|
萬能試驗機(jī)主要分為機(jī)械式、液壓式和電子式三大類。
機(jī)械式萬能試驗機(jī)目前幾乎已沒有市場需求，處于被淘汰的邊沿；對于液壓式萬能試驗機(jī)由于油路系統(tǒng)復(fù)雜，功耗較大，精度及測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不高等諸多因素影響了它的進(jìn)一步發(fā)展；近年來發(fā)展形式較好的是電子式萬能試驗機(jī)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，也先后經(jīng)歷了電子管及晶體管時代、大規(guī)模集成電路時代、數(shù)字及智能化的計算機(jī)時代。最初主要是采用電子測力裝置系統(tǒng)來控制橫梁做等速運(yùn)動，用以施加載荷，但其不具備對加荷率和應(yīng)變率的測試功能。而現(xiàn)在所生產(chǎn)的電子萬能試驗機(jī)大多可以控制橫梁的速度、加荷率和應(yīng)變率。對試驗機(jī)的加荷率、應(yīng)變率及橫梁速度在試驗過程中進(jìn)行高精度地轉(zhuǎn)換控制，以便實現(xiàn)精確的測量、詳細(xì)的記錄、清晰的顯示和快速生成電子和紙質(zhì)結(jié)果分析文檔，是現(xiàn)代電子萬能試驗機(jī)發(fā)展的必然趨勢。
隨著新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，試驗機(jī)測試主體結(jié)構(gòu)和用于測量控制的操控系統(tǒng)正逐與主機(jī)分離，形成以試驗機(jī)為主體測控系統(tǒng)為輔助的單體空間模式。廣泛采用氣動式和液壓試樣夾緊裝置使試驗的操控變得更加靈活可靠；其上所帶有的各種微型組件構(gòu)成自動測量和自動控制裝置，可方便用戶根據(jù)需求增加和擴(kuò)展試驗機(jī)的使用范圍和功用；同時在試驗機(jī)的穩(wěn)定性能、靈敏度及高精度的應(yīng)力、應(yīng)變測量方面也有角度提高；另外，國外的萬能試驗機(jī)部分安有一些環(huán)境裝置，例：配有高、低溫爐，爐溫可達(dá)210℃~-260℃，可用于測試非常規(guī)溫度下材料的能參數(shù)指標(biāo)；伴隨計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促使計算機(jī)或微處理機(jī)業(yè)已開始在萬能試驗機(jī)中應(yīng)用，此類試驗機(jī)通過計算機(jī)編程具有多種試驗機(jī)程序，可以進(jìn)行較為復(fù)雜試驗的實時控制和數(shù)據(jù)處理，能對部分軟硬故障進(jìn)行自診斷排查。
液壓萬能試驗機(jī)因其采用液壓原理能產(chǎn)生較大的力矩，在大負(fù)荷試驗上液壓式試驗機(jī)占有較大優(yōu)勢。針對液壓試驗機(jī)液壓流量控制方面，已不再是過去那種純的機(jī)械化手工操作。
目前隨著試驗機(jī)發(fā)展產(chǎn)生了多種不同形式的控制方式：
一、 是基于電液伺服閥形式的控制。
二、 是采用具有速度控制器PID調(diào)節(jié)的壓力閥控制。
三、 是采用比例閥形式進(jìn)行的寬流量范圍的調(diào)節(jié)控制。
這幾種控制方式均較好地實現(xiàn)了輸出液壓流量控制和壓力控制。同時也運(yùn)用計算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)，在功能上達(dá)到甚至超過電子萬能試驗機(jī)。
輸入信息為電信號的伺服閥為電液伺服閥。電信號輸入力矩馬達(dá)按比例轉(zhuǎn)化成機(jī)械量，并用以控制伺服閥的液壓部分，電液伺服閥可做位置控制也可做速度或力控制。電液伺服技術(shù)的出現(xiàn)較好地解決了一些材料需進(jìn)行動態(tài)試驗的需求。電液伺服系統(tǒng)有眾多的優(yōu)點(diǎn)，最為突出的就是響應(yīng)速度快、輸出功率大、控制精確性高，像材料的程控疲勞、低周疲勞、高周疲勞等測試，由于電液伺服技術(shù)的存在使其有了最佳的測試技術(shù)手段。
電液伺服閥靜動態(tài)性能較好，具有較高的分辨率、運(yùn)行產(chǎn)生的滯環(huán)小、工作線性度高且范圍較廣，比較適合于動態(tài)的電液伺服試驗機(jī)。但如果將其用靜態(tài)液壓萬能試驗機(jī)上卻不能很好發(fā)揮其特點(diǎn)，將會導(dǎo)致造價偏高、抗污染能力變差、工作噪聲增大而且油溫升高較快，有可能還需進(jìn)行水冷卻工作。盡管如此，采用電液伺服閥形式控制雙向油缸已被美國STEX公司的HVL型及日本島津UEH型的試驗機(jī)采用，在載荷、位移、形變、控制方面由電液伺服閉環(huán)控制，數(shù)據(jù)處理。 |
