微机控制电液伺服万能试验机用途是什么？由哪些部件组成？

昨天收到一位朋友私信，问我们家有没有微机控制电液伺服万能试验机。那么什么是微机控制电液伺服万能试验机？今天【科准测控】小编就给大家分享一下这方面的知识。其实，微机控制电液伺服万能试验机是集电液伺服自动控制、自动测量、数据采集、屏幕显示、试验结果处理为一体，以油缸下置式主机为平台，配置精密油泵和电液伺服阀、PC机伺服控制器，实现多通道闭环控制，完成试验过程的全自动控制、自动测量等功能，具有专业性好、可靠性高、升级简易等特点。

一、用途

微机控制电液伺服万能试验机是一种具有高新技术手段，符合现代力学检验要求的新型试验设备，是目前生产和使用中的手动加荷式、手动加荷数显式万能试验机的升级换代产品。该试验机采用宽调速范围的电液比例阀组及计算机数字控制等先进技术，组成全数字式闭环调速控制系统，能够自动精确地测量和控制试验机加荷、卸荷等试验全过程，控制范围宽、功能多、全部操作键盘化，各种试验参数由计算机进行控制、测量、显示、处理并打印，集成度高，使用方便、可靠，可对各种金属、非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、低周循环及各种组合波形试验，是科研生产、仲裁检验所需要的先进检测设备。

二、工作条件

（1）室温在10～30℃范围内。

（2）相对湿度≤80%。

（3）环境无振动，无腐蚀性介质和较强磁场干扰。

（4）电源电压波动范围不应超过额定电压的士10%。

（5）CPU主频大于Pentium133，内存大于32MB，显示器分辨率不低于800×600。

（6）程序需要操作系统中安装Access数据库环境。

三、主要技术指标

1、用传感器实现对试验力的无惯性测量。

1）试验力量程：0～100%。

2）试验力测量范围：0.4%～100%（连续全程测量）。

3）试验力测量误差：±0.5%。

4）试验力值显示：计算机屏幕直接显示读数。

注：标准型采用液压传感器测量，试验力测量范围为2%～100%（连续全程测量）。

2、用引伸计测量试样标距内变形。

1）引伸计的规格：标距50mm、量程5mm。

2）变形测量范围：（2%～100%）FS（非金属及专用引伸计另计）。

3）变形值显示：计算机屏幕直接显示读数。

3、用光电编码器测量两钳口间位移，位移值由计算机屏幕直接显示。

1）位移量程：200mm。

2）测量误差：±1%。

4、速度控制。

1）试验力等速率控制：（0.02%～100%）FS/min。

控制范围为（0.4%～100%）FS。

控制精度：士0.5%设定值。

2）变形等速率控制：（0.1%～100%）FS/min。

控制范围：（2%～100%）FS。

控制精度：±0.5%设定值。

3）位移等速率控制：0.5～50mm/min。控制精度：±1%设定值。

4）恒试验力、恒变形、恒位移控制精度：士1%设定值。

图6-1 微机控制电液伺服万能试验机主机结构外形图

微机控制电液伺服万能试验机采用油缸下置式主机，主要用于各种金属、非金属材料的拉伸、压缩、弯曲和剪切试验，以及一些产品的特殊试验，适用于冶金、建筑、轻工、航空、航天、材料、大专院校、科研单位等领域，试验操作和数据处理符合GB228-2010《室温材料 金属拉伸试验方法》等标准的要求。

技术参数

量程：600kn、1000kn、2000kn, 30t、60t、100t

主体结构形式：油缸下置、六柱式

试验力测量范围： 0.2%-100%FS

示值相对误差：示值的±0.5%以内

分辨力：最大试验力的1/±350000

变形测量范围： 0.2%-100%FS

变形示值相对误差：示值的±0.5%以内

变形分辨力：最大变形量的1/±350000

位移示值相对误差： 示值的±0.5%以内

力控速率调节范围：0.005-5%FS/S

力控速率相对误差：设定值的±1%以内

变形速率调节范围：0.02-5%FS/S

最大拉伸空间： 600mm 600mm 700mm

最大压缩空间：550mm 550mm 600mm

扁试样夹持厚度：0-30mm 0-40mm 0-50mm

圆试样夹持直径：13-40mm 13-60mm 15-70mm

上下压盘尺寸：160mm 204*204mm

夹紧方式：液压夹紧

四、主要结构及工作原理

微机控制电液伺服万能试验机主要由主机、液压源、计算机三大单元组成。

1、主机

主机结构为油缸下置式，由机座（内装工作油缸）、试台、上下横梁、丝杠、光杠等组成，如图6-1所示。试台与上横梁通过光杠连接成一个刚性框架，试台与工作油缸及负荷传感器通过螺钉连接，下横梁在中间与丝杠连接形成上下两个工作空间，而电动机经减速器、链传动机构、丝杠来带动下横梁移动，调整上下工作空间。

在上下横梁内均装有液压夹具，由吸附式控制盒控制其动作，夹具内的夹块可根据试样尺寸来更换。

2、液压源

液压源为通用型设计，主要由油泵电动机组、手动控制阀、自动控制阀、过滤器、油箱等组成。液压夹具控制系统及配电盘也安装其内。

在液压源正面装有空气开关和启动按键，并设有手柄进行手动控制。液位计可观察液面高度及温度。在液压源侧下方装有放油孔，用于清洗油箱及换油。液压源通过高压胶管与主机相连，所有电气线路均通过接头相连。油箱内约装45L液压油。

3、计算机

有一控制台与液压源并排安置，上面放有计算机、打印机、键盘等仪器，通过电缆与液压源、主机连接。

五、试验操作方法

现以组（单）试样拉伸试验（自动）为例详细介绍全部试验过程，其余与拉伸试验大体相同，只是需要改变相应选项而已。

拉伸试验因材料不同可分为屈服强度的拉伸试验和规定非比例延伸强度的拉伸试验。

（一）屈服强度的拉伸试验

1.试验前设置

（1）打开计算机，预热20～30min。

（2）在计算机桌面或程序组启动程序，进入操作界面，程序默认自动状态。

（3）用户设置：点击【设置】进入【用户设置】菜单。

1）【试验参数】 选项，试验机负荷指的是试验机的最大量程，调试时已输入，不要改动，引伸计量程和标距随使用引伸计规格而相应改变。点击要进行的试验，然后进入试验结果选项，点击欲求的试验参数，以√显示为选择。

2）点击【试样参数】，进入试样形状选择。在【试样参数】中选择所要试验的试样的形状，点击所选形状及参数输入就会跳出该形状材料的参数对话框，输入当前试样的试样编号及原始尺寸等（断后资料在试验结束后输入）。

3）进入 【打印参数】 填好当前试样的资料，然后进入【其他】 栏中逐项填写。如果使用程序控制，就进入程序设置依次填好各项。

注：环境参数一次填写再不需要更改；控制参数设定油缸初始位置10～20mm，其余可以在试验过程中调整；选项栏通常选择线性回归方法求弹性模量及相关数据结果。相关系数越接近1，说明所取点越好（在最大力的10%～70%之间）。

2、试验开始

（1）启动油泵，用手动或自动控制把油缸升起10~20mm。用自动控制升起油缸时，一定要保证油缸活塞位于油缸底部，并且必须把手动控制阀全部关死。

（2）调零：按试验力 【调零】 按钮调整零点。

（3）速度设定：在手控器中可以依据试验法对试样材料要求的速度进行控制，通常调整位移控制速度（0.02～0.lmm/s）、力控制速度（500~1000N/s）、变形控制速度（0.002～0.0lmm/s），试验开始时因为没有力（或很小），所以必须用位移控制。

（4）放置（夹持）试样：先把试样居中垂直放好、夹紧。

（5）点击开始键，计算机自动进入位移控制方式，起始速度要小一些。

（6）选择力一位移曲线或力一时间曲线，在屈服过程中采用等位移控制，速率因材料和国标规定而定；过屈服以后，可以切换成力控制，直到试验结束。曲线可以自由切换，切换在曲线选择框中进行。曲线选择框可以按住鼠标左键移动，显示与隐藏的切换可以单击鼠标右键（切换时鼠标箭头不要点在曲线选择框上）。

（7）试验结束后，程序会自动停止（如程序未自动退出试验状态，用鼠标点击终止按钮停止），接口上会跳出对话框，要求输入断后资料。这时应取下试样，量取断后数据输入对话框。输入断后数据后点击【OK】键，然后会自动跳出数据结果窗口查看数据是否有效；点下按钮则会跳出提示是否保存曲线，若保存，则会跳出保存对话框，命名活页夹保显著

存。对于成组试验，只是第一根试样要选择保存位置，其余试样只提示是否保存，然后自动存人已命名的成组试样的活页夹中。

（8）当自动求屈服点数据无效时，应进入曲线分析，点击图标或直接点击曲线分析进入曲线分析接口，在曲线分析接口中进行数据处理（计算结果）。需要在力—位移曲线上找出屈服点，回车或鼠标右键确定。

（9）打印操作：打印报告有单根试验和成组试验两种可供选择，在曲线分析接口选好所要打印的曲线，即可打印。点击打印机图标，进入打印接口，选择所用的打印机和需打印的份数，只要打印设备正常，即可打印出图。

（10）用手动控制或自动控制使油缸复位，准备下次试验。如果该组试验完成或点击图标终止就会结束该组试验，并有提示。

（二）规定非比例延伸强度的拉伸试验

当材料没有明显屈服点时，就不能求出其屈服强度，通常用规定的引伸计标距的百分率时的应力表示，进行规定非比例延伸强度的拉伸试验时需要加挂引伸计。

（1）【用户设置】/【试验参数】/【拉伸】一栏勾选非比例延伸，并输入相应的百分率。

（2）在用户设置程序设置栏中，设置适当的摘引伸计位置（数值为试样标距内的变形量）其余试验步骤与屈服拉伸强度试验的步骤（1）～（4）相同。

（3）夹好试样后，在试样上夹挂引伸计，使引伸计刀刃与试样良好接触，然后拔下引伸计定位销，在操作界面点击引伸计调零，选择力一延伸曲线，点击【开始】键开始试验。程序先以位移控制，当力值超过1kN时，可切换成力控制；当窗口提示摘掉引伸计时，系统会处于保持状态，摘下引伸计，插好定位销，放回盒中，以备下次使用，然后再点击OK 键。

试验结束后，数据处理过程与屈服强度的拉伸试验相同。

拉伸试验步骤概括如下：

1）开机，进入程序，预热，参数设置。

2）开油泵，升活塞，试验力调零。

3）选曲线，夹试样，调整开始速度（挂引伸计及调零）。

4）开始试验，调整控制方式及速度。

5）试验结束，数据处理，保存及打印。

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