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萬能材料試驗(yàn)機(jī)的性能特點(diǎn)

一、常見萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)的種類
目前市場上常見的萬能材質(zhì) 試驗(yàn)機(jī) 主要有兩大系列，四種類型：
1、液壓系列：手動(dòng)液壓萬能試驗(yàn)機(jī) 電液伺服液壓萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)
2、電子萬能系列：常規(guī)電子萬能試驗(yàn)機(jī) 高特性電子萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)

它們的特性各異，優(yōu)缺點(diǎn)并存，各有各的用戶群體。

二、特性特點(diǎn)

1、液壓系列
1 手動(dòng)液壓萬能材質(zhì) 試驗(yàn)機(jī)
手動(dòng)液壓萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)主要使用簡易高壓油源作為動(dòng)力源，手動(dòng)調(diào)整閥作為操控元件，并進(jìn)行人工手動(dòng)實(shí)現(xiàn)加載，因而，它屬于開環(huán)操控系統(tǒng)。因?yàn)槭苡驮戳髁考爸鳈C(jī)結(jié)構(gòu)的限制，它的油缸活塞行程較小，常見的一般在300mm左右，它的試驗(yàn)速度一般也較小。受價(jià)格因素的影響，測力傳感器一般使用壓力傳感器（大噸位基本使用壓力傳感器）。因而，精度較低，量程較小，一般精度為1級(jí)或2級(jí)，量程一般為4%-100%F.S。受油缸摩擦力的影響，噸位一般很難做到很小，國內(nèi)*小為5T。但因?yàn)樗赜械牡蛢r(jià)及大噸位的特點(diǎn)，目前，在成品檢驗(yàn)、單一材質(zhì)指標(biāo)的測試中還在大量使用。
2電液伺服類萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)
它主要使用了精密高壓油源作為動(dòng)力源，使用伺服閥或比例閥作為操控元件進(jìn)行閉環(huán)自動(dòng)操控，因而操控特性較高，一般可實(shí)現(xiàn)載荷、應(yīng)變、位移三種操控模式。同手動(dòng)液壓萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)一樣，受油源流量的限制，他的試驗(yàn)速度較低。因?yàn)槭褂瞄]環(huán)自動(dòng)操控，系統(tǒng)剛度成了整個(gè)系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵。眾所周知，液體的剛度是比較低的，為了盡可能的減少液體對(duì)整機(jī)剛度的影響，一般電液伺服試驗(yàn)機(jī)的行程都不大，同樣受整機(jī)剛度的影響，電液伺服類試驗(yàn)機(jī)的噸位都不可能做的很小，基本上都在一噸以上。但因?yàn)樗卸喾N操控模式，因而具有使用靈活，特性較高的特點(diǎn)。
2、電子萬能系列
1 常規(guī)電子萬能類材質(zhì) 試驗(yàn)機(jī)
常規(guī)電子萬能主要使用伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，絲杠、絲母作為執(zhí)行部件，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)移動(dòng)橫梁的速度操控，它的試驗(yàn)速度范圍可進(jìn)行調(diào)整，以RGM-200為例，它的試驗(yàn)速度可達(dá)0.001mm/min-1000mm/min，速比可達(dá)100萬倍之多，試驗(yàn)行程可按需要而定，*大可達(dá)幾米。這是液壓類試驗(yàn)機(jī)無論如何也實(shí)現(xiàn)不了的。隨著電子技術(shù)的發(fā)展及伺服電機(jī)特性的提高，電子萬能所使用的電機(jī)從早期的直流伺服電機(jī)到現(xiàn)在的更多的使用交流伺服電機(jī)，從早期的功率元件選用可控硅進(jìn)行移相觸發(fā)操控到今天的使用多種功率模塊實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制操控，電子萬能的特性有了質(zhì)的飛躍，人們心目中的電子萬能故障率高，特性較差的情況已經(jīng)不復(fù)存在了。因?yàn)槌Ｒ?guī)電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)使用速度操控，因而對(duì)系統(tǒng)剛度的要求不高，這樣就為小噸位試驗(yàn)機(jī)的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了有利的條件。從目前國際、國內(nèi)的情況看，一噸以下試驗(yàn)機(jī)基本上都為常規(guī)的電子萬能試驗(yàn)機(jī) 。它的用途*廣，性價(jià)比*高。
2高特性電子萬能類試驗(yàn)機(jī)
高特性電子萬能類試驗(yàn)機(jī)與常規(guī)的電子萬能試驗(yàn)機(jī)一樣，它也使用伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，絲杠、絲母作為執(zhí)行部件，它與常規(guī)電子萬能試驗(yàn)機(jī)所不同的是它的操控方式可為載荷操控，也可為應(yīng)變操控或位移操控。除了具有常規(guī)電子萬能的速度寬，行程大的特點(diǎn)外，還具有電液伺服類試驗(yàn)機(jī)的全部優(yōu)點(diǎn)，因而它是目前特性*好的萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)。目前，這類試驗(yàn)機(jī)的佼佼者基本上都使用德國Doli公司生產(chǎn)的EDC 120系列作為核心操控部件。當(dāng)然，這類試驗(yàn)機(jī)也有它的缺點(diǎn)。因?yàn)榫哂休d荷、應(yīng)變、位移三種操控模式，因而整機(jī)的穩(wěn)定性與系統(tǒng)的剛度有直接的關(guān)系，而試樣剛度又直接影響系統(tǒng)的剛度。所以當(dāng)所做試驗(yàn)的試樣種類較多時(shí)，整機(jī)剛度的變化就會(huì)很大，這樣就很難保證所有的試驗(yàn)都能夠正常進(jìn)行。為了滿足全部的試驗(yàn)都能夠正常進(jìn)行，就需隨時(shí)調(diào)整操控系統(tǒng)的參數(shù)（P，I，D參數(shù)），這對(duì)于非自動(dòng)操控專業(yè)的人來說是有一定難度的，這樣也就不能完全發(fā)揮這類試驗(yàn)機(jī)的優(yōu)勢。這類試驗(yàn)機(jī)的價(jià)格比較高。

三、選型
在上文中，主要分析了幾種常見的萬能試驗(yàn)機(jī) 的優(yōu)缺點(diǎn)，下文將針對(duì)實(shí)際工作中的情況介紹一下針對(duì)不同類型的試驗(yàn)如何選擇試驗(yàn)機(jī)的類型。
1、常規(guī)液壓萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)
因?yàn)槌Ｒ?guī)液壓萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)價(jià)格低、操作簡單、大噸位的特點(diǎn)，一般在進(jìn)行結(jié)構(gòu)部件試驗(yàn)或簡單的材質(zhì)特性試驗(yàn)時(shí)，可選用此類型的試驗(yàn)機(jī)。如各類建筑結(jié)構(gòu)部件的破壞性試驗(yàn)，或用來測試某些材質(zhì)的單一特性指標(biāo)（如鋼筋的拉伸強(qiáng)度等）。
2、電液伺服類萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)
因?yàn)殡娨核欧惾f能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)具有三種操控模式，因此它的特性較好，但因?yàn)樗逃械男谐绦?，速度低的缺點(diǎn)，一般不適用于要求高速拉伸的橡膠試驗(yàn)及延伸率較大的塑料、高分子材質(zhì)試驗(yàn)。另外，當(dāng)材質(zhì)的品種較多時(shí)，因需要經(jīng)常的調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)（P、I、D參數(shù)），為了降低對(duì)操作人員的要求，不宜選用此類試驗(yàn)機(jī)。而在需要恒應(yīng)力或恒應(yīng)變?cè)囼?yàn)時(shí)選用它是*佳的選擇，如水泥、建材類試樣。金屬類試樣也可使用此類試驗(yàn)機(jī)。
3、常規(guī)電子萬能類材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)
此類試驗(yàn)機(jī)是目前性價(jià)比*高的一個(gè)品種，它的用途*廣，使用范圍*大。從對(duì)低速要求極高的碳化硅試樣到高速特性要求較高的橡膠類試樣都可選用此試驗(yàn)機(jī)，這類試驗(yàn)機(jī)從對(duì)行程要求不大的壓縮類試驗(yàn)到行程要求極高的特種橡膠、高分子材質(zhì)試驗(yàn)都能夠滿足。另外，因?yàn)樗赜械乃俣炔倏啬Ｊ綄?duì)系統(tǒng)剛度的要求不高，因此它的使用很簡單，不需要因改變?cè)囼?yàn)材質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，因而對(duì)試驗(yàn)員的要求不高。它靈活的夾具配置、傳感器的擴(kuò)展，對(duì)實(shí)現(xiàn)多材質(zhì)試驗(yàn)提供了可能，真正實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。但因?yàn)樗牟倏啬Ｊ捷^為單一，因此不適用做恒應(yīng)力、恒應(yīng)變類試驗(yàn)。
4、高特性電子萬能類材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)
它是目前特性*好的一類萬能材質(zhì)試驗(yàn)機(jī)，可滿足各類材質(zhì)試驗(yàn)的要求，但因?yàn)閮r(jià)格較高，而絕大多數(shù)的材質(zhì)試驗(yàn)都為常規(guī)指標(biāo)的試驗(yàn)。因而在大多數(shù)情況下，它的特性并不能得到充分的發(fā)揮，因此性價(jià)比并不高。另外，因?yàn)樗恼麢C(jī)穩(wěn)定性與試樣有關(guān)，因此對(duì)不同試樣需經(jīng)常調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，這就對(duì)試驗(yàn)機(jī)的操作人員提出了較高的要求。因?yàn)檫@些原因，該類型的試驗(yàn)機(jī)市場占有率并不大，一般在一些特殊場合使用。如各大專院校、科研院所在進(jìn)行新材質(zhì)的研究時(shí)選用。另外，在一些既需要寬的速度范圍，又需要大行程場合，且需進(jìn)行恒應(yīng)力、恒應(yīng)變?cè)囼?yàn)時(shí)才會(huì)使用。
三、萬能試驗(yàn)機(jī)特點(diǎn)
常規(guī)電子萬能試驗(yàn)機(jī) 是特性價(jià)格比*高的，因而就這一類型試驗(yàn)機(jī)的主要特性特點(diǎn)如下:
一、主機(jī)方面：
1、具有多種外型結(jié)構(gòu)：
1 單柱機(jī)：體積小巧，價(jià)格低廉，適用于單一的低噸位試樣，一般在500kg以下。
2 臺(tái)式機(jī)：體積較小，價(jià)格較低，可擴(kuò)展性好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，一般在3T以下。
3 豪華落地式：外型美觀大方，可于國外機(jī)型相媲美，可擴(kuò)展性好，安裝方便，價(jià)格適中，目前該機(jī)型有兩種外型結(jié)構(gòu)，1T以下和3T以下兩種。
4 大噸位門式機(jī)：這類機(jī)型剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適應(yīng)面寬，價(jià)格比電液伺服類略低，擴(kuò)展性很好，是金屬類試驗(yàn)的優(yōu)選機(jī)型，目前*大可達(dá)60T。
2、減速系統(tǒng)：
使用同步圓弧齒形帶多級(jí)減速，它具有安裝維護(hù)簡便，壽命長，效率高（可達(dá)85%），噪音低的特點(diǎn)。
3、電機(jī)使用日本松下交流伺服電機(jī)，具有好的配套性（電機(jī)與電機(jī)伺服器配套生產(chǎn)），無碳刷、壽命長、易維護(hù)、防爆的特點(diǎn)。
二、操控器方面
1、具有獨(dú)立完善的操作操控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自主操控，也可與計(jì)算機(jī)配套操作。自主操作時(shí)界面為漢字界面，簡單易懂，并可顯示各類參數(shù)及結(jié)果曲線，并能夠打印出漢字報(bào)告及曲線。
2、極寬的速度操控范圍，*寬可達(dá)到0.001mm/min-2000mm/min（高速與主機(jī)結(jié)構(gòu)噸位有關(guān)），這是因?yàn)槭褂昧霜?dú)特位置脈沖操控技術(shù)。
3、目前，國內(nèi)*寬的單一配置的測量范圍可達(dá)0.2%-100%，*小分辨率35萬分之一，真正實(shí)現(xiàn)**多用。
4、模擬放大器使用多種通道方案，為擴(kuò)展配置提供了先決條件。
5、方便、實(shí)用且功能強(qiáng)大的可移動(dòng)操作盒，不但能夠?qū)崿F(xiàn)多種速度的橫梁移動(dòng)操控，還可隨時(shí)切換操控方式，常動(dòng)方式與點(diǎn)動(dòng)方式相互切換，當(dāng)與電腦計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)使用時(shí)，可直接起計(jì)動(dòng)電腦計(jì)算機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。
三、軟件
1、良好的用戶界面，菜單式的功能選擇；
2、數(shù)據(jù)庫程序結(jié)構(gòu)；
3、標(biāo)準(zhǔn)庫算法選擇；
4、用戶自定義功能，可滿足不同情況下的各類試驗(yàn)要求，如定義彈性參數(shù)，定義壓縮比，定義修約規(guī)則，定義非比例應(yīng)力，選擇曲線圖的x-y坐標(biāo)函數(shù)等；
5、開放的程序結(jié)構(gòu)，具有用戶二次開發(fā)功能，實(shí)現(xiàn)用戶自行軟件升級(jí)；
6、強(qiáng)大的報(bào)告輸出能力。使用水晶報(bào)表產(chǎn)生結(jié)果報(bào)告；
7、常見結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，可用直方圖直觀顯示；
8、一鍵式遠(yuǎn)程操控試驗(yàn)功能；
9、具有結(jié)果在曲線圖上直觀顯示的功能；

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萬能材料試驗(yàn)機(jī)的性能特點(diǎn)

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