技術文章
微機顯示鋼絞線萬能材料試驗機的主要組成部分
微機顯示鋼絞線W能材料試驗機是專門用于鋼絞線(如預應力鋼絞線、橋梁用鋼絞線等)拉伸、斷裂等力學性能測試的Z用設備,其設計需滿足鋼絞線高強度、大載荷、高精度測量的需求,同時通過微機實現數據自動化采集與分析。其主要組成部分及功能如下:
一、主機加載框架系統
主機是試驗機的機械承載核心,提供剛性支撐和試驗空間,需具備高強度、高剛性以避免自身變形影響測量精度,主要包括:
1、機架結構:由底座、立柱、上橫梁、中橫梁(或移動橫梁)組成的門式或框架式結構,材質多為高強度鑄鐵或合金鋼材,承受鋼絞線拉伸時的巨大載荷(通常為幾十至幾千千牛)。
2、橫梁驅動導向機構:中橫梁沿立柱上下移動,通過導軌(如滾珠導軌或滑動導軌)保證移動平穩,確保加載力軸向傳遞,避免附加彎矩影響試驗精度。
二、驅動與加載系統
負責提供試驗所需的驅動力,實現對鋼絞線的勻速加載(拉伸為主),因鋼絞線強度高、載荷大,通常采用以下驅動方式:
1、液壓驅動單元(主流):包括高壓液壓泵站、伺服油缸(或雙作用油缸)、液壓閥組(伺服閥、換向閥等)。通過液壓油驅動油缸活塞桿伸縮,帶動橫梁移動,實現對試樣的拉伸加載,適合大噸位(如 1000kN 以上)鋼絞線試驗。
2、伺服電機驅動單元(小噸位可選):由伺服電機、減速箱、滾珠絲杠組成。電機通過絲杠帶動橫梁移動,加載精度高、響應快,但受限于電機功率,多用于中小噸位鋼絞線測試。
三、測力與力值測量系統
J準檢測鋼絞線試驗過程中的受力大小,是核心測量模塊:
1、力傳感器:安裝于上橫梁或加載路徑上的高精度拉壓力傳感器(如應變片式傳感器),量程匹配試驗Z大載荷(通常留有 1.2-1.5 倍A全余量),將力學信號轉換為電信號輸出。
2、力值信號處理電路:包括信號放大器、濾波器、A/D 轉換器,對傳感器輸出的微弱電信號進行放大、濾波(X除干擾)和數字化轉換,確保力值測量精度(通常達 0.5 級或更高)。
四、試樣夾持系統
針對鋼絞線(多為多股螺旋結構、表面光滑)的特性設計,確保試樣在高載荷下不打滑、不偏心,主要包括:
1、Z用楔形夾具:上下夾頭均采用楔形結構,夾片內側有齒紋或適配鋼絞線外形的凹槽,加載時通過楔形自鎖原理自動夾緊試樣,避免拉伸過程中滑移(鋼絞線強度高,傳統平口夾具易打滑)。
2、夾具調節機構:可通過手動或電動調節夾頭間距、夾持范圍,適配不同直徑(如 12.7mm、15.2mm 等)和規格的鋼絞線試樣。
3、夾頭定位裝置:保證上下夾頭軸線同軸,避免試樣承受附加彎曲力矩,影響試驗數據準確性。
五、位移與變形測量系統
記錄鋼絞線試驗過程中的伸長量或橫梁位移,用于分析變形特性:
1、橫梁位移傳感器:安裝于立柱或橫梁上的光柵尺、編碼器或位移傳感器,測量橫梁移動距離,反映試樣的宏觀伸長(適用于不需要J確標距變形的場景)。
2、引伸計(可選,高精度試驗用):夾在鋼絞線標距段上的接觸式或非接觸式引伸計,直接測量試樣在載荷作用下的實際伸長量(標距內變形),用于計算屈服強度、伸長率等關鍵指標(符合 GB/T 5224《預應力混凝土用鋼絞線》等標準要求)。
六、微機控制與數據采集系統
實現試驗自動化控制、數據實時采集與分析,是 “微機顯示" 的核心:
1、控制主機:工業計算機(或Z用嵌入式主機),配備顯示屏、鍵盤、鼠標,作為人機交互中心。
2、數據采集卡:接收力傳感器、位移傳感器、引伸計的數字化信號,高速采集并傳輸至計算機(采樣頻率通常≥100Hz,確保捕捉峰值力、屈服點等關鍵數據)。
3、控制軟件:Z用試驗軟件,具備以下功能:
3.1試驗參數設置(加載速度、標距、試樣規格等);3.2實時顯示力 - 位移曲線、力 - 時間曲線、變形 - 時間曲線等;3.3自動識別屈服點、Z大力、斷裂力、伸長率等特征值;3.4數據存儲、查詢、導出(如 Excel、PDF 報告),支持按標準生成試驗記錄。
4、伺服控制器:連接微機與驅動系統(液壓伺服閥或伺服電機),根據軟件指令調節加載速度、方向,實現恒速加載、保載等控制模式。
七、A全保護系統
保障試驗過程A全,防止設備損壞或人員受傷:
1、過載保護:當實測力值超過設定量程的 110%-120% 時,自動停止加載并報警(通過力傳感器信號觸發)。
2、限位保護:橫梁上下移動設置機械限位塊和電氣限位開關,避免橫梁超程碰撞機架。
3、斷裂保護:試樣斷裂瞬間,系統自動卸載或緊急停止,防止沖擊載荷損壞傳感器或機架。
4、急停按鈕:機身上設置物理急停開關,可手動切斷驅動電源,緊急終止試驗。
八、輔助系統
1、液壓冷卻系統(液壓機型):對液壓油進行冷卻(如風扇或水冷裝置),避免油溫過高影響液壓系統穩定性。
2、操作面板:配備手動控制按鈕(如上升、下降、停止),實現手動操作與應急控制。
這些部件協同工作,通過 “微機設定參數→驅動系統加載→傳感器采集信號→微機分析顯示" 的流程,完成鋼絞線的拉伸、斷裂等力學性能測試,廣泛應用于建材、橋梁、預應力工程等領域的質量檢測。要想了解更多產品組成部分,可隨時聯系河北天棋星子檢測設備有限公司工作人員。