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  • 電子萬能材料試驗機力傳感器受力方向的分析


    電子萬能材料試驗機采用機電一體化設計,主要由力傳感器、伺服驅動器、微處理器、計算機及彩色噴墨打印機構成。采用高精度伺服調速電動機可設置無級試驗速度,各集成構件間均采用插接方式聯接。使用電子萬能材料試驗機做試驗時,習慣以試樣為研究對象,對試樣進行材料性能分析。對試樣材料性能試驗結果的分析,是建立在明確萬能材料試驗機力傳感器的測量不確定度分析基礎之上的。因此,準確、可靠、合理地分析萬能材料試驗機力傳感器的受力就顯得尤其重要。

    1、電子式萬能材料試驗機的加載方式

    電子式萬能材料試驗機力傳感器裝在加載橫梁的底部,詳見圖1。

    電子式萬能材料試驗機力傳感器

        圖1所示為萬能材料試驗機試驗及檢定示意圖,圖1中,1代表萬能材料試驗機上夾具;2代表萬能材料試驗機下夾具;3代表萬能材料試驗機力傳感器;4代表萬能材料試驗機移動加載橫梁;5代表萬能材料試驗機本體;6代表檢定用標準傳感器。

        上夾具(1)底座固定于萬能材料試驗機本體(5)框架的頂部;下夾具(2)緊固于移動橫梁(4)的頂部;力傳感器(3)位于加載橫梁(4)的下面。

        做拉伸試驗時,加載橫梁沿著萬能材料試驗機鉛直方向向下移動,即與重力加速度方向一致。如果以試件為研究對象做受力分析,試件受到與加載橫梁向下移動方向一致的拉力作用;此時若對力傳感器進行受力分析,力傳感器受到試樣的反作用力,方向與重力加速度方向相反。顯然,做試樣拉伸試驗時,試樣、力傳感器均受拉向力。

     

        通過上述分析可以得知,電子式萬能材料試驗機檢定時給出的試驗力方向與萬能材料試驗機力傳感器的試驗力方向是相反的。

        而針對萬能材料試驗機的力值校準部分,兩個萬能材料試驗機生產廠家都提供了拉向、壓向的力校準程序。通過分析,可以得出文中涉及到的萬能材料試驗機,其力值校準程序中的拉、壓向校準系數均以標準測力儀為參照對象,受力方向為標準測力儀的受力方向。

        可以這樣認為,當需要對萬能材料試驗機的力傳感器進行拉向校準時,選擇萬能材料試驗機運行軟件的拉向校準選項,此時標準測力儀受力狀態為受拉向力,盡管萬能材料試驗機的力值傳感器受到壓向力作用;當需要對萬能材料試驗機力傳感器進行壓向校準時,選擇萬能材料試驗機運行軟件的壓向校準選項,此時標準測力儀受力狀態為受壓向力,盡管萬能材料試驗機的力值傳感器受到拉向力作用。

     

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