微机控制电液伺服万能材料试验机(检测中心型)的主要组成部分
微机控制电液伺服W能材料试验机(检测中心型)是用于金属、非金属等材料力学性能测试的高精度设备,其核心组成围绕 “加载 - 测量 - 控制 - 保障" 四大功能展开,具体包括以下关键部分:
一、机械承载系统
是试验机的基础结构,承担加载力和试样固定,确保测试过程的刚性和稳定性。
1、机架主体:
通常为门式或框架式结构,由上横梁、下横梁(或工作台)、立柱组成。立柱通过高强度螺栓与横梁连接,形成封闭受力体系,需具备J高的刚度(减少自身变形对测量的影响)。检测中心型机架多采用整体铸造或焊接后时效处理,降低残余应力。
2、传动机构:
部分机型包含横梁升降机构(如伺服电机驱动的滚珠丝杠),用于调整上下夹头间距,适应不同长度试样。
二、电液伺服加载系统
是提供动力加载的核心,通过液压能转化为机械能对试样施加力,实现力、位移、应变的J确控制。
1、液压源(油源系统):
(1)油箱:储存液压油,内置过滤、温控装置(避免油液污染或温度过高影响性能)。(2)油泵:多为变量柱塞泵,提供高压稳定流量的液压油(压力通常 10-31.5MPa)。(3)电机:驱动油泵运转,配备软启动装置减少冲击。(4)阀组:包括溢流阀(设定系统Z高压力)、单向阀(防止油液回流)、冷却器(油温过高时降温)等。
2、伺服作动器:
核心执行部件,由缸体、活塞、活塞杆组成,活塞杆连接上 / 下夹头,通过液压油推动活塞运动实现加载(拉伸 / 压缩 / 弯曲等)。作动器需具备低摩擦、高响应特性。
3、电液伺服阀:
关键控制元件,将电信号(来自控制系统)转化为液压信号,J确调节进入作动器的油液流量和方向,实现加载速度、力值的闭环控制(响应频率通常≥100Hz,保证动态控制精度)。
三、测量系统
实时采集试验过程中的力、位移、变形等关键参数,是数据准确性的保障。
1、力值测量系统:
1.1测力传感器:多为高精度拉压力传感器(如应变片式),安装在力传递路径上(如作动器与夹头之间),将力信号转化为电信号,精度等级通常为 0.5 级或更高(检测中心型要求≤0.3 级)。1.2信号调理模块:对传感器输出的微弱信号进行放大、滤波,X除干扰。
2、位移测量系统:
2.1活塞位移传感器:安装在作动器内(如磁致伸缩位移传感器),测量作动器活塞移动距离,反映夹头位移(精度 ±0.1% FS)。2.2引伸计(变形测量):夹持在试样标距段,测量试样的微小变形(如拉伸时的伸长量),通过应变片将变形转化为电信号,用于计算应变(分轴向、横向引伸计,精度≤0.5%)。
3、数据采集单元:
由高精度 A/D 转换器组成,将模拟信号(力、位移、变形)转化为数字信号,传输至控制系统。
四、微机控制系统
实现试验参数设定、实时控制、数据处理与显示,是设备的 “大脑"。
1、硬件部分:
1.1工业控制计算机:高性能主机,运行控制与数据分析软件。1.2伺服控制器:接收计算机指令,输出控制信号给伺服阀,同时接收测量系统反馈信号,形成闭环控制(PID 调节)。1.3数据采集卡:高速采集力、位移、变形数据(采样频率≥1kHz)。1.4接口模块:连接传感器、伺服阀、外设(如打印机)的信号接口。
2、软件系统:
2.1试验控制:支持力控制、位移控制、应变控制三种模式切换,可设定加载速率、保载时间等参数。2.2数据处理:实时绘制力 - 位移、应力 - 应变等曲线,自动计算屈服强度、抗拉强度、伸长率、弹性模量等力学指标。2.3功能扩展:支持多标准试验程序(如 GB、ISO、ASTM),数据存储、报表生成、远程监控等。
五、夹持与辅助系统
适配不同试样和试验类型,确保加载稳定。
1、夹持装置:
1.1拉伸夹头:楔形夹头(金属试样)、平推夹头(非金属 / 薄板),保证试样居中且不打滑。1.2压缩夹具:平行压板(保证轴向加载)、球面垫(自动调心,减少偏载)。1.3弯曲 / 剪切附件:三点弯曲架、四点弯曲架、剪切夹具等,按需更换。
2、A全保护系统:
2.1机械限位:防止夹头超程碰撞。2.2电气保护:过载保护(力值超量程自动停机)、过流 / 过压保护(液压系统异常断电)。2.3软件保护:试验异常报警、紧急停机按钮,避免设备或试样损坏。
六、其他辅助系统
1、润滑系统:对夹头、丝杠等运动部件定期润滑,减少磨损。
2、环境适应模块:部分检测中心型设备配备防振地基、恒温油源,降低外界环境(振动、温度)对测试精度的影响。
七、总结
综上,该类试验机通过机械结构承载、液压系统加载、高精度测量反馈、微机闭环控制的协同工作,实现材料力学性能的J准测试,广泛应用于质检中心、科研机构等对测试精度要求J高的场景。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。