Introducción a la máquina de prueba universal
La máquina de prueba universal también se llama máquina de prueba de materiales universal, o máquina de tracción, serie de doble tornillo, con estructura integrada de control, medición y operación, integrando tecnología avanzada contemporánea, con alta precisión y amplio rango de velocidades. Estructura compacta, fácil operación, rendimiento estable y otras ventajas. La máquina de prueba electrónica universal cumple con los requisitos de GB/T1040, 1041, 8804, 9341, 9647, ISO7500-1, GB16491, GB/T17200, ISO5893, ASTM D638, 695, 790 y tuberías de plástico y otros estándares. Es adecuado para pruebas de tracción, compresión, flexión y fluencia de plásticos, materiales impermeables, textiles, productos de papel, caucho y otros materiales y muestras de materiales. Está equipado con una placa de presión grande que puede realizar directamente la compresión por aplanamiento (recuperación por compresión). rigidez del anillo (resistencia a cargas externas), relación de fluencia, resistencia a la tracción del anillo y otras pruebas.
La máquina de prueba de materiales universal es un producto de la combinación de tecnología electrónica moderna y tecnología de transmisión mecánica. Es un instrumento de prueba de precisión a gran escala que utiliza plenamente las fortalezas respectivas de la electromecánica. y probar varios materiales. Puede realizar múltiples pruebas de rendimiento, como flexión, pelado y corte, y tiene las características de un amplio rango de medición, alta precisión y respuesta rápida. Funciona de manera confiable y eficiente y puede mostrar, registrar e imprimir datos de prueba en tiempo real. Si las máquinas de ensayo universales que existen actualmente en el mercado se clasifican según sus usos, se pueden clasificar como máquinas de ensayo para medir propiedades mecánicas. Según el propósito de la máquina de prueba, todas las máquinas de prueba se pueden dividir en dos categorías:
1. Máquinas de prueba para medir propiedades mecánicas
Las máquinas de prueba para medir propiedades mecánicas pertenecen a la La misma categoría que las máquinas de prueba universales. Las categorías principales incluyen: Máquina de prueba de carga estática: incluye máquina de prueba de tracción, máquina de prueba de presión, máquina de prueba de torsión, máquina de prueba de tensión compuesta, máquina de prueba de fluencia, máquina de prueba de resistencia, máquina de prueba de relajación y. durómetro de telas Durómetros Rockwell, Rockwell y Vickers. Máquina de prueba de carga B-Dynamic: incluye máquina de prueba de impacto, máquina de prueba de fatiga y probadores de dureza Brinell y Shore de impacto.
Equipos auxiliares para máquinas de ensayo de tracción: cámaras de ensayo de alta y baja temperatura, hornos de alta temperatura, cámaras de baja temperatura y utillajes diversos.
Horno de alta temperatura para ensayos de tracción: se utiliza junto con máquinas de ensayos universales hidráulicas y máquinas de ensayos universales electrónicas para proporcionar entornos de alta temperatura para sus muestras. La carcasa exterior del horno eléctrico está hecha de acero inoxidable y el horno adopta secciones de calentamiento superior, media e inferior. Tres controladores de temperatura controlan tres grupos de cables calefactores respectivamente para garantizar una temperatura uniforme en el horno. Al adoptar el método de control difuso PID, el exceso de temperatura de prueba es pequeño y la precisión del control es alta. Es un equipo de prueba de materiales de alto rendimiento para universidades, instituciones de investigación científica y unidades de investigación de materiales de fábricas y minas. Se puede utilizar en cualquier combinación con el host según los requisitos del entorno de uso. Puede completar pruebas de tracción a alta temperatura de varios metales y no metales, y puede cumplir con los requisitos de uso de diversas industrias especiales (como plásticos, caucho), etc. Al realizar pruebas de temperatura normal, solo necesita mover el horno de alta temperatura, que puede cumplir completamente con las pruebas de resistencia de muestras de barras redondas, muestras rectangulares, tuberías, etc. bajo temperaturas ambiente especiales en GB/T4338-2006 y HB5195-1996. .
2. Máquina de prueba para pruebas de procesos
Máquina de prueba universal Máquina de prueba para pruebas de procesos: incluye máquina de prueba de ventosas, máquina de prueba de resortes, máquina de prueba de flexión y máquina de prueba de torsión de alambre. Sistema de medición
Medición de fuerza
La medición se logra mediante células de carga, amplificadores y sistemas de procesamiento de datos. Las células de carga más utilizadas son los sensores extensométricos.
El llamado sensor de galgas extensométricas está compuesto por galgas extensométricas, componentes elásticos y determinados accesorios (componentes de compensación, cubiertas protectoras, tomas de cableado, piezas de carga), que pueden convertir una determinada cantidad mecánica en una salida eléctrica. . dispositivo. Existen muchos tipos de sensores de tensión y presión de tipo galga extensométrica en el país y en el extranjero, incluidos sensores de fuerza cilíndricos, sensores de fuerza de tipo radio, sensores de tipo S de doble orificio, sensores de tipo viga transversal, etc.
Se sabe por la mecánica de materiales que en condiciones de pequeña deformación, la deformación ε en un determinado punto de un elemento elástico es proporcional a la fuerza ejercida por el elemento elástico y también proporcional a la deformación elástica. Tomando el sensor tipo S como ejemplo, cuando una fuerza de tracción P actúa sobre el sensor, se coloca un medidor de tensión en la superficie del elemento elástico, ya que la deformación del elemento elástico es proporcional a la magnitud de la fuerza externa. fuerza P, el medidor de tensión se puede conectar al circuito de medición. Midiendo su voltaje de salida, se puede medir la fuerza.
Para los sensores, generalmente se utiliza la medición diferencial de puente completo, es decir, las galgas extensométricas pegadas forman un puente.
R1, R2, R3 y R4 son en realidad 4 iguales. Resistencia de una pieza (u 8 piezas), es decir, R1=R2=R3=R4. Cuando el sensor actúa sobre una fuerza externa (tensión o presión), el elemento elástico del sensor genera tensión, provocando cada uno de ellos. valor de resistencia al cambio. Los valores de cambio son △R1, △R2, △R3, △R4. Como resultado, el puente originalmente equilibrado ahora está desequilibrado y el puente tiene una salida de voltaje. >
entonces △E=[R1R2/(R1 R2) 2]△R1/R1-△R2/R2 △R3/R3-△R4/R4) U
Donde U es el voltaje de el puente suministrado por la fuente de alimentación externa
Una mayor simplificación es
△E=[R2/4R2] (△R1/R-△R2/R △R3/R-△R4 /R)U
Conjuntar △Ri/Ri=Kεi Sustituyendo la ecuación anterior
entonces tenemos △E=[UK/4] (ε1-ε2 ε3-ε4)
En pocas palabras, la fuerza externa P provoca la deformación del medidor de tensión en el sensor. Esto conduce a un desequilibrio en el puente, lo que provoca un cambio en el voltaje de salida del sensor. Podemos conocer la fuerza midiendo la fuerza. cambio en el voltaje de salida.
En general, la señal de salida del sensor es muy débil, generalmente solo unos pocos mV. Si medimos esta señal directamente, es muy difícil y no puede cumplir con los requisitos de medición de alta precisión. Por lo tanto, esta señal débil debe amplificarse a través de un amplificador. El voltaje de la señal amplificada puede alcanzar los 10 V. La señal en este momento es una señal analógica. Esta señal analógica se convierte en una señal digital a través de un interruptor multicanal y un A/D. chip de conversión y luego se procesan los datos. En este punto, la medición de fuerza llega a su fin.
Medición de la deformación
La medición se realiza a través de un dispositivo de medición de la deformación, que se utiliza para medir la deformación de la muestra durante el ensayo.
El dispositivo tiene dos mandriles, que están conectados al codificador fotoeléctrico instalado en la parte superior del dispositivo de medición a través de una serie de mecanismos de transmisión. Cuando la distancia entre los dos mandriles cambia, el codificador fotoeléctrico se acciona. Cuando el eje gira, el codificador fotoeléctrico emitirá una señal de pulso. Luego, la señal es procesada por un procesador para obtener la deformación de la muestra.
Medición del desplazamiento del haz
El principio es aproximadamente el mismo que el de la medición de la deformación. El desplazamiento del haz se obtiene midiendo el número de pulsos de salida del codificador fotoeléctrico.