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klz-27型螺旋開(kāi)溝機(jī)設(shè)計(jì)-展示頁(yè)

2024-09-14 20:48本頁(yè)面
  

【正文】 是試件原始標(biāo)距長(zhǎng)度, 1l 為斷后對(duì)接得到的試件標(biāo)距長(zhǎng)度。這一階段 HK 被稱為頸縮階段 (或稱局部變形階段 )。 當(dāng)材料應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限 b? 時(shí),在試件某處其橫向尺寸顯著縮小,形成細(xì)頸,此現(xiàn)象稱為“頸縮”。 屈服階段 AC 結(jié)束后,曲線開(kāi)始上升,這表明材料又恢 復(fù)了抵抗形變能力,此階段稱為材料的強(qiáng)化階段,如圖中 CH 階段。下屈服點(diǎn) sL? 是材料重要的強(qiáng)度指標(biāo),因?yàn)楫?dāng)應(yīng)力達(dá)到它所對(duì)應(yīng)的值時(shí),材料就會(huì)產(chǎn)生塑性變形,因此也稱之為屈服極限。 當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限后,曲線明顯變彎,如圖 中的 AC 段,材料在這一階段,應(yīng)力幾乎不變的情況下,仍然繼續(xù)變形,對(duì)變形失去了抵抗能力,此階段6 稱為屈服階段。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到 A 點(diǎn)時(shí),材料開(kāi)始非比例伸長(zhǎng),稱 A 點(diǎn)為比例極限或彈性極限,以 e? 表示,若在此點(diǎn)卸載拉力,試樣便停 止變形。 拉伸開(kāi)始階段 OA 為一條斜直線,應(yīng)力 ? 與應(yīng)變 ? 成正比,將其斜率表示如下 ??? ??tgE ,得: ?? E? 此式即為虎克定律。 拉伸試驗(yàn)的負(fù)載分析 以低碳鋼拉伸試驗(yàn)得到的應(yīng)力 ? — 應(yīng)變 ? 曲線為例如圖 所示,分析材料拉伸時(shí)所表現(xiàn)出的力學(xué)性質(zhì)。 先進(jìn)的萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的另一個(gè)特點(diǎn)便是由計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制,能方便快捷的實(shí)現(xiàn)等速控制,價(jià)格低廉,能實(shí)現(xiàn)各檔的平滑切換,各種控制方式的靈活組合,適應(yīng)試樣剛度的變化,抗污染能力強(qiáng),能耗低,功能強(qiáng)大,能模擬各種條件測(cè)試各種材料的性能,在負(fù)載剛度變化狀況下,照樣能精確測(cè)得材料性能。 新型的材料試驗(yàn)機(jī)還應(yīng)具有極高的測(cè)量精度,試驗(yàn)機(jī)是一種大型儀器儀表設(shè)備,它的測(cè)量結(jié)果作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)控制的主要依據(jù),因此對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性都提出了越來(lái)越高的要求。 電液比例控制技術(shù)以其低廉的價(jià)格、高可靠性及抗污染能力強(qiáng)等特性,在液壓控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展 材料試驗(yàn)機(jī)是典型的非線性、微小流量系統(tǒng),材料試驗(yàn)機(jī)液壓系統(tǒng)與一般液壓系統(tǒng)工況不同,其主要工作在微小流量領(lǐng)域,一般最大系統(tǒng)流量?jī)H為 L ,正常工作流量主要在幾十毫升至幾百毫升之間,此時(shí),油缸活塞摩擦力的大小、油泵的流量、系統(tǒng)的油液泄漏等因素,將對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響,系統(tǒng)存在著嚴(yán)重的非線性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)因它具有學(xué)習(xí)任意非線性關(guān)系的能力和容許大量輸入的并行信息處理方式,為試驗(yàn)機(jī)這樣的復(fù)雜非線性和不確定性系統(tǒng)的控制開(kāi)辟了一條新途徑,但是由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)時(shí)性差,目前較少用于實(shí)際工業(yè)控制過(guò)程。由于這些試驗(yàn)機(jī)的量程小,價(jià)格昂貴,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。 20 世紀(jì)末 21 世紀(jì)初,Instron 公司研制的 5500 系列電子試驗(yàn)機(jī)采用 Windows 操作系統(tǒng)和 Morlin 標(biāo)準(zhǔn)軟件以及數(shù)字信號(hào)處理 (DSP)技術(shù),其性能得到進(jìn)一步增強(qiáng)。電控系統(tǒng)有 MTS TEST STAR試驗(yàn)系統(tǒng)和 MTS TEST LINK 試驗(yàn)系統(tǒng), TEST STAR 計(jì)算機(jī)參與控制, P、 I、 D參數(shù)給定, TEST LINK 可以連接計(jì)算機(jī),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,但在非線性區(qū)沒(méi)有良好的控制能力,控制方式平滑切換裝置不夠理想。德國(guó)申克公 司的UPM 液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)控制原理是由速度控制器控制力矩電機(jī)進(jìn)而帶動(dòng)壓力控制閥施加壓力,具備計(jì)算機(jī)處理和控制功能,是一種較傳統(tǒng)的控制方式。日本島津公司生產(chǎn)的 UDH 系列試驗(yàn)機(jī),如圖 所示。同時(shí),國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)廠也積極與國(guó)外著名試驗(yàn)機(jī)公司合作聯(lián)合開(kāi)發(fā)自動(dòng)控制液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),濟(jì)南試驗(yàn)機(jī)廠引進(jìn)日本島津技術(shù)開(kāi)發(fā) WAWY 系列微機(jī)控制電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),上海華龍測(cè)試儀器 廠引進(jìn)德國(guó) DOLI 公司技術(shù)生產(chǎn)的 WAW 系列微機(jī)控制電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),這些試驗(yàn)機(jī)雖然能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,但存在各種控制方式不能靈活組合,控制性能難以適應(yīng)材料剛度的變化,調(diào)試和使用復(fù)雜,適用范圍不廣,而且因價(jià)格昂貴難以被國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)所接受。這類試驗(yàn)機(jī)只在測(cè)力系統(tǒng)和數(shù) 據(jù)顯示方面作了改進(jìn),大多以單片機(jī)作為數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng),在長(zhǎng)期可靠性方面存在不少問(wèn)題,在控制系統(tǒng)方面存在不少缺陷,無(wú)法實(shí)現(xiàn)等速控制。但由于這種試驗(yàn)機(jī)價(jià)格低廉、維護(hù)方便,目前,這兩種試驗(yàn)機(jī)仍占相當(dāng)大的市場(chǎng)。它采用 手動(dòng)控制系統(tǒng),主要特點(diǎn)是手動(dòng)加載、卸載,擺錘測(cè)力、度盤顯示,如圖 所示。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)液壓試驗(yàn)機(jī)從五十年末開(kāi)始,仿制并大批生產(chǎn)了德國(guó)申克公司的手動(dòng)控制的 UPM 系列液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。 20 世紀(jì) 80 年代末,濟(jì)南試驗(yàn)機(jī)廠和日本島津公司合資生產(chǎn)了 WAW500 型試驗(yàn)機(jī)。近年來(lái)出現(xiàn)了一種性能和價(jià)格介于伺服閥和普通比例閥之間的控制閥 — 高性能電液比例方向閥,它具有傳統(tǒng)比例閥的特征,采用比例電磁鐵作為電 機(jī)械轉(zhuǎn)換器,同時(shí),它又采用伺服閥的加工工藝、零遮蓋閥口,對(duì)油液清潔度要求低于電液伺服閥,而它的控制性能已經(jīng)與普通電液伺服閥相當(dāng) ,能大幅提高控制性能。 針對(duì)電液伺服控制中存在的各種問(wèn)題,電液比例控制技術(shù)被應(yīng)用于材料試驗(yàn)機(jī)。當(dāng)今國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上存在的試驗(yàn)機(jī)主要可分為三大類:電液伺服控制材料試驗(yàn)機(jī)、電液比例控制材料試驗(yàn)機(jī)、電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。 全套圖紙,加 153893706 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展 材料試驗(yàn)機(jī)是一種施力裝置或者力控制系統(tǒng)。第四,建立物理和數(shù)學(xué)模型時(shí)的誤差問(wèn)題。第一,針對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中,負(fù)載剛度變化,怎樣找到科學(xué)合理的解決辦法,在能得到負(fù)載力學(xué)性能參數(shù)的基礎(chǔ)上,確保控制系統(tǒng)的精確性;第二,針對(duì)不同的試驗(yàn)對(duì)象以及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),研制能夠自動(dòng)控制完成試驗(yàn)過(guò)程,并具有良好人機(jī)界面的試驗(yàn)機(jī);第三,控制系統(tǒng)中的問(wèn)題,比如電液比例控制系統(tǒng)的不 確定性,它的系統(tǒng)參數(shù)具有高維、時(shí)變、模糊、非線性等特點(diǎn),試驗(yàn)機(jī)本身要滿足控制多項(xiàng)性能指標(biāo)的苛刻要求。1 通過(guò)各專業(yè)全套畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 緒論 研究的目的和意義 材料試驗(yàn)機(jī)在開(kāi)發(fā)新材料和材料質(zhì)量控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,作為大型精密儀器,對(duì)它的控制精確性、智能性及人機(jī)交互便利性都提出了很高的要求。然而,目前的材料試驗(yàn)機(jī)發(fā)展不完善,還存在各種問(wèn)題。常規(guī)的控制方法不能滿足這些苛刻的要求,需要研制常規(guī)方法和智能控制方法相結(jié)合的控制系統(tǒng)。 論文針對(duì)目前試驗(yàn)機(jī)存在的各種問(wèn)題,以電液比例控制液壓萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)為對(duì)象,進(jìn)行了深入探討和研究。主要是用來(lái)測(cè)試各種材料在不同條件下的物理機(jī)械性能、工藝 性能、抗震強(qiáng)度及內(nèi)外結(jié)構(gòu)缺陷的重要科學(xué)測(cè)試儀器。 最初的自動(dòng)控制液壓材料試驗(yàn)機(jī)采用電液伺服閥構(gòu)成控制系統(tǒng) ,這類試驗(yàn)機(jī)采用大流量的伺服閥系統(tǒng),其功率消耗大、裝備復(fù)雜、費(fèi)用昂貴,此外,抗污染2 能力差,傳動(dòng)液壓油受到污染后系統(tǒng)將不能正常工作。比例閥以傳統(tǒng)的工業(yè)液壓閥為基礎(chǔ),采用可靠、價(jià)廉的模擬電 機(jī)械轉(zhuǎn)換器和與之相應(yīng)的閥內(nèi)設(shè)計(jì),對(duì)油質(zhì) 要求與一般工業(yè)閥相同,其閥內(nèi)壓力損失低,性能又能滿足大部分工程測(cè)試業(yè)要求的比例控制元件。 隨著電液伺服技術(shù)、電液比例技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)的飛速發(fā)展,國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)廠商都積極研發(fā)具有恒加載速率、恒應(yīng)變速率、恒位移 速率控制特點(diǎn)的試驗(yàn)機(jī)。其采用電液伺服閥,試驗(yàn)范圍大,具有恒加載速率、恒應(yīng)變速率、恒位移速率控制等特點(diǎn),可高效率高精度地自動(dòng)完成試驗(yàn)過(guò)程,描繪出試驗(yàn)曲線,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理和打印、記錄,還有故障自我診斷功能和人機(jī)對(duì)話功能,是比較先進(jìn)的液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。如國(guó)內(nèi)各試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)的 WE 系列萬(wàn)能機(jī)、 YA系列壓力機(jī)。這種設(shè)備測(cè)量范圍小,精度低,對(duì)變形及位移不能等速率控制,加上擺錘的慣性誤差等的影響,國(guó)家己經(jīng)開(kāi)始逐步限制這類試驗(yàn)機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)。 圖 手動(dòng)式液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) 圖 數(shù)顯式液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī) 為了提高測(cè)量精度,消除擺錘對(duì)測(cè)量精度的影響,一些試驗(yàn)機(jī)廠家以電子測(cè)3 力代替杠桿擺錘測(cè)力,如圖 所示。 長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)研究所生產(chǎn)的 WAW 系列微機(jī)控制液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),其測(cè)量范圍可達(dá) 6 檔,具有等速控制試驗(yàn)方式及專門為金屬拉伸試驗(yàn)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方式,但采用模擬放大器,繼電器自動(dòng)換檔,不能實(shí)現(xiàn)各檔之間的平滑切換,可靠性比較差。 國(guó)外著名的試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)廠商主要有四個(gè):美國(guó)的 MTS 公司,英國(guó)的INSTRON,德國(guó)的申克公司和日本的島津公司。它可進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作,具有計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理功能,其系列性能好,機(jī)種覆蓋廣,缺點(diǎn)是自動(dòng)化程度低。美國(guó) MTS公司生產(chǎn)的 NEW810 系列主機(jī)采用 318 系列,主要特點(diǎn)在伺服液壓缸上,液壓缸滑動(dòng)表面,用非金屬噴涂處理,實(shí)現(xiàn)較小阻尼。英 國(guó) Instron 公司生產(chǎn)的 1190系列、 1100 系列和日本島津生產(chǎn)的 Dss 系列和 AGA 系列,由于引入了各種功能附件及計(jì)算機(jī),其功能、可靠性、測(cè)試精度大大提高。圖 為英國(guó)英斯特朗公司生產(chǎn)的 HTV 液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。 4 圖 日本島津 UHlFl 液壓
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