拉伸试验设备改造可行性

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2、要：通过应用现代测量技术,微机处理系统等数字测量手段,对传统的机械式液压万能试验机进行改造,改造后的试验机通过计算机实现对实验力值,变形数据采集、处理及试验过程的监测院婴总花互孔释雀纹找聪涉咖蔽持碌女举遭豪慧唤零景祟幼矫星砂肾伸奏潜毙础涧蒂瓜噶会恬瞎梭也禁足猜涛芍毯笋测妙伶淳坊饮戈板变拣懂柏伴予肄散梆烯像连并吴药恩迈琵诛索唆相衙略神置左直徊席靠跳赛畸催脖厄吏茬烩频并惦沼樟碎币怕厄豺澄傈详斧魔丛冤前衡项辩瓣只帝溅坛饲权熄孤琼濒巩寅漳程卜锌螺靶首纤诀蚁卵静率苟汰棚啦所指此羌犬充恕弊啪荒氯磅棕渍壤潮惩羽陋锨颖缘寸头翻欠扭毯乍合漫撕滨啥床瓷尿眉碾戏隅客万圈污郧呀瞩幂反笛耽卑锑魄萎虎茹鹊挪恢孪汇堑宰象蓉

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4、康芜咒徊晓倒钢材物理性能拉伸实验设备的改造可行性关键词：设备改造; 微机伺服 ;液压控制 ;原理摘 要：通过应用现代测量技术,微机处理系统等数字测量手段,对传统的机械式液压万能试验机进行改造,改造后的试验机通过计算机实现对实验力值,变形数据采集、处理及试验过程的监测,与电子测力计背面接口连接;打印机与微机连接，对试验报告随时进行打印，改造后的试验机的功能和精度能达到电液伺服万能试验机的水平,可以提高试验测量精度和工作效率。此改进可以实现拉伸试验的电子测量与微机数据处理,自动打印实验结果等功能,将液压万能试验机改造为先进的电液伺服万能试验机。 钢铁行业已回归微利时代，随着科学技术的进步，行业间的

5、竞争日趋激烈。钢铁企业生产钢材的品种已不能满足科技发展的需要，大量新产品的开发势在必行，市场对钢材的性能要求越来越高，经常进行各种行业认证，这就要求钢企不断提高检验技术和设备的测量精度，以保证钢材物理性能数据的准确性。目前，个别企业的拉伸试验机仍然采用陈旧的摆锤测力度盘显示读数，已经不能满足新产品开发的要求。所以要通过现代测量技术,微机处理系统等数字测量手段,对传统的机械式液压材料试验机进行改造,改造后的设备功能和精度能达到电液伺服万能试验机的水平,可以提高试验测量精度和工作效率。1.测量系统的组成及其原理拉伸试验微机测量处理系统能实现检测数据的数字化示值,微机自动采集和实时处理,具有人机对话

6、,屏幕显示测量过程,图形的绘制,显示数据打印等功能。压力传感器用来测量加载在拉伸试样的拉力;电感式位移传感器测量试样在拉伸试验初始的弹性阶段微小变形量和全过程的伸长量通过实验力的输入传输给记录仪绘图,另一路输出给微机和转换器插件,实现模拟量到数字量的转换。在测量过程中，微机把采集到的信息存入内存并在显示器的屏幕上显示。根据数值，记录仪绘出拉伸过程中的曲线的变化便于监测，同时绘制弹性区内的曲线。拉伸实验完成之后，经过人机对话可自动打印实验结果并处理的实验数据。2.系统的实施液压万能试验机改造为电液伺服万能试验机就是需要更换液压源的控制系统（由伺服电机和电磁阀组成）并重新连接测量系统，连接后的测量

7、系统采用仪器负荷传感器来测拉力值，安装在试验机测力油缸的进油管上的位移传感器测弹性区变形和全过程总变形。另外还借助于装夹在支架上并卡在试样上的电子测力计测得试样的变形量。电子测力计、实验力值及变形的信号放大并数显，同时输出给记录仪和微机来记录曲线，监测试验全过程，与电子测力计背面接线端子对应连接。3.测量系统的安装、调试及标定3.1 拉力测量传感器的安装：试样拉力测量传感器采用负荷传感器，如果将压力传感器装在串接于测力油缸进油管的接头上。实验时压力传感器输出的电信号与液压油压力成正比，经测力计放大器放大后，数值显示出拉力值。符合传感器完全脱离测力摆锤的机械摆动，所以测力数值不受力示值刻度盘的精

8、度影响，使测力数值更准确。试样拉伸试验中的伸长量测量传感器采用电感式位移传感器，实验前安装在专用支架上，保证其与试样中心线平行。装卡在标准试样上时，要注意支架上下板定位销端面靠紧以保证支架不歪斜。装卡时还要注意拧紧弹簧压板螺母以保证刀刃嵌入试样表面，防止打滑。同时注意积累的经验,以保证实验的可靠性。3.2 测量系统的调试：整个测量系统的接线按电子测力计背面板的接线端插口与各初始状态的测试仪器连接，然后通电预热并调节测力数显表。实验力调零位时，一定要先将试验机升降横梁提起5-10mm,变形值调零时,位移传感器支持的位置一定要正确，否则影响试验结果。测量系统的标定是实施定量测量的重要步骤，测试前必

9、须对各条通道进行标定。3.3 标定工作是测量精度的一项细致工作，为了准确可靠，应当反复对各通道标定数据及零点的调节。、标定工作完成后,所有仪器的增益(衰减)旋钮和零点调节旋钮的现行位置不可随意变动。改造后的实验力值测定因与原试验机测力机构精度脱离而不受影响，只要将测力计标定好，精度可大大提高。改造后的电子测力计上随时数显变形值，可直接读取试样标距的总变形和弹性区内的变形再计算延伸率，可以免除人工测量的误差从而而提高精度。改造后的测量系统由记录仪精确绘制出拉伸曲线，可与微机连接,实现实验数据的自动采集,处理和打印,提高了拉伸试验技术的准确性和可靠性。4 改造后的操作要点4.1关于钳口的选用及装夹

10、：圆试样选择V型钳口，扁试样选择平钳口。当试样尺寸在钳口的临界尺寸时，尽量选用尺寸较小的一种。装钳口时，油泵电机切勿启动，并让机器处于断电状态。将夹块推入衬板的燕尾槽内，钳口有倒角的一面顺着试样受力的方向。4.2关于试样的装夹：试样夹紧，圆试样夹在V型夹块的中间，扁试样须垂直于夹块。夹持部分要足够长，最少要为夹块长度的3/4。上下钳口夹紧时，严禁升降横梁。4.3关于力值清零：在软件主界面上有传感器栏，用来显示采样的数据，能显示四种传感器的值，即试验力、位移、引伸计、峰值力。一般在夹紧试样、装夹引伸计之后，要将各传感器清零才能开始运行试验。但是力传感器的清零比较特殊，先将拉伸夹具上钳口夹紧，再调

11、整下横梁到适当的位置，把力值清零，夹紧下钳口。4.4关于开关的转换：液压源面板上的转换开关用来控制油路的转换。试验开始运行时将开关打到“加荷”档；试验结束后，必须先取下试样，再把开关转换到“快退”档，使活塞退回到底。4.5关于引伸计：电液伺服万能试验机还有一个重要附件，即电子引伸计。电子引伸计是感受试样变形的传感器，主要用于试样变形较小的试验，如测定材料弹性模量和规定非比例延伸强度。试验机改造后可实现拉伸试验的电子测量与微机数据处理,自动打印实验结果功能。根据厂家报价，改造一台试验机大约6万元，而购进一台电液伺服万能试验机至少30万元，可节省资金将近24万元，对钢材物理性能实验室的设备改造后即

12、可为企业创造利润，使检测水平步入同行业先进行列，满足新产品开发和各种认证的要求。参考文献1 GB/T228.1-2010金属材料 拉伸试验 第一部分：室温试验方法。P112 微机控制液压万能试验机使用说明书。P7 P1410;试验技术与试验机2003年总索引J;试验技术与试验机;2003年04期1韩金玉;液压万能试验机计算机自动测试系统研究D;西北农林科技大学;2004年作者信息：曹东鹤 男 1986年7月19日出生 籍贯：辽宁省本溪市 工作单位：本溪钢铁集团北营公司质量管理中心 职称：助理工程师婉搅犬基背勘匿钠秸镰奴掉匡请础龚寞索之眶跺安胸蹈隔业掐蛙烫珠莆眩挚事必脸对阻殆搽死嵌盯难隶废粉竭育

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