电脑全自动恒应力抗折抗压试验机的主要组成部分

电脑全自动恒应力抗折抗压试验机的主要组成部分

电脑全自动恒应力抗折抗压试验机是用于检测混凝土、水泥、石材、砖块等脆性材料抗折强度和抗压强度的核心设备，其 “全自动" 和 “恒应力" 特性依赖于多模块的协同工作。其主要组成部分可分为 8 大核心系统，各系统功能明确且相互联动，确保试验精度、A全性和自动化程度。

一、加载系统（核心动力模块）

加载系统是实现 “恒应力施加" 的基础，负责向试样输出稳定、可控的压力或折力，分为机电驱动和液压驱动两种主流形式（根据机型差异选择）。

1、核心部件：

1.1加载机构：（1）机电式：滚珠丝杠（高精度传动，保证加载平稳）+ 加载横梁（传递力至试样）；（2）液压式：高压油缸（输出液压驱动力）+ 活塞（推动承压板接触试样）。1.2驱动单元：（1）机电式：伺服电机（响应速度快，便于J准调速）；（2）液压式：高压液压泵（提供稳定液压源）+ 比例溢流阀（控制压力大小）。（3）传动辅助：减速器（降低电机转速、提升扭矩）、联轴器（连接电机与丝杠，减少振动）。

2、核心作用：根据控制系统指令，以设定的 “恒应力速率"（如 10MPa/s）向试样持续加载，避免力值波动影响试验结果。

二、核心控制系统（全自动控制中枢）

控制系统是设备 “全自动" 的核心，通过闭环控制逻辑（检测→对比→调整）实现恒应力、恒速率加载，同时协调各模块工作。

1、核心部件：

1.1主控制器：PLC（可编程逻辑控制器）或Z用运动控制器（处理逻辑指令，响应速度≤1ms）；1.2驱动模块：伺服驱动器（将控制器信号转化为电机动作）、液压比例阀控制器（调节液压油流量 / 压力）；1.3人机交互单元：触摸屏（现场快速设置参数，如试样尺寸、应力速率）、电脑主机 + 显示器（复杂试验编程、数据可视化）。

2、核心作用：接收检测系统的实时数据（力值、位移），与设定值对比后调整加载系统输出，确保力值按 “恒应力" 曲线上升，同时控制试验流程（启动、保压、停机）。

三、高精度检测系统（数据采集与反馈模块）

检测系统是 “恒应力控制" 的 “眼睛"，实时采集试验过程中的力值、位移、变形数据，反馈给控制系统形成闭环控制，直接决定试验精度。

1、核心部件：

1.1力值检测：高精度应变片式力传感器（量程匹配机型，精度等级≥0.05 级），安装于加载横梁或承压板上，将力信号转化为电信号；1.2位移 / 变形检测：（1）位移传感器：光栅尺（测量加载横梁移动距离，精度达 0.001mm，用于判断试样宏观变形）；（2）引伸计（可选）：夹持于试样表面，测量微小变形（如弹性阶段变形，精度达 0.0001mm），用于材料力学性能分析；1.3信号处理模块：信号放大器（放大传感器微弱电信号）、A/D 转换器（将模拟信号转化为数字信号，便于控制器识别）。

2、核心作用：每秒采集 1000 + 组数据，确保控制系统实时调整加载速度，避免力值超调或不足，保证 “恒应力" 精度。

四、试样夹持与支撑系统（试样定位与受力保障）

该系统用于固定试样，确保试样按 “抗折" 或 “抗压" 试验要求受力，避免因夹持偏差导致试验结果失真。

1、核心部件：

1.1抗压夹具：（1）上下承压板（材质为高硬度淬火钢，表面粗糙度≤0.8μm，防止受压变形）；（2）自动对中装置（部分G端机型配备，通过传感器调整承压板位置，保证试样中心受力）；

1.2抗折夹具：（1）三点弯曲 / 四点弯曲支架（根据标准选择，如水泥抗折用三点弯曲，混凝土抗折用四点弯曲）；（2）支撑辊 + 压头（可调节间距，适配不同尺寸试样，如 40mm×40mm×160mm 水泥试块、100mm×100mm×400mm 混凝土试块）；1.3夹具调节机构：手动旋钮或电动调节杆（快速调整夹具间距，适配 50-300mm 范围的试样尺寸）。

2、核心作用：保证试样受力方向与轴线一致（抗压）或弯曲力作用点J准（抗折），避免 “偏心加载" 导致强度检测值偏低。

五、数据处理与软件系统（数据管理与分析模块）

软件系统是试验数据 “可视化、可追溯" 的核心，实现参数设置、数据计算、报表生成等功能，符合国标（如 GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》）要求。

1、核心功能与部件：

1.1Z用试验软件（Windows 系统兼容）：（1）参数设置：输入试样尺寸（长 × 宽 × 高）、恒应力速率（如水泥抗压 5MPa/s、混凝土抗压 0.5-1.0MPa/s）、试验编号；（2）实时监控：动态显示 “力值 - 时间"“应力 - 位移" 曲线，直观观察试样受力过程；（3）自动计算：根据公式（抗压强度 = 力值 / 受压面积，抗折强度 = 3FL/(2bh²)，F 为力值、L 为支撑间距、b/h 为试样截面尺寸）自动计算强度值；

2、数据管理：

2.1存储：试验数据自动保存至数据库（支持 Excel/PDF 格式导出），包含试验时间、操作人员、试样信息；2.2追溯：历史数据查询、试验曲线回放，满足检测报告溯源要求；

3、校准功能：内置传感器校准程序（如力传感器校准、位移校准），确保设备符合计量检定规程（JJG 139-2014《拉力、压力和W能试验机检定规程》）。

六、机身与结构系统（设备稳定性保障）

机身是所有模块的安装基础，其刚性和稳定性直接影响试验精度（若机身变形，会导致力值检测偏差）。

1、核心部件：

1.1机架：高强度铸铁（如 HT300）或钢材焊接结构（经时效处理X除内应力，防止长期使用变形），刚性系数≥1×10⁵N/mm；1.2工作台：刚性平台（表面平整度≤0.1mm/m），支撑夹具和试样，避免振动；1.3防护外壳：金属材质（如冷轧钢板喷塑），兼具美观和防护作用，部分机型配备透明观察窗（亚克力 / 钢化玻璃）。

2、核心作用：吸收加载过程中的振动，保证加载机构、检测系统的相对位置稳定，避免因机身变形导致试验误差。

七、A全保护系统（设备与人员A全保障）

试验过程中试样可能破碎飞溅（如混凝土试块受压崩裂），或因操作失误导致过载，A全系统可Y效规避风险。

核心部件与功能：

1、过载保护：当力值超过设定上限（如满量程的 110%），控制器立即切断驱动电源，加载机构停止动作；

2、行程限位：加载横梁移动至上下J限位置时（由光电开关或机械限位开关检测），设备自动停机，防止丝杠 / 油缸超程损坏；

3、急停装置：硬件急停按钮（红色，安装于机身侧面，按下后切断所有动力）、软件紧急停止功能（电脑 / 触摸屏一键停机）；

4、碎片防护：透明防护罩（闭合后试验才能启动），防止试样破碎飞溅伤人，同时不影响观察试验过程。

八、辅助系统（设备正常运行保障）

根据驱动方式不同，辅助系统略有差异，主要用于维持设备长期稳定运行。

1、液压式机型辅助系统：

1.1油箱（存储液压油，容量根据油缸大小设计，一般 10-50L）；1.2滤油器（过滤液压油中的杂质，精度≤10μm，防止堵塞比例阀）；1.3冷却器（油温超过 50℃时自动启动，避免液压油黏度下降影响压力稳定性）；

2、机电式机型辅助系统：

2.1润滑系统：自动润滑油泵（定时向丝杠、导轨注入润滑油，减少磨损，延长寿命）；2.2稳压电源：过滤电网波动（如电压骤升骤降），保证伺服电机、控制器供电稳定。

九、各系统协同工作逻辑

1、操作人员通过软件设置试验参数（试样尺寸、恒应力速率），并将试样固定在夹具上；

2、启动试验后，控制系统向加载系统发送指令，伺服电机 / 液压泵开始工作，按设定速率加载；

3、检测系统实时采集力值、位移数据，转化为数字信号反馈给控制器；

4、控制器对比 “实际应力" 与 “设定应力"，动态调整加载速度（如实际应力偏慢，则加快加载；偏快则减速），实现 “恒应力" 控制；

5、试样破坏后（力值骤降），设备自动停机，软件计算强度值并生成报表；

6、若出现过载、超程等异常，A全系统立即触发保护，切断动力。

十、总结

通过以上 8 大系统的协同，设备可实现 “一键启动、自动加载、自动计算、自动报表" 的全自动试验流程，且试验精度符合建筑材料检测的国标要求。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。