微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)是試驗(yàn)機(jī)行業(yè)量大面廣的產(chǎn)品之一，就產(chǎn)值來(lái)說(shuō)僅次于液壓式試驗(yàn)機(jī)。目前大量生產(chǎn)的微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)（電拉）只能進(jìn)行等速控制，就其技術(shù)及功能而言，已滿足不了新修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T228－2002《金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)法》的要求。近幾年，各試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)家為實(shí)現(xiàn)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)具有等應(yīng)力及等應(yīng)變控制功能，大多數(shù)引進(jìn)了德國(guó)都利（DoLi）公司的以386計(jì)算機(jī)為內(nèi)核的控制電箱，廠家自配計(jì)算機(jī)及試驗(yàn)軟件與電箱通訊，雖已成功應(yīng)用于電子萬(wàn)能機(jī)，但工藝性復(fù)雜、價(jià)格高、使用維護(hù)要求也很高。由于該電箱組成的控制系統(tǒng)只能做程序控制試驗(yàn)，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)員素質(zhì)要求也高。為滿足用戶對(duì)質(zhì)量可靠、性能優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)、操作使用方便的需求，金力公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出了一種新型的高科技產(chǎn)品，全數(shù)字式微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，該機(jī)測(cè)量系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)標(biāo)定、連續(xù)全量程測(cè)量，分辨率達(dá)1/200000?？刂葡到y(tǒng)無(wú)級(jí)調(diào)速，具有等速、等應(yīng)力、等應(yīng)變?nèi)N控制方式，并可實(shí)現(xiàn)各種保持，用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制完成全部試驗(yàn)過(guò)程。在試驗(yàn)過(guò)程中各種控制速率及控制方式均可平滑切換，并可切換顯示七種試驗(yàn)曲線。試驗(yàn)軟件采用VC++語(yǔ)言編程，可在Windows98、2000、XP、NT操作系統(tǒng)下工作。具有完善的軟件自檢功能，提示故障發(fā)生之處，維修、維護(hù)極為方便，只需更換相應(yīng)的功能卡即可。
由于采用數(shù)字式脈沖調(diào)寬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字閉環(huán)控制，使整機(jī)工作穩(wěn)定性大為提高。該機(jī)可對(duì)各種材料進(jìn)行拉、壓、彎、剪、低周循環(huán)、用戶自行設(shè)計(jì)的各種組合波形試驗(yàn)及松弛、蠕變?cè)囼?yàn)。其技術(shù)指標(biāo)和性能達(dá)到現(xiàn)代國(guó)際先進(jìn)技
術(shù)水平。是工礦、企業(yè)、質(zhì)檢單位、學(xué)校及科研單位的理想檢測(cè)設(shè)備。
一、當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品技術(shù)概況 隨著試驗(yàn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，近年來(lái)發(fā)展了四種不同控制方式：一種是采用松下電機(jī)及控制器只能實(shí)現(xiàn)等速模擬控制的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。該產(chǎn)品已滿足不了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 228－2002的要求；第二種是采用單片機(jī)組成測(cè)量、控制單元，通過(guò)計(jì)算機(jī)與其通訊實(shí)現(xiàn)模擬控制的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。上述控制方式雖然實(shí)現(xiàn)了等速、等應(yīng)力、等應(yīng)變控制，但在試驗(yàn)過(guò)程中各種控制方式及速率無(wú)法相互平滑切換，因此不能滿足新修訂的試驗(yàn)法要求；第三種是以386計(jì)算機(jī)為內(nèi)核的測(cè)量控制電箱（DoLi電箱），各生產(chǎn)廠家另配計(jì)算機(jī)及試驗(yàn)軟件與其通訊的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。該產(chǎn)品只能實(shí)現(xiàn)程序控制，對(duì)實(shí)驗(yàn)員素質(zhì)要求較高，試驗(yàn)效率及成功率較低，維修也很困難；第四種是采用數(shù)字式脈沖調(diào)寬技術(shù)，全數(shù)字閉環(huán)多功能控制的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。吉林省金力公司生產(chǎn)的試驗(yàn)機(jī)就是采用這種控制方式，其測(cè)量控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)程序控制又可實(shí)現(xiàn)隨機(jī)控制試驗(yàn)。在試驗(yàn)過(guò)程中，各種控制速率及控制方式均可互相平滑切換。操作簡(jiǎn)便，試驗(yàn)成功率極高，維修簡(jiǎn)單。除了控制系統(tǒng)外，還采用高精度力與位移測(cè)量系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)采集處理技術(shù)，在功能上日趨完善，尤其在小負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)（100kN以下）比液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)及各種壓力試驗(yàn)機(jī)更具優(yōu)勢(shì)。
二、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)與電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的區(qū)別
1、整機(jī)結(jié)構(gòu)
1）、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)是由伺服器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，帶動(dòng)減速器變速后，驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)橫梁的移動(dòng)，對(duì)試樣進(jìn)行拉壓試驗(yàn)。該傳動(dòng)系統(tǒng)是由機(jī)械傳動(dòng)組成，電機(jī)轉(zhuǎn)幾圈，橫梁就升（降）多少，是一個(gè)理想執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制起來(lái)較為簡(jiǎn)單。多數(shù)采用的是開(kāi)環(huán)等位移速率控制，而不是伺服控制。由于伺服器只能進(jìn)行位移量的反饋，若沒(méi)有先進(jìn)的伺服控制系統(tǒng)，根本不能實(shí)現(xiàn)力、變形、位移三種閉環(huán)控制，若是開(kāi)環(huán)控制，試驗(yàn)機(jī)更是無(wú)法實(shí)現(xiàn)各種控制速度及控制方式的任意平滑切換，無(wú)法滿足國(guó)家新試驗(yàn)法的要求，更無(wú)法與國(guó)外試驗(yàn)機(jī)相比。
電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)存在機(jī)械磨損，使用一段時(shí)間極易了出現(xiàn)傳動(dòng)間隙，對(duì)各種控制都會(huì)產(chǎn)生較大的影響，同時(shí)該機(jī)在拉斷試樣時(shí)無(wú)任何緩沖裝置，對(duì)頻繁使用的生產(chǎn)檢驗(yàn)來(lái)說(shuō)，對(duì)滾珠絲杠損傷巨大，傳動(dòng)系統(tǒng)將會(huì)受到較大影響，影響整機(jī)的使用壽命。一般也就是3、4年左右。
優(yōu)點(diǎn)是占用空間小、噪音低、如不帶液壓夾頭，沒(méi)有漏油現(xiàn)象。
2）、電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)主機(jī)由鋼性框架組成，工作主油缸通過(guò)油泵來(lái)的液壓油驅(qū)動(dòng)，對(duì)試驗(yàn)機(jī)施加試驗(yàn)力。整個(gè)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)通過(guò)全數(shù)字閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)，控制伺服閥的流量，驅(qū)動(dòng)油缸上下移動(dòng)，完成對(duì)試驗(yàn)機(jī)工作，由于工作的主油缸是柱塞缸，在活塞和油缸之間形成間隙油膜（不需密封圈），不易產(chǎn)生直接摩擦、磨損，經(jīng)久耐用。即使是五、六十年代生產(chǎn)老式液壓式試驗(yàn)機(jī)，現(xiàn)在還在正常使用，在試樣拉斷時(shí)，工作主油缸起到了較大緩沖作用，不會(huì)損傷主機(jī)各部分的性能。尤其對(duì)試驗(yàn)量較大的單位，電液伺服試驗(yàn)機(jī)更是顯示出其絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，使用壽命可達(dá)二三十年以上。傳統(tǒng)老式液壓式試驗(yàn)機(jī)受度盤式動(dòng)擺測(cè)力結(jié)構(gòu)所限，滲油在所難免。而現(xiàn)在生產(chǎn)的電液伺服試驗(yàn)機(jī)采用傳感器測(cè)力，由電機(jī)組合油泵，通過(guò)伺服閥對(duì)油缸進(jìn)行加載，滲油現(xiàn)象微乎其微。
由于電液伺服試驗(yàn)機(jī)是通過(guò)液壓油驅(qū)動(dòng)工作主油缸加載，液壓系統(tǒng)存在內(nèi)部泄漏，因此較電子萬(wàn)能更難以控制，需要較高測(cè)量控制系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)廠家非常多，但能生產(chǎn)電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的廠家卻很少，尤其能實(shí)現(xiàn)高精度多種閉環(huán)控制的更少其原因就在于此。
2、技術(shù)指標(biāo)
電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)與真正的全數(shù)字閉環(huán)微機(jī)控制電液服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)于試驗(yàn)力與變形的測(cè)量范圍及測(cè)量精度都是完全一樣的，均為示值的±0.5％，對(duì)控制精度來(lái)說(shuō)，電子萬(wàn)能多數(shù)只給出了橫梁位移速度精度，多數(shù)沒(méi)有等應(yīng)力速率等、應(yīng)變速率的控制精度，多數(shù)廠家很難做得到。電子萬(wàn)能與電液伺服萬(wàn)能只是位移測(cè)量分辨率不同，控制的位移最小速率有所差別，而兩種試驗(yàn)機(jī)均可對(duì)引伸計(jì)實(shí)現(xiàn)等應(yīng)變控制，應(yīng)變的分辨率較位移的分辨率高的多，電子萬(wàn)能與電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)位移控制的最小速率的差別就顯得無(wú)關(guān)緊要了，況且各種試驗(yàn)機(jī)的位移量是不參與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的任何計(jì)算，與試驗(yàn)結(jié)果無(wú)關(guān)，因此，唯一測(cè)量分辨率的高低也就不太重要了。
3、使用的方便程度
電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的夾緊方式多為液壓加緊，加持方便可靠，更換各種附具非常方便。電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)多為旋轉(zhuǎn)加緊，效率較低，配上液壓夾具，須另配液壓源及夾頭，同樣存在滲油等問(wèn)題。主要是更換夾具及其他附具比較困難。 |
