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试验机的历史

最早的试验机是静态试验机,机械式加载,如:美国早在1869年由一位叫奥利森(Tinius Olsen)的工程师发明了一台杠杆式拉伸试验机,该试验机并在1880年申请了专利,这项专利名称叫“一个普遍测试的机器”,也就是现在所称的杠杆式拉伸试验机。

中国的试验机行业已有五十多年的发展史,其发源地在我国的东北吉林省长春市。

试验机是一种产品或材料在投入使用前,对其质量或性能按设计要求进行验证的仪器。

定义如下:含有测量力值变化的系统、能连续夹持试样进行试验的装置,同时还有一套能实时反映并记录这一过程中力的变化的装置。

综上,试验机的三要素:有加力装置、有夹具、有力值显示和记录装置。

电子式万能试验机是用于金属和非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲和剪切等力学性能试验的机械加力的用计算机控制及测量的试验机。

试验机主要用于测量材料或产品的物理性能。比如:钢材的屈服强度、抗拉强度,管材的静液压时间,门窗的疲劳寿命测定等。

(注:用于测量材料的化学性能也就是化学成分的,一般叫分析仪,不叫试验机。)

试验机离我们的生活很近。地上精美的瓷砖,为什么踩上去不会坏?我们穿的衬衣,为什么不会用手一拉就破?我们用的电风扇,为什么吹了一年它的扇叶还是完好如初?

试验机行业主要生产制造以下八类产品:

1)金属材料试验机;

2)非金属材料试验机;

3)力与变形测试仪器(力传感器、测力仪、位移传感器、引伸计、加速度计等);

4)包装件与工艺性能试验机(包括包装件跌落试验机、包装件冲击试验机、摩擦磨损试验机、弯折试验机、校直机等);

5)平衡机(包括现场平衡仪);

6)振动台(包括冲击台与碰撞试验台);

7)无损检测仪器(磁粉探伤机、X射线探伤机、γ射线探伤机、超声探伤仪、涡流探伤仪、声发射检测仪等);

8)试验机功能附件。

1.4.1从应用性质上来分——分为性能试验机和环境试验机。

(1)性能试验机

a功能试验机

通过试验机模拟产品的实际使用功能,并获得试验数据,如汽车的最大牵引力、制动力、最大速度,门窗的开关力、开关疲劳寿命,电器开关的最大可承受压力等。

如检查弹簧性能的弹簧拉压试验机,检测门窗寿命的门窗力学性能试验机,检测铝塑复合管使用年限的微机控制管材耐压爆破试验机,对阀门、水嘴进行试验的微机控制阀门试验机。以及模拟家具(如座椅、沙发等)使用的家具试验机,模拟开关插座使用情况的开关插座试验机等。

b结构力学试验机

一般用于对承受动、静载荷的产品进行机械力学性能试验。试验时模拟外界受力的状态,比如拉力、压力、扭力、振动、冲击、颠簸、跌落等,进行静力和动力等试验。试验时,往往加到规定的载荷量值、加载时间或直至结构破坏以测定其强度,验证产品设计及参数计算的正确性。

如对钢材、塑料等进行强度试验的微机控制电子万能试验机,对PVC、PPR等非金属管或复合管进行压扁试验的微机控制电子万能试验机,对PVC管进行外力冲击用的全自动落锤冲击试验机等。

(2)环境试验机

最好的环境试验肯定是自然暴露试验和现场试验,但试验费用较高、耗时较长,试验的可重复性和规律性较差,因此广泛采用人工模拟环境试验,也就是采用环境试验机。主要的环境试验机有下列几种:

高低温试验机。

湿热试验机,又分为:恒定温湿试验机、交变湿热试验机、常温湿热试验机。

温度冲击试验机,如管材冷热循环试验机,压力冲击试验机。

如:管材压力循环试验机低气压试验机防腐试验机烟雾试验机霉菌试验机密封试验机外力试验机如:全自动落锤冲击试验机、门窗力学性能试验机、接插件拉力压力试验机。

老化试验机。

1.4.2根据所加载荷的性质——分为动态试验机和静态试验机。

(1)静态试验机:以匀速的方式对试样施力,直至试样破裂。如万能试验机、压力试验机等。

(2)动态试验机:以一定的频率按要求的波形对试样进行长期试验,直至一定的时间或试样破裂。如高频疲劳试验机、低周疲劳试验机等。

(注:动态试验机,目前基本上还是被国外垄断,而且由于技术封锁,国内这一块发展落后很多。当然,静态试验机的核心部件——传感器、减速机,伺服电机,基本上也是国外的。)

1.4.3按受力方式的不同——分为单轴和多轴试验机。

(1)单轴试验机:试样仅受一个方向的力而进行的试验。所有的万能试验机均属于单轴试验机。如:扭转试验机、疲劳试验机等。

(2)多轴试验机:试样不仅受到一个方向的力而进行的试验。如:岩土力学试验机、地震模拟试验台等。

1.4.4根据试验过程中试样是否遭到破坏——分为无损检测试验机和有损检测试验机。

无损检测试验机:试验过程中通过不破坏试样的方式而获得试验数据的试验机。如:硬度计、探伤仪等。

有损检测试验机:通过破坏性试验而取得试验数据的试验机。所有的万能试验机、压力试验机都属于有损检测试验机。

1.4.5根据使用方式——分为在线检测试验机和非在线检测检测试验机。

在线检测试验机:与生产设备联用,在生产过程中就能知道产品的某些物理性能。如钢管生产线中的管材耐压爆破试验机,最后一道生产流程就是向钢管中充水做打压试验。

非在线检测试验机:大部分的试验设备均在试验室工作,都属于非在线检测试验机。

1、智能化:如强大的软件功能,试样自动测量装置。

2、网络化:如应用网络技术实现不同的终端控制。

3、宽范围:如既可以进行多种材料的测试,也可以做材料和产品测试。

4、工况模拟:模拟试件实际情况中的环境,如恒温试验。




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