一持續、材料試驗(yàn)機(jī)的用途與作用
材料受載后表現(xiàn)出彈性情況、塑性、斷裂三個(gè)變型過(guò)程高品質，并且在各個(gè)過(guò)程已有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范）規(guī)定出相關(guān)性能的技術(shù)指標(biāo)綠色化，這些性能指標(biāo)的具體測(cè)定必須在試驗(yàn)機(jī)上來(lái)完成。試驗(yàn)機(jī)的功能和計(jì)量特性指標(biāo)是否滿足預(yù)期使用要求創新能力，是材料機(jī)械性能試驗(yàn)的關(guān)鍵至關重要。材料試驗(yàn)機(jī)不僅是研究材料機(jī)械性能理論的基本手段和依據(jù)，也是企業(yè)發展、事業(yè)單位目前生產(chǎn)檢驗(yàn)的基本手段之一改進措施。
二、中國(guó)材料試驗(yàn)機(jī)的現(xiàn)狀
我國(guó)計(jì)量效果、質(zhì)檢檢測(cè)事業(yè)的歷史悠久發展的關鍵，但試驗(yàn)機(jī)制造行業(yè)在舊中國(guó)是空白，中華人民共和國(guó)成立后求得平衡，黨和政府十分重視計(jì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展有所應，采取了許多重要措施來(lái)發(fā)展儀器儀表工業(yè)。經(jīng)過(guò)五十多年的努力面向，我國(guó)材料試驗(yàn)機(jī)的制造今年，從無(wú)到有、從小到大合作關系，從單參數(shù)到多參數(shù)真諦所在，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，逐步發(fā)展成初具規(guī)模發揮作用，具有能生產(chǎn)靜負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)（如拉、壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)系統、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)、松弛試驗(yàn)機(jī)規模、持久強(qiáng)渡試驗(yàn)機(jī)逐步顯現、蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)、復(fù)合應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)等）和動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)（如沖擊試驗(yàn)機(jī)和疲勞試驗(yàn)機(jī)等）的能力，有效地促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的發(fā)展近年來。二十世紀(jì)九十年代初，我國(guó)實(shí)行了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)事關全面，眾多民營(yíng)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生交流等。試驗(yàn)機(jī)制造行業(yè)也和其它行業(yè)一樣，民營(yíng)企業(yè)登上了試驗(yàn)機(jī)行業(yè)的舞臺(tái)發展目標奮鬥。近幾年自動化裝置，隨著國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)民營(yíng)企業(yè)的不斷做強(qiáng)做大，國(guó)有企業(yè)的改制更優質，中國(guó)的試驗(yàn)機(jī)行業(yè)由原來(lái)以國(guó)有企業(yè)為主逐步演變?yōu)橐悦駹I(yíng)企業(yè)唱主角的時(shí)代成就。
1、機(jī)械方面：
試驗(yàn)機(jī)在我國(guó)經(jīng)歷半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展項目，在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面沒(méi)有太大變化相對開放，只是有些小的改進(jìn)。從產(chǎn)品外觀來(lái)看綜合運用，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品相比差距較大相貫通。國(guó)外產(chǎn)品無(wú)論從造型、表面處理等方面脫穎而出，進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備很容易就能分辨出來(lái)系統。從觀感、手感技術發展、質(zhì)感等方面重要的作用，制造工藝非常精良。國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的試驗(yàn)機(jī)自動化，都顯粗糙重要的意義。所以國(guó)內(nèi)的廠家想在這方面趕上國(guó)外試驗(yàn)機(jī)廠家，還需進(jìn)一步努力規模最大。
2關註度、材料試驗(yàn)機(jī)夾具方面
（1）材料試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展方向是由制樣檢測(cè)向制品（即成品、半成品）檢測(cè)方向發(fā)展重要手段，這就要求與之相適應(yīng)的夾具由原來(lái)用于標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)的夾具向用于成品檢測(cè)的夾具發(fā)展穩中求進。
（2）夾具的使用向高效率、低勞動(dòng)強(qiáng)度的方向發(fā)展不折不扣。過(guò)去的夾具一般采用機(jī)械鎖緊再獲，費(fèi)時(shí)費(fèi)力穩定性，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低敢於挑戰。隨著工作環(huán)境的改善資源優勢，及大批量試驗(yàn)（生產(chǎn)流水線隨機(jī)抽檢的）需要，夾具的夾緊方式由原來(lái)的機(jī)械夾緊向氣壓夾緊過程中、液壓夾緊等方向發(fā)展振奮起來。
（3）全自動(dòng)夾具：從試樣尺寸測(cè)量到裝夾，再到開(kāi)始試驗(yàn)特征更加明顯，最后出測(cè)試報(bào)告一次完成增多。此類夾具僅適用于大批量的相同試樣或成品的測(cè)試和檢驗(yàn)。
（4）高低溫環(huán)境試驗(yàn)的增多足了準備，使用于高低溫的夾具種類增多規模設備。高低溫環(huán)境試驗(yàn)的增多，給夾具的設(shè)計(jì)增加了難度穩步前行。我們知道高溫拉伸試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都有規(guī)定：圓試樣用螺紋領先水平，板試樣上有孔。由于連接方式固定責任製，所以?shī)A具的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。但高低溫試驗(yàn)卻不同良好，它一般是在高低溫箱中做試驗(yàn)雙重提升，它的試樣一般標(biāo)距短（一般為常溫試樣）。這樣一來(lái)夾具就必須裝在高低溫箱內(nèi)倍增效應，高低溫試驗(yàn)一般由于試驗(yàn)機(jī)行程受限制（試驗(yàn)機(jī)在裝標(biāo)準(zhǔn)夾具時(shí)行程）結果，這就要求夾具體積小，又要滿足試驗(yàn)力重要意義，又要耐高溫規則製定、低溫，一般比較難設(shè)計(jì)引領。
（5）連續(xù)試驗(yàn)夾具增多表現明顯更佳。由于過(guò)去一般是制樣檢測(cè)，試樣的拉伸優化服務策略、壓縮是分開(kāi)進(jìn)行的（即拉伸技術先進、壓縮是用不同的夾具進(jìn)行的），而現(xiàn)在成品檢測(cè)越來(lái)越多技術節能，試樣在同一次試驗(yàn)中又要受拉伸提高，又要受壓縮，又要有高的效率延伸，只能用同一種夾具既做拉伸又做壓縮有很大提升空間。
（6）特殊行業(yè)用試驗(yàn)夾具增多要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些新興的行業(yè)對(duì)試驗(yàn)機(jī)夾具提出了新的要求認為，例如要求夾具結(jié)構(gòu)小運行好、無(wú)磁性，耐腐蝕（在溶液中做試驗(yàn)）等各領域。
3模式、測(cè)控系統(tǒng)：
試驗(yàn)機(jī)的測(cè)控技術(shù)一直都落后于國(guó)外，近幾年經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)行業(yè)各廠家不斷努力集聚效應，取得了較大突破貢獻，控制器采用一系列的新技術(shù)，即DSP 平臺(tái)提升；基于神經(jīng)元自適應(yīng)PID 算法全數(shù)字持續、三閉環(huán)（力、變形、位移）控制系統(tǒng)高品質；8 通道24 位A/D 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及USB1.1 通訊等。DCS-200 所用的DSP 平臺(tái)技術(shù)是世界上第三家采用此技術(shù)的試驗(yàn)機(jī)廠家互動講，也是世界上最早把USB 通訊技術(shù)運(yùn)用到試驗(yàn)機(jī)領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)統籌。在DCS-200 成功推出后，國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)用戶紛紛放棄國(guó)外的控制器支撐能力，同時(shí)也促進(jìn)國(guó)內(nèi)其它試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)新控制器的積極研發(fā)產品和服務，由此突破了試驗(yàn)機(jī)控制的技術(shù)難關(guān)，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展協同控製。
在測(cè)控系統(tǒng)方面不斷創新，我國(guó)采用的某些技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，但有些關(guān)鍵技術(shù)和部件制造還是受到一些因素的制約體驗區。如能采用世界頂級(jí)的HBM 等公司的力傳感器去突破，則力值測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性將進(jìn)一步得到保證，其準(zhǔn)確度等級(jí)也將得到更大的提高提供了遵循。
4、軟件方面：
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的試驗(yàn)機(jī)廠家的試驗(yàn)軟件，有自己開(kāi)發(fā)利用好，也有引進(jìn)國(guó)外公司的堅持先行，有的功能簡(jiǎn)單但操作方便，有的功能強(qiáng)大但操作略顯復(fù)雜增幅最大。我國(guó)的試驗(yàn)機(jī)從功能性具體而言、適用性等方面都緊隨國(guó)外試驗(yàn)機(jī)行業(yè)，功能更強(qiáng)大滿意度、操作更人性化奮戰不懈，獲得了國(guó)內(nèi)廣大用戶的一致好評(píng)生產能力，其中很多功能在其它廠家的試驗(yàn)機(jī)上，都可以得到實(shí)現(xiàn)作用。軟件還需要在功能、操作性、穩(wěn)定性考核等方面下功夫銘記囑托，進(jìn)一步完善事關全面，特別要對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)定或驗(yàn)證。
5製造業、試驗(yàn)機(jī)配套器件：
如試樣變形測(cè)量系統(tǒng)發展目標奮鬥，國(guó)內(nèi)現(xiàn)采用最多用皮筋?yuàn)A緊方式，夾持十分不便狀態，但它的計(jì)量技術(shù)特性基本滿足使用要求規劃。國(guó)內(nèi)還有幾個(gè)單位生產(chǎn)的引伸計(jì)其計(jì)量特性也基本相同。目前國(guó)際上更多的合作機會，應(yīng)屬德國(guó)茲威克（ZWICK）公司的試驗(yàn)機(jī)所配的全自動(dòng)引伸計(jì)最為先進(jìn)應用前景，居世界領(lǐng)先地位。其特點(diǎn)是減小人為誤差可以使用、測(cè)量結(jié)果的不確定度兩個角度入手，這是發(fā)展趨勢(shì)。還有試樣夾頭廣泛認同、高溫爐基礎上、環(huán)境箱等，就不一一細(xì)說(shuō)了行業分類。總之增持能力，試驗(yàn)機(jī)配套器件方面要趕上世界領(lǐng)先水平應用領域，還需要我國(guó)從事試驗(yàn)機(jī)行業(yè)的人們付出更多的心力。
三提高鍛煉、中國(guó)材料試驗(yàn)機(jī)行業(yè)的發(fā)展思路
由于試驗(yàn)機(jī)夾具使用的特殊性統籌推進，以及新材料的不斷出現(xiàn)，夾具的設(shè)計(jì)一直處在被動(dòng)的局面進行培訓。我們每天都會(huì)碰到新材料科普活動，需要設(shè)計(jì)新的夾具。我們只有總結(jié)過(guò)去的成功經(jīng)驗(yàn)關鍵技術，來(lái)順應(yīng)新的發(fā)展趨勢(shì)逐漸完善。
對(duì)拉力試驗(yàn)機(jī)夾具好壞的判定很難界定，由于夾具結(jié)構(gòu)的特殊性再獲，對(duì)一種夾具穩定性，有時(shí)我們很難確定它到底更適合那種試樣最深厚的底氣，通常從以下三點(diǎn)來(lái)判斷：
1、夾具是否使用方便資源優勢、安全應用擴展；
2、夾持是否可靠振奮起來，不能有打滑現(xiàn)象建立和完善；
3、做試驗(yàn)過(guò)程中增多，試樣斷點(diǎn)好啟用。數(shù)據(jù)離散性小。（即試樣不斷鉗口長效機製、鉗口內(nèi)進一步意見、平行段或標(biāo)距外）而有幾種類型的材料，有與本身的特性及適用的環(huán)境特殊等地，目前為止產業，解決的辦法并不多。
a共享應用、鋼絲工具、鋼絞線由于試樣硬度高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)松散情況較常見，在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中受力不均勻市場開拓，夾持試樣的鉗口易磨損等原因，夾具一直未得到好的解決喜愛。過(guò)去是夾鋁箔來(lái)做環境，一次試驗(yàn)就耗費(fèi)四片鋁箔，浪費(fèi)太大”Ｕ?，F(xiàn)在采用了噴涂金剛砂的拉力試驗(yàn)機(jī)夾具重要的角色，打滑問(wèn)題解決了，但斷口位置始終未能理想體製，10根試樣只能成功一半左右要落實好。
b、對(duì)于變形量大的材料由于變形過(guò)大向好態勢，所以?shī)A持困難相對簡便，夾具的設(shè)計(jì)也是一個(gè)難點(diǎn)。
c發展基礎、對(duì)于需要在高溫環(huán)境下做的試驗(yàn)延伸，夾具的要求也很高，既要耐高溫，又要不變形，體積要小情況正常，所以一般的試驗(yàn)機(jī)廠家來(lái)說(shuō)，也是很難搞定的事情聯動。
d各領域、對(duì)于批量大，高頻率的試驗(yàn)來(lái)說(shuō)技術特點，國(guó)外普遍采用全自動(dòng)夾持的有效手段，對(duì)與國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)廠家來(lái)說(shuō)，還是個(gè)新的課題保持競爭優勢。
e真正做到、對(duì)與成品及半成品的檢測(cè)，需要的夾具則是五花八門方案，如何個(gè)性化滿足客戶要求追求卓越，對(duì)所有試驗(yàn)機(jī)廠家來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)挑戰(zhàn)創新延展。
來(lái)源：天氏庫(kù)力 發(fā)布日期
2018-05-28 瀏覽：