弹簧拉压试验机是工艺试验机,也是专用试验机,因为量大面广,又且是单轴力试验机,故将其与万能试验机放在一起介绍,内容相对来讲还是比较接近,也方便对比不同的性能特点。与通用试验机的不同之处不是级别的高低,也不是量程的多少,主要是弹簧压向试验用的上下压板均不能用球面支承,因为弹簧本身就是容易压向失稳的产品试样,必须用稳固的两个平行承压面进行试验。
我国弹簧试验机的生产,已有五十年历史。早期生产的弹簧试验机限制于机械结构、模拟测量,精度的提高受到限制。近几年来,随着科技的发展,企业在吸收国内外先进技术的基础上,通过行业联合,产研合作,已建立了低,中,高档产品线。材料试验机功能也由原来单一的拉压试验扩展到能够测量弹簧的多种特性。已开发出静态拉压,静态扭转,高频拉压疲劳,沧州欧谱低频拉压疲劳,扭转疲劳,在线检测等六种不同的检测方式以及机械式、电子式、电磁式、电气式、电液式、电液伺服式等六种不同的加载方式。量程从1N~500KN不同规格的一百七十多种产品。
弹簧拉压试验机主要有三种用途:a)弹簧的弹性模量 b)弹簧施加规定的试验力,测量弹簧在试验力的作用下产生的变形(伸长或扭转角) c)使弹簧产生规定的变形(伸长或扭转角),测量弹簧所受到的力或扭矩。
机械式弹簧拉压试验机主要有两种结构:a)量程可切换的拉压试验机 以GT-100型为例,主要由试样夹持机构,加荷机构,变形计量装置和测力机构组成。机座右边装有试样夹持,加荷及变形计量机构。左边装有弹簧式测力机构及度盘。机座内装有传递杠杆及负荷变换机构。机座支持在四个可调螺钉上,可调节机体水平度,如图:
试验机机座右面的空心柱12外面装有升降座19,它通过齿轮,齿条可沿立柱作升降运动并施加负荷,分别用手柄15和18操作。在它上面装有上压板20、升降杆13及下接钩等。立柱孔内装有与下压板,变形标尺连成一体的拉杆9,它靠空心立柱顶端的滚珠轴承11保持其垂直,上面还装有上拉钩。拉杆9的下端带刀垫,骑在杠盾23支点在右端,其左端与变臂杠盾30的中间刀刃连接。杠杆30的支点有两处,由负荷变换机构控制,左端与测力机构相连。
测力机构在度盘后面壳体内,由一对拉力弹簧7连着框架1,沧州欧谱通过挂钩与杠杆30相连。框架上装有小齿轮5,齿条6度盘指针连接。齿条6的侧面可以有调节的滚轮4,可以调整齿条与齿轮合松紧程度。框架中间还装有阻尼器2。与弹簧7的上端相连的手柄8,可用以调整度盘的零点。
本机有(0~200)N和(0~1000)N两个度盘,借助变换杠杆比来实现。它由刀承架24,定位轮26,偏心轮27,定位弹簧25,平衡锤28等组成,用手柄32操作,变换后的负荷度盘由指示牌31表示。试验机的两度盘在同一测力弹簧相同条件下进行的,是通过改变杠杆的比系数来达到的,其比值为5:1。
b)单量程弹簧拉压试验机 单量程的弹簧拉压试验机产品有GT-1、GT-3、GT-10等几个型号,试验机的结构图如下,它的结构与GT-100大致相同,但只有一个度盘,故无负荷变换装置。
看图可知,负荷杠杆23支点由刀承28支持着,立柱12落在杠杆刀刃40上,杠杆左端通过挂钩与框架拉力弹簧7相连,弹簧的上端通过可调手柄8连接在机体上,弹簧两端均有带挂钩的要以调节弹簧自由长度的弹簧块3,框架上有齿条6与固定在指针轴上的齿轮5啮合。
加荷是由板动手把15使上压板20下降,当下压板21受力后,传至杠杆23。杠杆23左端下沉,负荷传至拉力弹簧7,弹簧变形伸长,使框架(带齿条6)向下移动,指针即在度盘上指出相应的负荷,而弹簧变形量则从变形标尺35及副及34上读出。
数显弹簧拉压试验机采用测力传感器和位移传感器测量弹簧的力和变形,结构简单的小负荷弹簧拉压试验机用手动加载,试验力较大的一般采用机械加载。
a)手动加载的数显弹簧拉压试验机 北京时代集团联合济南试金集团制造的TLS-50I~2000I数显弹簧拉压试验机产品负荷GB/T 2611-1992《试验机通用技术要求》;JB/T 7796-2005《弹簧拉压试验机》标准。
该系列数显式弹簧拉压试验机采用手动加载,有快速和慢速两种加载方式。数字显示试验力,弹簧变形量(剩余高度);试验力四挡全程自动切换,测力范围宽;解决了压缩弹簧因两端面不平行引起的测量误差以及整机刚度引起的测量误差。主要应用于各种螺旋弹簧的拉伸、压缩强度检测。广泛试用于弹簧生产制造、应用行业对对各种螺旋弹簧的强度检验。并输出打印试验数据。
b)机动加载的数显式弹簧拉压试验机 机动加载的TLS-S(100-2000)II双数显全自动弹簧拉压试验机依据GB/T 2611-1992《试验机通用技术要求》;JB/T 7796-2005《弹簧拉压试验机》标准制造。
TLS-S(100-2000)II是由驱动加载系统、传动系统、测量控制系统等组成,适用于对螺旋圆柱弹簧以及各类弹性元件的力学性能测试。采用机动加载,进口数控调速电机控制系统。数字显示试验力、弹簧变形量、加载速度、试验次数;试验力四档全程自动切换,测力范围宽,试验方式多样化(设置弹簧的拉伸长度或变形量,检测试验力),多点自动采集,试验过程全自动化,计算并打印弹簧的分段刚度及弹簧的初拉力等。进口数控调速电机驱动加载,丝杠传动。输出打印试验报告(微型打印机)。
试验机的主机采用门式框架结构,单片机械系统控制加载,整机测量数据准确,运行稳定,可靠。试验机的驱动系统采用进口数控调速电机控制系统,保证各种控制方式的准确性(位置控制、试验力控制等),试验机的传动系统由同步齿型带及丝杠组成。
试验力的测量由高精度测力传感器组成,保证测量的稳定性与数据的准确性,位移(变形)的测量采用光电编码器实现。显示试验力,弹簧的变形量(或剩余高度或拉伸长度)。可以设置弹簧的剩余高度及拉伸弹簧的拉伸长度(或变形量)检测试验力,可以连续检测5个点。沧州欧谱汉字菜单操作提示。
控制器采用嵌入式高性能单片CPU控制器,240×128点阵式液晶显示,全中文操作及显示界面,显示信息直观易读,多按键操作,配以中文显示界面,使你的操作更简单,完全根据习惯性提示界面顺序操作,即可完成系统参数设置。
所有设置参数系统自动记录,在不更换实验样件时,下次开机时,无需重新设置。强大的仪表自标定功能,多参数设置标定,使本控制器应用更灵活方便。高分辨力,高精度,全程无误码的16A/D。可以实现全量程不分档测量。支持双传感器系统,各传感器参数分别标定,变形测量可支持光电编码器。
材料试验机过载保护、过电流、过电压保护、超速保护、极限位置保护等提供了全面丰富的安全保护功能措施,能够确保试验机和操作试验机的人员工作安全。
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