萬能試驗機的介紹 萬能試驗機技術(shù)指標(biāo)

第第頁萬能試驗機的介紹萬能試驗機技術(shù)指標(biāo)UTM試驗機包括一個或多個垂直承載的立柱，立柱上安裝一個固定的水平基座，頂部還有一個可移動的水平十字頭（十字橫梁）。現(xiàn)在的UTM試驗機，立柱上通常還有滾珠絲杠用以固定可移動的十字頭。UTM的大小用框架的最大承載水平和測量載荷/拉力的測力計來共同表征。測力計附在依靠電動馬達(dá)或液壓裝置驅(qū)動的可移動的十字頭上。帶夾具的系列測力計測量力的大小，可以通過數(shù)字顯示器或PC機顯示結(jié)果。很多UTM具有可互換的測力計，因此可以與所測試的不同材料匹配。靜態(tài)試驗利用標(biāo)準(zhǔn)的電子萬能試驗機來進(jìn)行，通常加載速度范圍為0.001～20in./min（1in.=2.54cm）。動態(tài)試驗或循環(huán)試驗如裂紋增長和疲乏試驗通常利用液壓伺服系統(tǒng)UTM試驗機來進(jìn)行，時間較長，載荷較低。早期的UTM試驗機具有仿佛的電子元器件和記錄儀。現(xiàn)在已經(jīng)被數(shù)控設(shè)備和PC軟件代替。新的自動掌控設(shè)備可以運行試驗，還能顯示數(shù)據(jù)，有時甚至是邊運行邊記錄。以前的記錄儀，包括PC軟件之前的數(shù)字顯示時代，用戶得到的測試信息都是載荷/變形曲線，Y軸表示應(yīng)力，X軸表示形變。這些曲線還需要對其進(jìn)行計算和解釋。較新的系統(tǒng)仍舊能供應(yīng)這些曲線，但是同時還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，如屈服強度、破壞強度和模量等數(shù)據(jù)。目前，利用萬能試驗機所測試的較為常見的項目是拉伸強度和拉伸模量、彎曲強度和模量。依照A

STMD638和ISO527進(jìn)行拉伸試驗時，樣條的兩端都有夾具夾緊，一個夾具是靜止的，另一個固定在十字頭上，背離固定夾具移動，牽引樣條直至樣條顯現(xiàn)斷裂，斷裂時十字頭會自動停止。彎曲試驗時（ASTMD790、D6272以及ISO178），樣條被放在試驗機固定機床的兩個支座上。這個試驗中，十字頭移動的方向與拉伸試驗中移動方向相反，向一個沒有支撐的中心推動而不是牽引樣條，直至樣條彎曲甚至斷裂。由于多數(shù)熱塑性塑料材料不會在這個試驗停止裂，所以不可能計算斷裂彎曲強度。因而，標(biāo)準(zhǔn)的試驗方法要求計算應(yīng)變?yōu)?%時的彎曲應(yīng)力。

壓縮試驗一般很少應(yīng)用UTM試驗機，盡管這在ASTMD1621和ISO844標(biāo)準(zhǔn)中對剛性塑料泡沫而言是一項緊要的試驗。UTM試驗機還能用于任何形狀的注塑產(chǎn)品如瓶子的壓碎試驗，在確定高度將樣品摔碎或使其變形所需的應(yīng)力值即壓縮強度值。據(jù)UTM供應(yīng)商統(tǒng)計，對于塑料材料而言，剪切試驗更不多見。剪切強度值是將樣品放在沖床型的剪切裝置里測得的。沖擊速度為0.005in./min，直至樣品的可移動部分完全將固定部分露出來。剪切強度值為應(yīng)力/剪切面積的值。這在薄膜材料和片材產(chǎn)品中很緊要，由于這種類型的破壞簡單顯現(xiàn)在這類產(chǎn)品中，但是這并不是其他擠出和注塑產(chǎn)品設(shè)計時考慮較多的因素。依照ASTMD732（沒有等同的ISO標(biāo)準(zhǔn)）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗時，常用的試樣是塑料片材或0.005～0.500in.厚的注塑碟片。

電子萬能試驗機的應(yīng)用

電子式拉力試驗機是現(xiàn)代電子技術(shù)與機械傳動技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是充分發(fā)揮了機電各自特長而構(gòu)成的大型精密測試儀器，可對各種材料進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲等多項性能試驗，且有測量范圍寬、精度高、響應(yīng)快等特點。

力值的測量，通過測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實現(xiàn)測量，常用的測力傳感器是應(yīng)變片式傳感器。

從材料力學(xué)上得知，在小變形條件下，一個彈性元件某一點的應(yīng)變與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變形成正比。以傳感器為例，當(dāng)傳感器受到拉力P的