电子万能试验机培训课件.ppt

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1、培训电子万能试验机深圳三思纵横科技股份有限公司成都办事处：028-86918820公司总部：0755-26977866,培训内容：1、产品定义2、产品组成 3、产品命名、分类4、产品软件 5、产品技术参数 6、产品标准,一、产品定义1、万能试验机一般是指可以进行拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种试验的试验机（也指能 进行拉压双向使用）。2、按试验机测力方式，可将其分为指针式和数 显式两种。3、按试验机驱动方式，可分为电子式和液压式。电子式：采用电机、丝杠等作为传动方式。液压式：采用油泵、油缸等作为传动方式。,二、产品组成：电子万能试验机组成：1、主机 2、测控系统 3、夹具,1、主机结构：1、机架部

2、分：上、中、下横梁，底板，光杠；2、传动部分：减速机、同步带、同步带轮、丝杠；3、动力部分：电机、伺服器；4、外罩部分：钣金罩、铝侧罩、防尘帘；机械传动原理：伺服器发送指令、伺服电机带动减速机、齿形带、同步带轮、驱动两根滚珠丝杠转动，带动中横梁上 下移动。,2、测控系统组成：1、测量系统：力传感器、引伸计、大变形等及其显示系统；传感器原理：当传感器内的弹性体受力变形时，贴在其 上的应变片跟着变形，这时应变片内的电阻发生变化，电阻的变化导致加在其上供桥电压变化，电压的变化 通过测力仪转变为数字信号而显示出来。2、控制系统：测控软件：三思飞扬试验软件；电气控制器：三思卓越控制器、变频器、PLC、伺

3、服器；,3、夹具组成：1、按试验功能分：拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂、顶破、扭转、抗折等2、按夹持方式分：楔形、对夹、杠杆、缠绕、嵌套、螺纹等3、按加力方式分：手动式、气动式、液压式等4、按夹持材料分：金属、塑料、橡胶、木材、石材、布料、皮革等,楔形夹具,压缩夹具,弯曲夹具,缠绕夹具,缠绕夹具,缠绕夹具,缠绕夹具,安全带夹具,液压夹具,对夹夹具,对夹夹具,对夹夹具,对夹夹具,剥离夹具,杠杆夹具,气动夹具,贯穿力夹具,剪切夹具,三、产品命名、分类：1、产品命名：产品名称主要由“主控制器+功能”组成：主控制器：一般可以是：微机（使用PC机）、微电脑（使用单片机）、全自动（使用单片机或PLC等

4、）；功能：就是用以描述产品用途或性能的一些术语。如：电子万能试验机说明是采用伺服电机作为控制器件的 万能试验机。2、型号和规格：设备型号规格统一由大写的英文字母和阿拉伯数字组成，英文字母有3个，为机器名称的英文简写，也是主系列号，阿拉伯数字表示机器的系列和主参数。具体规定如下：,1、主系列号：指不同功能产品，如电子万能试验机为UTM；2、次系列号：指同功能不同规格的产品，如UTM6000系列；3、规格：指产品不同大小型号，如104指1.0*104；4、次要参数：指特殊情况，如H表示加高；,UTM,104,H,6,3、产品分类：1、UTM2000系列 单柱台式机、最大试验力：5kN2、UTM60

5、00系列 双柱台式机、最大试验力：10kN 3、UTM4000系列 双柱小门式机、最大试验力：30kN4、UTM5000系列 双柱大门式机、最大试验力：1000kN,四、产品软件：软件功能：控制主机、量具测控、试样试验；软件三大模块:1、参数模块 硬件参数、下位机参数、PID参数等；2、校检模块 传感器、引伸计、大变形等的校准、检定；3、试验模块 试验标准、试验方案、试验报告、试验、曲线分析；,五、产品技术参数：一、测量参数1、最大试验力：_kN；2、准确度等级：0.5级；3、试验力测量范围：0.4%100%FS（最大负荷）；4、试验力示值误差：示值的0.5%以内；5、试验力分辨力：最高为1/

6、300000，全程不分档，全程分辨力不变；6、位移示值误差：示值的0.5%以内；7、位移分辨率：0.04m。8、变形测量范围：0.2%100%FS（最大变形）；（指引伸计）9、变形示值误差：示值的0.5%以内；（指引伸计）10、变形分辨力：最高可达1/300000，全程不分档，且全程分辨力 不变；（指引伸计）,二、控制参数1、应力控制速率范围：0.0055%FS/s；2、应力控制速率精度：速率0.05%FS/s时，为设定值的2%以内，速率0.05%FS/s时，为设定值的0.5%以内；3、应变控制速率范围：0.0055%FS/s；4、应变控制速率精度：速率0.05%FS/s时，为设定值的2%以内

7、，速率0.05%FS/s时，为设定值的0.5%以内；5、位移控制速率范围：0.001500mm/min（UTM5000系列200kN及以上机型为：0.001250mm/min）；6、位移控制速率精度：速率0.5mm/min时，为设定值的1%以内，速率0.5mm/min，为设定值的0.2%以内；,三、主机参数1、试验宽度：_mm；2、试验空间：_mm；3、主机尺寸：_（长*宽*高）mm；4、电源：电压_V/50Hz10%；功率_W5、主机重量：约_kg。,六、产品标准：中华人民共和国国家标准 GB/T 16491-1996 电 子 式 万 能 试 验 机 Electronic universal

8、 testing machines,1、范围：本标准规定了电子式万能试验机的主参数系列、技术要求、检验方法、检验规则、标志与包装等内容。本标准适用于金属材料和非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲和剪切等力学性能试验用的机械加力的电子式万能试验机。,2、引用标准：下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 2611-92 试验机通用技术要求 GB/T 13634-92 试验机检验用标准测力仪器 传感器式标准测力仪 JB 6146-92 引伸计 技术条件 JB/T 6147

9、-92 试验机包装、包装标志、储运、技术要求 ISO 7500-1：1986 金属材料静力单轴试验机的检验 第1部分：拉力试验机,3、定义与符号：3.1、读出能力:指示装置在示值范围内能被清晰、明确地读出所表示的最小数值的能力。3.2、分辨力:指示装置可有意义地辨别被指示量两相 邻值的能力。3.3、鉴别力阈:使试验机的示值上产生一个可觉察变化 响应的最小输入变化。,3.4、码数（码子）：是从A/D（模数转换）转换得来的 脉冲数，比如对于带有DSCC的100kN的电子万能试 验机，0100kN）-（020mv）-(0-2.5v)-(0300000)。也可以理解为将整个力值测量段 分成了30000

10、0格。试验机分辨力实际上就是指一个码子所对应的力值，当值发生变化时最小的变化单元。如最大力值 10kN的设备，即10kN/300000等于0.033N，每 一等份也就是一个码子折合到分辨力等于0.033N。反过来，通过观察分辨力，可以知道该设备的最大 码数，最大码数=最大力值（力值）/分辨力（力值）。,4、试验机主参数系列：试验机的主参数为最大试验力并按主参数划分试验机规格，同时也表示试验机力的最大容量。,表2 试验机主参数系列,5、技术要求5.1 试验机环境与工作条件：a)室温10-35C。范围内；b)相对湿度80%；c)周围无震动、无腐蚀性介质和无较强电 磁场干扰的环境中；d)电源电压的变

11、化在额定电压的10%以内；e)在稳固的基础上正确安装，水平度为0.2/1000,5.2试验机的分级 试验机根据其表征测力系统准确度的各项误差的指标和指示装置的相对分辨力划分为0.5级、1级、2级（见表3）若试验机具有多个力的测量范围（分档），而每个范围又具有不同的级别时，通常应按其中最低的级别为试验机定级；或者，分别按每个测量范围为试验机分级，在这种情况下应标出试验机每个测量范围的级别。,表3 试验机级别和各项允许误差,5.3、加力系统5.3.1 性能 试验机机架应具有足够的刚性和试验空间，应能方便地 进行各种试验并要便于试样、试样夹持装置和试验机附件的 装卸以及标准测力仪的安装与使用。试验机

12、在施加和卸除力的过程中应平稳，无冲击和振动 现象。5.3.2 拉伸试验夹持装置 5.3.2.1 拉伸试验的试样夹持装置在任意位置上和施加 力的过程中，上、下夹头和试样钳口的中心线应与试验机 的加力轴线同轴，其同轴度：对于最大容量不大于5kN的试验机不应超过2mm；对于最大容量大于5kN的试验机应符合表4的规定,表4 同轴度,5.3.2.2 夹头应保证夹持可靠，在夹持部分的全 长内应均匀地夹紧试样，并应能对试样施加试验机 的最大试验力。在加力状态下或试验过程中试样与 夹头不应产生相对滑移。5.3.2.3 夹头在卸除力或做试样的拉断试验后，钳口各部位应无损伤。5.3.2.4 钳口应具有互换性。,5

13、.3.3 压缩试验支承装置。5.3.3.1 上、下压板的中心线应与机架的中心线 重合。压板的球面支承应配合良好、活动自如。5.3.3.2 压板的工作表面应光滑、平整、表面粗 糙度参数Ra的最大允许值为0.80pm。5.3.3.3 压板的硬度不应低于洛氏硬度55HRC。5.3.3.4 下压板的工作面上应清晰地刻有试样定 位用的不同直径的同心圆刻线或互成90角的刻 线，刻线的深度和宽度以便于观察为宜。,5.3.4 弯曲试验装置 5.3.4.1 弯曲压头与两个弯曲支座之间应平行。5.3.4.2 两个弯曲支座的高度应一致。5.3.4.3 弯曲试验装置上标尺的零位线应与加力轴线重 合。5.3.5 移动横

14、梁 5.3.5.1 移动横梁的水平度应在0.2/1000以内。移动横梁在工作行程内移动时应平稳。5.3.5.2 横梁移动速度范围为0.005-1000mm/min。当采用分级调速时，通常宜按下列两个数系之一分级：110n，210n，510n；110n，210n，310n，510n；n=0，1，2，3。供选用的横梁速度不宜少于10级。,5.3.5.3 在零试验力条件下，横梁速度与选定速度标称值相对误差应符合表5的规定。表5 横梁速度的相对误差,5.3.5.4 横梁速度与允许施加的试验力应符合下列 规定：a)对于试验机最大容量不大于5kN的试验机，在横 梁的任何速度下允许施加试验机最大试验力；b)

15、对于试验机最大容量大于5kN的试验机 1）移动速度不大于50mm/min时，允许施加试验 机的最大试验力；2）移动速度大于50mm/min时，允许施加的试验 力不应小于试验机最大试验力的25%。,5.4 测力系统 5.4.1 一般要求 5.4.1.1 测力系统通过数显式指示装置和记录装置应 能随时连续地指示和（或）记录施加到试样上的试验 力。在施加或卸除试验力的过程中力指示应平稳，不 应有冲击、停滞和跳动。5.4.1.2 试验机应能准确地指示和保留试样断裂时或 卸除力之前的最大试验力。5.4.1.3 测力系统应具有调零和（或）清零的功能，力的测量单元应具有力的信号输出接口。5.4.1.4 试验

16、机使用前，预热时间不应超过30min；在 15min内的零点漂移和30min内的标定值最大漂移应符 合表6的规定。,表6 漂移允许值,5.4.2 力的指示装置5.4.2.1 数字指示装置显示的数字应清晰、易于读 数，应能显示出其示值范围的零点和最大值以及表 示加方式的符号（如“”或“”），并应以力 的单位直接显示试验力值。5.4.2.2 数字式指示装置读出能力的确定：在零试验力下，若指示装置示值的变动不大于一个 增量，则读出能力为数字示值的一个增量；若示值 的变动大于一个增量，则读出能力为数字示值变动 范围的二分之一。5.4.2.3 指示装置的分辨力r等于读出能力与数字 标尺分度值的乘积，以力

17、的单位表示。,5.4.3 记录装置5.4.3.1 记录装置的标度标记应清晰，易于读取示值。5.4.3.2 记录纸坐标轴的标度应为线性标度，其标度范围（即纸宽）应与力的测量范围的最大容量相当。5.4.3.3 记录纸的刻线宽度间距应均匀一致，刻度间距不应小于1mm，刻线的宽度不应大于刻度间距的1/5。5.4.3.4 记录线应清晰、平滑，示值准确，其宽度应均匀一致且不大 于0.5mm。5.4.3.5 在满足下列条件的情况下，记录装置的读出能力宜为记录纸 坐标轴1个分度的1/2、1/5或1/10：记录笔尖的宽度与记录纸的刻度间距之比不大于读出能力 的2倍；当读出能力为1/10时记录纸的刻度间距不小于2

18、.5mm。5.4.3.6 记录装置的分辨力r等于读出能力与记录纸坐标轴分度值的乘 积，以力的单位表示。5.4.3.7 试验机通过记录装置应能绘制力-变形或力-时间曲线；根据用 户需要还可绘制应力-应变曲线等。,5.4.4 各项允许误差和相对分辨力 试验机测力系统的示值相对误差q、示值重复性相对误差b、示值进回程（可逆性）相对误差u（仅在用户需要时检验）、零点相对误差f0和相对分辨力a按试验机的不同级别应分别符合表3的规定。5.4.5 鉴别力阈 试验机测力系统的鉴别力阈：通过指示装置测力时不应大于0.05%FN；通过记录装置测力时不应大于0.2%FN。,5.5 变形测量系统 变形测量系统，即：由

19、不同准确度的变形传感器和试 验机变形测量单元所组成的引伸计系统。为统一术语，便于引用引伸计标准，变形测量系统以下统称为引伸计。注：“引伸计”术语的含义就是指位移测量装置并包括 指示或记录该位移的系统。5.5.1 一般要求 引伸计的一般要求应符合JB6146一般要求的规定。试验机的变形测量单元应有变形信号输出接口。5.5.2 引伸计的分级 与试验机匹配的引伸计，一般是0.5级、1级和2级。注：用户最好根据试样的形状和尺寸、试验方法与变形 测量的准确度要求来选定合适级别的引伸计。,5.5.3 引伸计允许误差 各级别引伸计的标距相对误差qLe应变示值绝对误差qa和应变示值相对误差qr的最大允许值见表

20、7。表7 引伸计允许误差,6、检验方法6.1检验条件 试验机应在5.1规定的环境与工作条件下进行检验。在检验测力系统的过程中，温度的波动范围不宜大于2。6.2检验用器具 检验试验机用的标准仪器、量具和检具如下 a)符合GB/T13634规定的标准测力仪或重力误差在0.1%以内的砝码(0.5级试验机选用0.1级标准测力仪或砝码检验，1和2级试验机用0.3级标准测力仪或砝码检验；b)准确度为1%的同轴度自动测试仪（或准确度与其相当的其他测量装置）或重锤；c)表面粗糙度测试仪；d)洛氏硬度计；e)分辨力为1/100s的秒表；,f)030mm量程的一级百分表、01mm量程的一级千分表 和磁力表座，10

21、00mm量程误差为0.2mm的钢直尺；g）0.02mm/m的水平仪；h）声级计；i）符合JB 6146规定的引伸计标定器；j）通用量具；k）钢制或铜与铝制的同轴度检验试样（标距不小于100mm，标距部分直径通常为10mm或12mm，标距部分与两头部的同 轴度为0.02mm）；l）各种试样（试样的数量应与拉力钳口的套数相同，试 样的截面尺寸应适合各种圆试样和板试样的拉力钳口）。,6.3 试验机性能及加力系统的检验 试验机在进行力值检验前首先应对其一般工作性能进行检验，只有当试验机处于良好的工作状态才能进行以后的各项检验。一般性能检验方法如下：在试验机上安装一个拉伸试样（最好在施加试验机的最大试验

22、力后该试样不产生塑性变形），然后对试样缓慢加力直至试验机的最大试验力再慢慢卸除，在加、卸力的过程中检查试验机的工作性能；并观测检验5.3.1、5.3.2.2。6.3.1 本标准5.3.2.1应分别采用下述两种方法检验：a)对于不大于5kN的试验机使用重锤检验，检验时 在力传感器中心吊一重锤，重锤的中心应处在以移动横 梁中心为圆心的直径2mm的圆内。,b)对于大于5kN的试验机，使用6.2中b）规定的同轴度测试仪（或其他相应准确度的测量装置）对应每种夹头对同轴度检验试样见6.2中k做几组变形测量进行检验。检验时，先将检验试样或其他合适的试样夹持在夹头上并施加试验机最大试验力1%的初始力，在试验机

23、最大试验力2%-4%的范围内按顺序在不同试验力下检验五点，测量检验试样相对两侧的弹性变形，在相互垂直的方向上各测二次。检验中使用的最大力不应超过检验试样的弹性极限。每次检验的结果均应满足表4的要求。同轴度e按公式（1）计算：e=Lmax L 100%.（1）L,6.3.2 应每种夹头的钳口使用试验机最大试验力的 80%以上的力做一根试样的拉断试验，来检验钳口的夹持及 钳口的变形和损伤等情况，检验结果应满足5.3.2.3的 要求。同时观测检验5.6.2。6.3.3 通过实际测量或观测检验本标准5.3.2.4、5.3.3.1、5.3.3.2、5.3.3.4、5.3.4和5.3.5.2。6.3.4

24、压板工作表面的粗糙度用6.2中c）规定的表面 粗糙度测试仪检验，其结果应满足5.3.3.2的要求。6.3.5 压板的硬度使用6.2中d）规定的洛氏硬度计进 行检验并应满足5.3.3.3的要求。6.3.6 移动横梁的水平度使用6.2 中g）规定的水平 仪检验。检验时，将水平仪放在横梁中间，在横梁移动 范围的至少四个位置上进行检验，其结果应满足 5.3.5.1的要求。,6.3.7 横梁速度的检验方法如下：对于移动横梁的每级速度（低于0.05mm/min的速度可不进行检验）应使用秒表并按速度的大小分别选用千分表、百分表或钢直尺之一进行测量。a)横梁速度高于10mm/min，宜测量2min的横梁移动距

25、离；b)横梁速度在110 mm/min之间，宜测量10min的横梁移动距离；c)横梁速度在0.10.5mm/min之间，宜测量30min的横梁 移动距离；d)横梁速度为0.05mm/min，宜测量200min的横梁移动距离；检测时应记录每次检测的时间和对应的横梁移动距离(检验0.5级的试验机时，a、b、c、d规定的测量时间可分别增长1倍)，以此计算横梁的移动速度。对移动横梁的每级速度检测三遍，其结果应满足5.3.5.3表5的要求。,横梁速度相对误差w按公式（2）计算：w=vi V 100%（2）V 6.3.8 本标准5.3.5.4横梁速度允许施加的试验力可通 过对试样做拉伸或压缩试验进行检验。

26、检验时，应根据 试验机的最大容量或分别在横梁速度大于和不大于50 mm/min的情况下对试样进行加力试验，检验结果应满 足5.3.5.4的要求。,6.4 测力系统的检验 6.4.1 观测检验通过实际试验（或与其他检验试验结合进行），在试验过程中观测检验5.4.1.1、5.4.1.2、5.4.1.3、5.4.2.1、5.4.3.1和5.4.3.2。,6.4.2 零点和标定值漂移的检验 试验机经规定时间的预热后，使其处于良好的工作状态，对应试验机力的最小测量范围分别调整好零点和标定值，在规定时间内检验零点漂移和标定值漂移，其结果应满足5.4.1.4表6的要求。零点漂移z按公式（3）计算：Z=Fod

27、 100%（3）FN 标定值漂移按公式（4）计算：=Fin Fn 100%（4）Fn,6.4.3 指示装置和记录装置的检验 本标准5.4.2.2、5.4.2.3对指示装置读出能力和分辨力r的要求以及5.4.3.3、5.4.3.4、5.4.3.5和5.4.3.6对记录装置的标度、读出能力与分辨力r的要求应通过目测、计算和用通用量具测量进行检验。6.4.4 绘图能力的检验 本标准5.4.3.7通过实际绘图来检验试验机记录装置绘制综合曲线的能力。6.4.5 试验机测力系统相对分辨力和各项允许误差的检验 本标准5.4.4试验机测力系统相对分辨力a和示值相对误差q、示值重复性相对误差b、示值进回程相对误

28、差u与零点相对误差fo 按ISO7500-1中“试验机测力系统的检验”规定的方法检验与计算见附录A（标准的附录），其各项检验结果应满足5.4.4的要求。,6.4.6 鉴别力阈的检验 本标准5.4.5用下述方法检验：选择试验机最小的测量范围，在零试验力状态下，当施加0.05%FN的力以后数显式指示装置至少应产生一个数字增量的变化；当施加0.2FN的力以后记录装置的记录笔要有可见的位移。6.5 变形测量系统的检验6.5.1 引伸计的检验 本标准5.5.1引伸计一般要求和5.5.3规定的引伸计各项允许误差与分辨力应按JB6146的“检验方法”进行检验，其结果应满足表7的要求。,6.5.2 位置测量允

29、许误差的检验 本标准5.5.4选用6.2中f）规定的合适量具进行检验。检验时，在移动横梁的工作范围内至少选两个间隔进行测量，每个间隔测量三次，检验结果应满足5.5.4的要求。横梁位移示值相对误差qD按公式（5）计算：qD=Di D 100%（5）D 6.6 安全保护装置的检验 6.6.1 启动试验机，在施加102%110%FN试验力的范围内，安全装置应满足本标准5.6.1的要求。6.6.2 启动试验机，让横梁以试验机最高速度移动，当横梁达到其工作范围的上、下极限位置时，限位装置应满足本标准5.6.3的要求。,6.7 噪声的检验 6.7.1试验机噪声使用6.2中h）规定的声级计检验。检验时，让试

30、验机处于正常工作状态，将声级计的传声器面向声源水平放置，距试验机1.0m，距地面高度为1.5m，绕试验机四周测量不应少于6点，以各测量点测得的最大值作为试验机的噪声，测量结果应满足5.7的要求。6.7.2测量试验机噪声前，应先测量背景（环境）噪声，其值应比试验机噪声声级至少低10dB（A），若相差小于3dB（A），则测量结果无效。若相差310 dB（A）时，应按声级计使用说明书对测试数据进行处理,6.8 耐运输颠簸性能的检验 试验机的耐运输颠簸性能可使用下述两种方法之一进 行检验：将试验机的包装件按正常的运输状态紧固安装在碰 撞台的台面上，以近似半正弦波的脉冲波形进行碰撞试 验，试验时选用的严

31、酷等级如下：峰值加速度10010m/s2，脉冲持续时间112ms，脉冲重复频率12Hz，碰撞次数100010次；将试验机包装件装到载重量不小于4t的载重汽车 车厢后部，以2540km/h的速度在三级公路的中级路 面上进行100km以上的运输试验。经碰撞试验或运输颠簸试验后，不经调修，按本标 准要求全面进行检验，其结果应满足5.8的要求。6.9 电器设备质量、装配质量和外观质量的检验 本标准5.9按GB/T2611的有关要求进行测量或观测检验,7、检验规则 7.1 出厂检验 7.1.1出厂检验项目为本标准除5.8以外的全部项目。取 得合格证方能出厂。7.1.2出厂检验主要项目的实测数据应记入出厂

32、合格证中。7.2 型式检验 7.2.1型式检验应按本标准规定的所有技术要求对试验机 进行全性能检验。7.2.2有下列情况之一时应进行型式检验：a)新产品试制或老产品转厂生产的试制定型鉴定；b)产品正式生产后，其结构设计、材料、工艺有较大改 变，可能影响产品性能时；c)产品长期停产后，恢复生产时；d)国家质量监督机构提出进行型式试验的要求时。,7.3 判定规则 7.3.1 对于出厂检验，每台试验机出厂检验项目的合格率应达到100%方为合格。7.3.2 对于型式检验，当批量不大于50台时，抽样2台，若检验后有1台不合格，则判定该批产品为不合格批；当批量大于50台时，抽样5台，若检验后样本中出现2台或2台以上的不合格品，则判定该批产品为不合格批,标志与包装 8.1 标志 8.1.1 试验机应有铭牌，其内容包括：a)名称；b)型号；c)出厂日期、编号；d)试验机最大试验力；e)试验机级别（或测量范围与级别）；f)制造厂名称。8.1.2 对于执行本标准的产品，应在产品或产品包 装物或产品使用说明书之一上标明本标准编号（代号、顺序号、年号）和名称。8.2 包装 8.2.1 试验机的包装为防水、防潮、防锈复合防护 包装。8.2.2 试验机的包装应符合JB/T 6147的有关规定。,THIS IS ALLTHANKS,