力學(xué)試驗機(jī)的分析及選型方法介紹

　　

　　隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，各種新型材料層出不窮，尤其是高分子材料在近幾年有了飛速的發(fā)展。塑料作為其分枝，各種性能有了顯著的提高，在某些領(lǐng)域已經(jīng)有了取代木材、金屬材料的趨勢。為了使塑料材料及其制品能夠安全可靠的使用，對其進(jìn)行性能檢驗是非常有必要的，其中力學(xué)性能檢驗是重要的檢驗之一。

　　1、常規(guī)電子材料試驗機(jī)

　　該類試驗機(jī)是當(dāng)今材料試驗機(jī)的主流產(chǎn)品，它以伺服電機(jī)作為動力源，絲杠、絲母作為執(zhí)行元件，實現(xiàn)試驗機(jī)移動橫梁的速度控制，它操作簡單，對試驗員的要求不高，試驗行程可按需要任意定制，雖然控制方式較為單一，只有速度一種控制方式，但其控制精度和控制范圍很高很寬。以一種試驗機(jī)為例，其速度調(diào)整范圍可達(dá)0.001mm/min～1000mm/min，無級調(diào)速，控制精度可達(dá)0.5，小噸位機(jī)型很容易實現(xiàn)。如做摩擦系數(shù)時，滿值負(fù)載只有5N。它具有極大的配置靈活性，可按需要增配不同噸位的傳感器、夾具、附件實現(xiàn)一機(jī)多用，完成拉、壓、彎、剪、剝離、撕裂、摩擦系數(shù)、扭轉(zhuǎn)等的功能。縱觀塑料力學(xué)性能檢驗的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對試驗機(jī)的控制方式的要求幾乎都為速度控制，因此無論從控制方式還是速度范圍、試驗行程及試驗機(jī)的噸位看，該類機(jī)型都是塑料力學(xué)性能檢驗的。

　　2、三閉環(huán)電子材料試驗機(jī)

　　該類試驗機(jī)具有常規(guī)電子類試驗機(jī)的速度范圍寬，試驗行程大，配置靈活的特點，又具有電液伺服類試驗機(jī)力、位移、變形控制的優(yōu)點。因而是性能較好的一種試驗機(jī)，但由于做力控制與變形控制時機(jī)器穩(wěn)定性與主機(jī)的剛性、試樣的剛性有密切的關(guān)系。一般塑料用試驗機(jī)噸位較小，因此主機(jī)剛性較低，且試樣本身的剛性也不會太大，所以該類試驗機(jī)很少有10KN以下的機(jī)型，而10KN以下機(jī)型卻是塑料類常用的。前面說了該類機(jī)型的穩(wěn)定性與試樣有關(guān)，若試樣單一，試驗方法也較為單一，還可選用，否則就需要隨時調(diào)整試驗機(jī)的控制參數(shù)（亦即常規(guī)的P、I、D參數(shù)），這對非自動控制專業(yè)的試驗員來說，幾乎是很難想象的事。因此從整體看，除對控制方式有特定的要求，還不易選擇做塑料材料的試驗。

　　3、簡易電拉

　　由于塑料拉伸強(qiáng)度是塑料力學(xué)性能檢驗的一個非常重要的指標(biāo)，在前些年，塑料種類還不是很多，應(yīng)用也不是非常廣的時期，塑料的力學(xué)性能檢驗項目還較為單一，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也不是很*。這時期一種結(jié)構(gòu)非常簡單，用途非常單一，性能指標(biāo)非常欠缺，但價格很低廉的單一用途以電機(jī)作為動力源的拉伸試驗機(jī)俗稱電拉被廣為使用。顧名思義它只能用來做單一的拉伸試驗，并且所能處理的數(shù)據(jù)非常有限，控制測量精度也相對較低，現(xiàn)在雖然在某些場合依然有所使用，但因其功能比較單一，已經(jīng)逐漸為市場所淘汰。

　　4、電液伺服材料試驗機(jī)

　　該類試驗機(jī)是目前性能比較好的一種試驗機(jī)，由于它采用電液伺服控制技術(shù)，可實現(xiàn)力、位移、變形閉環(huán)控制，具有良好的控制性能。目前在金屬、建筑材料等需要恒應(yīng)力、恒應(yīng)變及需要進(jìn)行蠕變試驗場合使用較多，但由于受油源流量的限制，他的試驗速度較低。為了增大系統(tǒng)剛度，確保閉環(huán)控制的穩(wěn)定運(yùn)行，該類試驗機(jī)的行程較小，且操作復(fù)雜，擴(kuò)展配置較為困難，10KN以下機(jī)型很少，因此不太適合塑料橡膠類材料的試驗。