电子万能材料试验机力传感器受力方向的分析


电子万能材料试验机采用机电一体化设计,主要由力传感器、伺服驱动器、微处理器、计算机及彩色喷墨打印机构成。采用高精度伺服调速电动机可设置无级试验速度,各集成构件间均采用插接方式联接。使用电子万能材料试验机做试验时,习惯以试样为研究对象,对试样进行材料性能分析。对试样材料性能试验结果的分析,是建立在明确万能材料试验机力传感器的测量不确定度分析基础之上的。因此,准确、可靠、合理地分析万能材料试验机力传感器的受力就显得尤其重要。

1、电子式万能材料试验机的加载方式

电子式万能材料试验机力传感器装在加载横梁的底部,详见图1。

电子式万能材料试验机力传感器

    图1所示为万能材料试验机试验及检定示意图,图1中,1代表万能材料试验机上夹具;2代表万能材料试验机下夹具;3代表万能材料试验机力传感器;4代表万能材料试验机移动加载横梁;5代表万能材料试验机本体;6代表检定用标准传感器。

    上夹具(1)底座固定于万能材料试验机本体(5)框架的顶部;下夹具(2)紧固于移动横梁(4)的顶部;力传感器(3)位于加载横梁(4)的下面。

    做拉伸试验时,加载横梁沿着万能材料试验机铅直方向向下移动,即与重力加速度方向一致。如果以试件为研究对象做受力分析,试件受到与加载横梁向下移动方向一致的拉力作用;此时若对力传感器进行受力分析,力传感器受到试样的反作用力,方向与重力加速度方向相反。显然,做试样拉伸试验时,试样、力传感器均受拉向力。

 

    通过上述分析可以得知,电子式万能材料试验机检定时给出的试验力方向与万能材料试验机力传感器的试验力方向是相反的。

    而针对万能材料试验机的力值校准部分,两个万能材料试验机生产厂家都提供了拉向、压向的力校准程序。通过分析,可以得出文中涉及到的万能材料试验机,其力值校准程序中的拉、压向校准系数均以标准测力仪为参照对象,受力方向为标准测力仪的受力方向。

    可以这样认为,当需要对万能材料试验机的力传感器进行拉向校准时,选择万能材料试验机运行软件的拉向校准选项,此时标准测力仪受力状态为受拉向力,尽管万能材料试验机的力值传感器受到压向力作用;当需要对万能材料试验机力传感器进行压向校准时,选择万能材料试验机运行软件的压向校准选项,此时标准测力仪受力状态为受压向力,尽管万能材料试验机的力值传感器受到拉向力作用。

 

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