電子式拉力試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、拉力試驗(yàn)機(jī)是通過拉伸試驗(yàn)來檢測金屬材料、非金屬材料的強(qiáng)度、剛度、彈性、塑性等機(jī)械性能的基本設(shè)備之一,拉力試驗(yàn)機(jī)所測定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)是從事工程設(shè)計(jì)和保證產(chǎn)品安全工作的依據(jù)。沒有精確的試驗(yàn)數(shù)據(jù),在生產(chǎn)中可能造成材料浪費(fèi),甚至造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故。
   拉力試驗(yàn)機(jī)由機(jī)械部分、數(shù)據(jù)采集部分、伺服驅(qū)動(dòng)部分、數(shù)據(jù)處理部分等方面組成。提高數(shù)據(jù)采集的精度、速度,控制拉力試驗(yàn)機(jī)橫梁移動(dòng)的范圍和穩(wěn)定度,擴(kuò)大系統(tǒng)的自動(dòng)化程度,是拉力試驗(yàn)機(jī)研究的主要方向。

2、本課題根據(jù)合作企業(yè)要求,設(shè)計(jì)了一套拉力試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng),將數(shù)據(jù)采集技術(shù)、交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合,利用單片機(jī)硬件電路和相應(yīng)測量控制軟件,實(shí)現(xiàn)了拉力試驗(yàn)機(jī)的拉伸功能試驗(yàn)。
   本文首先介紹了拉力試驗(yàn)機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成,接著對拉力試驗(yàn)機(jī)的功能進(jìn)行理論分析。在負(fù)荷測量中,系統(tǒng)使用應(yīng)變電橋傳感器,采集的信號線性好、分辨率高、響應(yīng)快。在變形測量中,使用傳統(tǒng)的電子引伸計(jì),噪音小、增益高、抗干擾能力強(qiáng)。在位移測量中,使用新型的光電編碼

3、器,結(jié)構(gòu)輕巧,測量可靠,可以測量試樣夾具位移的全過程。在電氣控制中,使用松下電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器,速度范圍大,穩(wěn)定度高。
   控制系統(tǒng)的核心是單片機(jī)技術(shù)。一方面,通過單片機(jī)采集試樣的載荷、變形及夾具的位移,并控制拉力試驗(yàn)機(jī)橫梁上下移動(dòng)的速度;另一方面,單片機(jī)將采集的數(shù)據(jù)送上位計(jì)算機(jī)處理,繪制載荷-變形曲線,并接受上位計(jì)算機(jī)的命令,控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)。本課題單片機(jī)測控系統(tǒng)有如下幾個(gè)特點(diǎn):
   1、采用兩片24位A/D轉(zhuǎn)換芯片C

4、S5530_F1,分別采集試樣的載荷力和變形量,響應(yīng)速度快,分辨率小,精度高。
   2、利用屏蔽層接地、地線加粗等接地抗干擾技術(shù),使采集的數(shù)據(jù)誤差小、可靠性高。
   3、采用數(shù)字式交流伺服控制系統(tǒng),調(diào)速范圍寬、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、自動(dòng)化程度高。
   4、系統(tǒng)具有安全保護(hù)措施,行程超過范圍后能夠自動(dòng)停機(jī)。
   5、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)曲線繪制全部由軟件自動(dòng)完成,試驗(yàn)效率高、操作界面友好。

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