抗壓抗折一體化試驗(yàn)機(jī)是一種集抗折試驗(yàn)與抗壓試驗(yàn)功能于一體的多功能材料力學(xué)測(cè)試設(shè)備,廣泛應(yīng)用于建筑、陶瓷、玻璃、塑料、橡膠、金屬等材料的強(qiáng)度測(cè)試領(lǐng)域。該設(shè)備基于材料力學(xué)理論,通過(guò)施加不同的壓力和力矩來(lái)測(cè)試材料的抗折和抗壓能力。抗折試驗(yàn)中,試樣垂直放置并承受來(lái)自?xún)蓚?cè)的壓縮力,直至斷裂;抗壓試驗(yàn)中,試樣水平放置并承受來(lái)自上方的壓力,直至崩潰。設(shè)備采用高精度傳感器和控制系統(tǒng),確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
抗壓抗折一體化試驗(yàn)機(jī)的組成部分:
1、主機(jī)框架(Main Frame)
功能:整個(gè)試驗(yàn)機(jī)的支撐結(jié)構(gòu),承受測(cè)試過(guò)程中的巨大載荷。
特點(diǎn):
通常由高強(qiáng)度鑄鐵或鋼結(jié)構(gòu)制成,具有高的剛性和穩(wěn)定性,確保在加載過(guò)程中變形極小。
設(shè)計(jì)為雙立柱或門(mén)式框架結(jié)構(gòu),提供足夠的操作空間。
是保證測(cè)試精度的基礎(chǔ)。
2、加載系統(tǒng)(Loading System)
功能:產(chǎn)生并施加可控的力。
核心部件:
液壓油缸(Hydraulic Cylinder):最常見(jiàn)的加載方式。通過(guò)液壓泵驅(qū)動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生強(qiáng)大的推力或拉力。
伺服電機(jī)+滾珠絲杠(Servo Motor+Ball Screw):在電液伺服或電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)中使用,通過(guò)電機(jī)精確控制絲杠旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)橫梁移動(dòng)來(lái)加載。
液壓泵站(Hydraulic Power Unit):為液壓系統(tǒng)提供高壓油源,包含電機(jī)、油泵、油箱、閥門(mén)和管路。
加載頭/壓板(Loading Platen/Head):直接與試樣接觸的部件。通常有:
球面支座:用于抗壓試驗(yàn),允許壓板輕微傾斜以適應(yīng)試樣不平整,確保均勻受壓。
抗折夾具:專(zhuān)門(mén)用于抗折試驗(yàn),包含固定的下支輥和可移動(dòng)的上壓輥,形成三點(diǎn)或四點(diǎn)彎曲加載。
3、測(cè)量系統(tǒng)(Measurement System)
功能:精確測(cè)量施加的力(載荷)和試樣的變形(位移)。
核心傳感器:
負(fù)荷傳感器(Load Cell):
安裝在加載路徑上(通常在活塞頂部或橫梁上)。
將施加的力轉(zhuǎn)換為電信號(hào),是測(cè)量載荷的核心部件。
量程需覆蓋預(yù)期的最大測(cè)試力(如300kN,500kN,2000kN)。
位移傳感器(Displacement Sensor):
測(cè)量加載頭或橫梁的移動(dòng)距離,間接反映試樣的變形量。
類(lèi)型包括光柵尺、LVDT(線性可變差動(dòng)變壓器)或通過(guò)絲杠編碼器計(jì)算。
4、控制系統(tǒng)(Control System)
功能:控制加載速率、采集數(shù)據(jù)、處理信號(hào)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)試。
組成:
控制柜/控制器:內(nèi)置電子電路和處理器,接收傳感器信號(hào),控制液壓閥或電機(jī)。
操作面板/觸摸屏:位于機(jī)器正面,用于參數(shù)設(shè)置(如加載速度)、啟動(dòng)/停止試驗(yàn)、顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(力、位移)。
軟件系統(tǒng):在連接的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,提供更強(qiáng)大的功能:
設(shè)置復(fù)雜的測(cè)試程序(恒速加載、保載、循環(huán)加載)。
實(shí)時(shí)繪制力-位移曲線或應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
自動(dòng)計(jì)算并輸出測(cè)試結(jié)果(抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彈性模量、最大力等)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢(xún)和報(bào)告生成。
5、抗折試驗(yàn)裝置(Flexural Test Fixture)
功能:專(zhuān)用于抗折(彎曲)強(qiáng)度測(cè)試。
組成:
下支座(支輥):兩個(gè)平行的圓柱形支輥,固定在底座上,支撐試樣兩端。
上壓頭(加載輥):一個(gè)或兩個(gè)圓柱形壓輥,安裝在加載頭上,從上方施加集中載荷。
類(lèi)型:
三點(diǎn)彎曲:一個(gè)上壓輥,兩個(gè)下支輥。載荷作用于試樣中心。
四點(diǎn)彎曲:兩個(gè)上壓輥,兩個(gè)下支輥。在試樣中部形成純彎段,應(yīng)力分布更均勻。
支輥間距可調(diào),以適應(yīng)不同尺寸的試樣。
6、抗壓試驗(yàn)裝置(Compression Test Fixture)
功能:專(zhuān)用于抗壓強(qiáng)度測(cè)試。
組成:
上下承壓板:一對(duì)經(jīng)過(guò)精密加工的平行鋼板。
球面座(球鉸):通常下承壓板固定,上承壓板通過(guò)球面支座連接到加載頭。這是關(guān)鍵設(shè)計(jì),允許上壓板在加載初期自動(dòng)找正,使壓力均勻分布在試樣整個(gè)端面上,避免偏心受壓。
7、安全防護(hù)裝置(Safety Features)
功能:保護(hù)操作人員和設(shè)備安全。
常見(jiàn)裝置:
防護(hù)罩/安全門(mén):在進(jìn)行高能量測(cè)試(如混凝土破壞)時(shí),防止碎片飛濺傷人。通常配備安全聯(lián)鎖開(kāi)關(guān),門(mén)未關(guān)閉時(shí)無(wú)法啟動(dòng)加載。
急停按鈕:在緊急情況下可立即切斷電源,停止所有動(dòng)作。
過(guò)載保護(hù):當(dāng)載荷超過(guò)設(shè)定極限s自動(dòng)停機(jī)。
8、輔助部件
試樣對(duì)中裝置:幫助快速、準(zhǔn)確地將試樣放置在加載中心。
引伸計(jì)(Extensometer)(可選):直接貼附在試樣上,精確測(cè)量微小變形(應(yīng)變),用于測(cè)定彈性模量等高級(jí)參數(shù)。
打印機(jī):直接打印測(cè)試報(bào)告。