：核心元件，将机械力转化为电信号（如应变片式传感器，通过应变片电阻变化输出电压信号），需具备高精度（通常 0.5 级或 0.3 级）、稳定性和线性度。传感器量程需与试验机Z大力值匹配，安装于加载路径上（如横梁或底座）。1.2力值信号调理模块：对传感器输出的微弱信号进行放大、滤波、温度补偿，转化为标准电信号（如 0-10V 或 4-20mA）供后续采集。

2、变形测量单元

用于测量试样受力后的真实变形（而非横梁位移，因框架变形可能引入误差）：

2.1引伸计：直接夹持在试样标距段，通过应变片或光栅原理测量微小伸长量（如金属拉伸的屈服、断后伸长率），分为轴向引伸计（测长度变化）、横向引伸计（测泊松比）。2.2变形信号处理模块：对引伸计信号放大、滤波，输出与变形量成正比的电信号。

3、位移测量单元

用于测量横梁移动距离（如压缩试验的位移控制），通常采用：

3.1光栅尺：安装于立柱或丝杠旁，通过光栅条纹计数实现高精度位移测量（分辨率可达 0.01mm）；3.2编码器：集成于伺服电机轴端，通过电机转动圈数计算位移（适用于电机驱动机型）。

三、控制与数据处理系统（微机核心部分）

实现试验过程的自动控制、数据采集、实时显示和结果分析，是 “微机显示" 的核心体现，主要包括：

1、控制系统硬件

1.1伺服控制器：接收微机指令，控制电机或液压系统的加载速度、力值 / 位移 / 变形控制模式（如恒速率加载、恒应力控制），实现闭环反馈调节（对比设定值与传感器实测值，动态修正输出）。1.2数据采集卡：将力、变形、位移等模拟信号转化为数字信号，传输至微机（采样频率需满足试验动态响应需求，通常≥1kHz）。1.3微机（计算机）：作为控制和显示核心，配置Z用试验软件，需满足运行内存、处理器性能要求，支持数据存储和图形显示。

2、试验控制软件

核心功能包括：

2.1试验参数设置：如试样信息（材质、尺寸）、试验类型（拉伸 / 压缩）、控制模式（力控 / 位移控 / 变形控）、加载速率、停机条件（如断裂自动停机）；2.2实时显示：动态显示力 - 位移、力 - 变形、应力 - 应变等曲线，以及当前力值、变形量、速率等数据；2.3自动控制：根据设定参数驱动横梁加载，实现全程自动化（如屈服点自动识别、断裂后自动返程）；2.4数据处理与报告：自动计算试验结果（如抗拉强度、屈服强度、弹性模量、延伸率），生成标准格式报告（可导出 Excel、PDF），支持数据存储和追溯。

四、辅助系统

保障设备稳定运行和试验A全，主要包括：

1、A全保护系统

1.1机械限位：横梁上下J限位置安装限位开关，防止超程碰撞。1.2软件保护：设置力值、位移上限阈值，超X时自动停机。1.3过载保护：传感器力值超过量程Y定比例（如 110%）时，系统强制卸载。1.4急停按钮：紧急情况下切断动力输出，保障人员和设备A全。

2、电源与冷却系统

2.1电源模块：提供稳定的工作电压（如 AC 220V 或 380V），含过载、短路保护。2.2冷却系统：针对大功率电机或液压系统，配置风冷风扇或水冷装置，避免设备过热。

3、人机交互部件

3.1微机显示器：实时显示试验曲线、数据和操作界面。3.2操作面板：含急停按钮、手动控制按键（如横梁升降），部分机型配置触摸屏辅助操作。

五、总结

以上各部分协同工作，使微机显示W能材料试验机实现从试样夹持、加载控制、参数测量到数据处理的全流程自动化，广泛应用于材料质检、科研、工业生产等领域。要想了解更多产品组成部分，可随时联系河北天棋星子检测设备有限公司工作人员。