扭轉(zhuǎn)試驗機在材料科學(xué)、機械制造等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,為產(chǎn)品質(zhì)量控制和新材料研發(fā)提供了有力支持,相較于一些大型機械設(shè)備,該試驗機在工作時產(chǎn)生的噪音較低,改善了工作環(huán)境,使工作人員能夠在相對安靜的氛圍中進行操作。
扭轉(zhuǎn)試驗機的基本工作原理:
1.試樣固定:在試驗開始前,利用夾具系統(tǒng)將待測試的試樣牢固地固定在扭轉(zhuǎn)試驗機上。這些夾具能夠確保試樣在后續(xù)的操作過程中保持穩(wěn)定的位置,不會發(fā)生移動或晃動,從而保證測試的準確性。
2.施加扭矩:設(shè)備會按照設(shè)定的要求,通過傳動裝置對試樣施加扭矩。這個扭矩可以使試樣產(chǎn)生轉(zhuǎn)動趨勢,進而導(dǎo)致其發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。可以通過調(diào)整設(shè)備的參數(shù)來控制扭轉(zhuǎn)速率或者扭轉(zhuǎn)角度,以滿足不同的測試需求。
3.測量記錄:在試樣承受扭矩的過程中,安裝在機器上的傳感器會實時監(jiān)測并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。其中,扭矩傳感器負責(zé)測量試樣所受到的扭矩大小;角位移傳感器則用于測量試樣因扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的角度變化。通過對這些數(shù)據(jù)的采集和分析,可以得到試樣的扭矩 -角度曲線等重要信息,據(jù)此得出試樣的抗扭強度、變形特性等參數(shù)。
扭轉(zhuǎn)試驗機的測定步驟:
1.準備階段
-選擇試樣:根據(jù)試驗?zāi)康暮拖嚓P(guān)標準,選取合適形狀、尺寸且表面光滑無缺陷的試樣。例如,金屬棒材、線材或特定形狀的零部件等都可能作為試樣。確保試樣能夠準確代表被測材料的性能。
-安裝試樣:將試樣正確安裝在扭轉(zhuǎn)試驗機的兩個夾頭之間,調(diào)整夾頭的松緊度,既要保證試樣在試驗過程中不會滑動,又不能過緊導(dǎo)致試樣受損。對于一些特殊形狀的試樣,可能需要使用專用的夾具來固定。
-設(shè)置參數(shù):打開扭轉(zhuǎn)試驗機的電源和控制系統(tǒng),按照試驗要求設(shè)置相關(guān)的參數(shù),如加載速度、扭矩值、轉(zhuǎn)角范圍等。這些參數(shù)應(yīng)根據(jù)材料的特性和試驗標準進行合理設(shè)定。
2.預(yù)加載與校準(可選但建議)
-預(yù)加載:在進行正式試驗前,可以先對試樣施加一個小的初始扭矩,以消除間隙和系統(tǒng)誤差,使后續(xù)測量更加準確。
-校準設(shè)備:如果有必要,可使用標準砝碼或其他已知重量的物品對扭轉(zhuǎn)試驗機進行校準,確保其測量精度符合要求。
3.開始試驗
-啟動機器:確認所有準備工作完成后,啟動扭轉(zhuǎn)試驗機,使其按照設(shè)定的速度和方向?qū)υ嚇邮┘优ぞ亍M瑫r,密切關(guān)注設(shè)備的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)的采集情況。
-記錄數(shù)據(jù):在試驗過程中,實時記錄扭矩隨時間或轉(zhuǎn)角的變化數(shù)據(jù)?,F(xiàn)代的扭轉(zhuǎn)試驗機通常配備有自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),能夠直接生成扭矩 -轉(zhuǎn)角曲線等相關(guān)圖表,方便后續(xù)分析和處理。
4.觀察與判斷
-觀察現(xiàn)象:仔細觀察試樣在受扭過程中的變形情況,包括是否有裂紋產(chǎn)生、擴展的速度和位置等。當試樣出現(xiàn)明顯的破壞跡象時,如斷裂、屈服等,應(yīng)及時停止試驗并記錄下來此時的相關(guān)數(shù)據(jù)。
-確定關(guān)鍵點:從記錄的數(shù)據(jù)中找出關(guān)鍵的力學(xué)性能指標對應(yīng)的點,如屈服扭矩點、扭矩點等,這些點對于評估材料的扭轉(zhuǎn)性能至關(guān)重要。
5.結(jié)束試驗與清理
-停止加載:當達到預(yù)定的試驗條件(如試樣斷裂、達到設(shè)定扭矩等)后,停止扭轉(zhuǎn)試驗機的加載動作。
-取下試樣:小心地從夾頭上取下已經(jīng)變形或損壞的試樣,妥善保管好剩余部分以便進一步分析。
-清理現(xiàn)場:清理試驗臺上殘留的材料碎片和其他雜物,保持試驗環(huán)境的整潔。
6.數(shù)據(jù)分析與報告撰寫
-數(shù)據(jù)處理:對采集到的數(shù)據(jù)進行分析處理,計算出所需的力學(xué)性能指標,如剪切強度、剪切模量等??梢酝ㄟ^軟件對數(shù)據(jù)進行擬合、回歸等操作,以提高結(jié)果的準確性。
-撰寫報告:根據(jù)試驗結(jié)果撰寫詳細的試驗報告,包括試驗?zāi)康摹⒃嚇有畔?、試驗設(shè)備、試驗過程、數(shù)據(jù)處理方法以及結(jié)論等內(nèi)容。報告中應(yīng)附上必要的圖表和照片,以直觀展示試驗結(jié)果。