应用范围
试验机主要用于金属和非金属材料的常温拉伸、压缩、弯曲等常规性能试验;
高温拉伸(标配)、高温压缩/弯曲(选配)测量rp、rt、reh、rel、rm、e等性能参数。
四主要技术指标
1 试验力
最大试验力(kn):200/300
有效测力范围: 0.4%-fs(内外不分档)
分 辨 力: 1/500000、(全程分辨力不变)
示值相对误差:±0.5%
2 试验速度
速度调节范围:0.005~250mm/min(无级调速)
速度相对误差:±0.5%
匀试验力速率、匀变形速率控制范围:0.01%~5%fs/s
匀试验力速率、匀变形速率控制误差:±0.5%
恒试验力、恒变形控制范围:0.5%~fs
恒试验力、恒变形控制误差:小于10%fs时为设定值的±1%
大于10%fs时为设定值的±0.1%
3 位移(移动横梁)
测量范围:0~1200mm
分辨力:0.025um
示值相对误差:±0.5%
4 变形
标距:25、50、100mm
输出(适用)范围:0-5mm
有效测量范围:0.4%~fs
分辨力:1/500000
示值相对误差:±0.5%
5 主机及附件
最大试验力kn
300
有效试验宽度mm
600
移动横梁最大行程mm
1200
主机外形尺寸(长×宽×高)mm
1300×760×2500
夹头最大夹持力(kn)
夹持范围
板状mm
0-20、高温0-3mm
棒状mm
φ 5-φ 26、 高温φ5(夹具M12)、φ10(夹具M16)
压 缩 装 置mm
φ120
弯曲装置
支撑辊径mmR15
压辊直径mm
支距范围mm
100-450
电 源
220v、50hz、3kw
重 量 2420 kg
五 结构原理及性能特点
wdw-300GD高低温电子试验机,主要由主机、全数字测量控制系统、高低温环境箱、电子引伸计(全程跟踪)、计算机系统及软件包、功能附件等部件组成。
1 主机
上横梁和台面用四根柱相连,形成门式框架,台面底部设有传动机构。交流伺服电机的拖动经三级圆弧同步带轮减速后,驱动滚珠丝杠,带动移动横梁上下移动。丝杠的上端装有光电编码器,用于移动横梁位移检测;左侧罩板上配有限位机构,用来限制移动横梁的移动范围。速度控制采用了进口全数字交流伺服系统。
采用圆弧同步带轮减速,实现了平稳的无间隙传动,使试验力和变形速度精密控制得到保证。
全数字交流伺服系统,通过高精度反馈构成全闭环控制,不仅调速范围宽,而且响应速度快,定位时间短。该系统还具有试验力和变形速度控制功能,全面满足gb/t228.1-2010《金属材料室温拉伸试验方法》标准对速率控制要求。
台面、移动横梁、上横梁均采用优质钢板经精密加工而成,不仅减轻试样断裂时产生的震动,而且提高了刚度。
该系列电子试验机的主机为双空间结构,即移动横梁上部为拉伸试验空间,下部为压缩及弯曲试验空间;测力传感器安装在移动横梁底部,拉伸和压缩试验使用同一个测力传感器。拉伸试验和压缩试验时传感器受力方向一致。因此,试验力的标定很方便。拉伸试验时,作用力通过上横梁由左右立柱承受压缩力;压缩试验时作用力通过台面由丝杠承受拉伸力。这样无论做拉伸试验或压缩试验,滚珠丝杠在移动横梁和台面之间均承受拉伸力,因此丝杠始终保持拉直的受力状态。
主机具有如下特点:
1.1 主机框架采用门式预应力结构,刚度高,可将试验结果中试验机的变形影响减小到较低程度。
1.2 采用圆弧同步带轮减速,滚珠丝杠副传动,实现无间隙传动,使试验力和变形速度精密控制得到保证。
1.3 传动平稳,响应快,噪声低。
1.4 采用了双空间结构,常规为:上空间做拉伸试验,下空间做压缩、弯曲试验。用户如有需要,也可改为下空间做拉伸试验,上空间做压缩、弯曲试验。
1.5 光电编码器位移传感器,分辨力高,抗干扰能力强。
1.6 双位移保护系统,安全、可靠。
1.7 主机和夹头装配时企业标准要求,严格控制和调节在移动横梁上的负荷传感器中心孔和夹头座定位孔同轴度、夹头安装轴与钳口的同轴度,确保施加力时夹头和试验机的加力轴线的同轴度,其误差控制在6%以下,远远小于gb/t16491标准 0.5级准确度要求。由此:
a)最大限度地减小了偏心而产生的弯曲应力,改善了试样受力状态,尽量受到均匀轴向力,绘出力——位移曲线趋于真实;
b)克服了偏心力对测力、测变形产生的误差。
2 全数字测量控制系统
gtc550测量控制器与伺服系统、测力传感器、引伸计、位移传感器等部件构成全数字测控系统。
2.1 测量控制器
gtc550型测量控制器是我公司自主开发的获得发明专利产品,它可以通用于电子式试验机、电液伺服式试验机等各种试验;是集数据采集、数据处理、过程控制一体化的新型测控器。它采用了目前最先进的美国soc(system on chip)片上系统和基于fpga(高密度现场可编程门阵列)的dsp(数字信号处理)技术。
测量部分包括测控器测力单元、变形测量单元及其相配的传感器;控制部分包括测控器控制单元和计算机控制系统及调速系统。电器测量和控制原理见电子试验机结构原理图所示:试验力通过安装在移动横梁中央并与夹头相连的测力传感器测量;变形通过夹持在试样上的引伸计测量;位移通过安装在丝杠上端部的光电编码器测量。伺服电机上的光电编码器用于移动横梁速度反馈。
在试验过程中所测得的试验力、变形、位移经gtc550测量控制器数据的采集、标度变换及处理,在计算机屏幕上以数字方式实时直读和曲线显示。根据试验方法要求,通过计算机控制系统运算后得到控制信号,再经调速系统放大后驱动电机。具有试验力、变形、位移等三种闭环控制功能,真正实现匀试验力速率,匀变形速率,匀速控制;并在试验过程中无冲击切换测量。控制部分具有如下特点:
a)具有高速处理能力,低噪音、高抗干扰、高采样频率;
b) 测力、测变形分辨力高(24位),且内外不分档,全程分辨力不变化,用户可根据试验要求自行设定;
c) 具有自动调零、自动标定等功能;
d) 力传感器通道频带宽度可达18hz,所测得的试验数据和曲线真实;
e) 测控器配有大屏幕液晶显示操作盘,既独立操作试验机,也可以与计算机联机操作。
2.2 测力单元
力传感器均采用美国世铨公司产品,它与测控器组合成测力单元。其特点是:
a) 分辨力高(可达1/500000),测量范围宽(0.4%-fs);
b) 测量精度高(0.5%),长时间稳定性好(4×10-4码/24h)。
2.3 测变形单元
引伸计与测控器组合成测变形单元。其特点是:
b) 测量精度高(0.5%),稳定性好;
c) 引伸计可测铝箔及无法接触的试样。