电子式万能材料试验机随制造厂家不同,其结构和功能略有差异,但其结构均包含下列五个系统:(1)加力系统;(2)测力系统;(3)试样变形测量系统;(4)动横梁位移测量与控制系统;(5)微机自动测试与控制系统,如图1所示。
现简要介绍电子式万能材料试验机的结构原理与工作原理。在试验机机座的工作台上对称固定两根立柱,立柱上端固定一根上横梁,上横梁、立柱和工作台组成一门式框架,构成对试样加力的反力系统。两根滚珠丝杠穿过横梁且两端分别安装在上横梁和工作台上。当伺服电机驱动机械传动减速器并通过圆弧齿形带、齿轮带动两根滚珠丝杠副的作用时,驱动横梁上下移动,使夹持干上下夹头之间的试样受力变形,试样对变形的抵抗就是抗力,这种抗力作用于固定在动横梁上的载荷传感器上。载荷传感器将作用力转换成电信号,该信号被输送到测量放大器得到放大并进行载荷参量的测量,然后经A/D转换输送到试验机控制柜前面板的显示器显示。与载荷测量原理相同,在试样上装夹应变式变形测量传感器即引伸计,试样受力变形后,引伸计将标距范围的变形转换成电信号输送到测量放大器,经放大处理后将信号送到前面板的显示器显示。
电子式万能材料试验机采用了主从结构的计算机控制系统。试验机的测量与控制等功能模块内嵌于微处理器中作为下位机,下位机主要完成功能模块内部功能控制,如测量模块的标定,调零、换挡等,以及控制模块的参数设定,各种保护的自诊断等。主控计算机通过GPIB总线管理,控制试验机的测量与控制模块的下位机组建并完成各种功能的力学性能测试。
图1 电子万能试验机基本构造和原理示意图