双臂拉力试验机是一种用于测试材料拉伸性能的精密仪器,以下是关于它的详细介绍:
主机架部分
双臂拉力试验机的主机架是整个设备的基础支撑结构,通常由高强度的金属材料(如钢铁)制成。它包括两个平行的立柱,这两个立柱为试验机提供了垂直方向的支撑力,保证试验机在进行拉力测试时的稳定性。立柱的形状一般为方形或圆形,并且经过精密加工,以确保其表面的平整度和直线度,这样可以使活动横梁在上下移动过程中保持平稳。
在主机架的底部,有一个稳固的底座,用于将试验机固定在地面上,防止在测试过程中因反作用力而产生移动。底座的面积较大,能够有效地分散机器的重量和测试时产生的拉力,保证试验的安全进行。
加载系统
驱动装置:双臂拉力试验机的驱动装置是提供拉力的核心部分。常见的驱动方式有电动和液压两种。电动驱动系统通常由电机、减速器和滚珠丝杠组成。电机通过减速器降低转速并增大扭矩,然后驱动滚珠丝杠旋转,滚珠丝杠带动活动横梁上下移动,从而对试样施加拉力。液压驱动系统则是利用液压油在液压缸内的压力变化来推动活塞运动,进而带动活动横梁产生拉力。液压驱动系统具有加载能力强的特点,适用于大吨位的拉力试验。
测力传感器:测力传感器安装在加载系统中,用于测量施加在试样上的拉力大小。它是一种高精度的传感器,能够将拉力信号转换为电信号(如电压信号或电流信号)。其工作原理是基于应变片的应变效应,当传感器受到拉力时,应变片会发生形变,从而导致其电阻值发生变化,通过测量电阻值的变化就可以计算出拉力的大小。测力传感器的精度对于试验结果的准确性至关重要,一般要求其精度能够达到满量程的 ±0.5% 以内。
夹具部分
夹具是连接试样和试验机加载系统的关键部件。双臂拉力试验机的夹具分为上夹具和下夹具,它们的结构和形状根据不同的试验材料和试验标准而设计。对于金属材料的拉伸试验,夹具通常采用楔形夹具或平口夹具,楔形夹具通过楔形块的挤压作用将试样夹紧,平口夹具则是通过螺栓的紧固力将试样夹紧。对于非金属材料(如塑料、橡胶、纤维等)的拉伸试验,可能会使用专门的气动夹具或液压夹具,这些夹具能够提供更均匀的夹紧力,避免在夹紧过程中损坏试样。夹具的夹紧力可以根据试验要求进行调节,以确保试样在试验过程中不会出现滑移现象。
测量与控制系统
测量系统:除了测力传感器外,双臂拉力试验机还配备了其他测量装置,用于测量试样在拉伸过程中的伸长量。常见的伸长量测量装置有引伸计和位移传感器。引伸计是一种直接安装在试样上的测量仪器,它通过测量试样标距段的伸长量来计算材料的应变。位移传感器则是安装在试验机的活动横梁上,通过测量活动横梁的位移来间接反映试样的伸长量。这些测量装置的精度也很高,能够准确地测量出试样在微小变形下的伸长量。
控制系统:控制系统是双臂拉力试验机的大脑,它主要由控制器、操作面板和计算机软件组成。控制器接收来自测力传感器和测量装置的信号,并根据预设的试验程序和控制参数对加载系统进行控制。操作面板可以方便用户进行手动操作,如启动、停止试验,设置试验参数等。计算机软件则提供了更丰富的功能,如试验数据的采集、处理、分析和存储,试验曲线的绘制(如力 - 位移曲线、应力 - 应变曲线等),以及试验报告的生成。通过控制系统,用户可以精确地控制试验过程,确保试验按照标准要求进行。