Máquina de teste de tracção, muitas vezes conhecida como máquina de teste de materiais, é o equipamento principal para realizar testes de propriedades mecânicas de alongamento, compressão, curvatura e descarte de materiais. Servimos amplamente ao controle de qualidade e a pesquisa e desenvolvimento em inúmeras indústrias como embalagens, têxteis, adesivos, plásticos e dispositivos médicos. A compreensão da sua composição estrutural precisa é essencial para o funcionamento correto, a manutenção do equipamento e até mesmo a interpretação dos dados de teste. Este artigo analisa os quatro principais sistemas de testes de tração eletrônicos modernos: sistemas de medição, sistemas de acionamento, sistemas de controle e sistemas de processamento de dados.

Os quatro principais sistemas da máquina de teste de tracção

Uma máquina de teste de tracção eletrônica de alto desempenho é altamente integrada em design mecânico, tecnologia de sensores, controle automático e tecnologia de software de computador. A natureza do seu trabalho éAplique força ou deslocamento controlado à amostra e mede esses parâmetros de forma sincronizada com alta precisãoTodo o processo é realizado em colaboração com os seguintes sistemas:

Análise de profundidade do sistema: como obter medições precisas

Sistema de medição: “órgão de percepção” dos dados
A precisão do sistema de medição determina diretamente a confiabilidade dos resultados dos testes.

• Medição do valor da força: O núcleo éSensor de força em pedaço de tensão. Quando o sensor é forçado, os elementos elásticos internos geram microtensões e o valor da resistência da tensão colada sobre eles muda. A mudança de resistência é convertida em saída de sinal de microvoltagem através do circuito de ponte de Whiston, que permite o cálculo preciso dos valores de saída após amplificação do amplificador. Os sensores são geralmente instalados em vigas ou fixações para detectar diretamente a carga que a amostra é submetida.

• Medição de deformaçãoPara medir com precisão os parâmetros do módulo elástico, ponto de submissão e outros, é necessário usarEstensímetro. Ele é fixado diretamente no intervalo da amostra e transmite a mudança de comprimento da amostra para o sensor por meio mecânico ou óptico, com precisão de até um milímetro. Antes que a amostra quebre, o extensímetro se separa automaticamente para evitar danos.

• Medição de deslocamentoGeralmente instalado em parafusos ou motoresCodificador rotativo ópticoRealização. A rotação da parafusa impulsiona o movimento da viga transversal e o codificador registra o número de círculos de rotação, convertido em deslocamento linear através da distância da parafusa. Esta é a chave para o feedback de localização do sistema de controle.

Sistema de condução: o "órgão executivo" da força
Adoção comum de relógios modernosSistema de accionamento em circuito fechado. O sistema recebe instruções de velocidade ou posição do controlador para impulsionar a rotação do servomotor, depois de diminuir a velocidade através da correia sincronizada ou engrenagemParafuso de bolaRotar, conduzindo assim a viga para cima e para baixo. O codificador incorporado do servomotor dá feedback em tempo real sobre a velocidade e a posição reais, faz correções comparativas com as instruções e forma um controle de circuito fechado que garante a estabilidade da velocidade e a precisão da posição.

Sistemas de controle e processamento de dados: um "cérebro" inteligente
O sistema de controle é o centro de comando da máquina de teste. O usuário define parâmetros como tipo de teste, velocidade, condições de parada e outros através do software de computador. Os controladores (como PLC ou controladores de movimento multi-eixo) controlam a operação do sistema de acionamento em tempo real de acordo com essas instruções e sincronizam o comando do cartão de captação de dados para capturar o sinal do sistema de medição.
Todos os sinais originais (força, deformação, deslocamento) são capturados no computador e processados em tempo real por um software de teste profissional de acordo com os padrões relevantes (por exemplo, GB / T, ISO, ASTM).Desenha automaticamente curvas de força - deslocamento, tensão - tensão, etc.e calcular os principais indicadores de desempenho, como a resistência à tração, a resistência à descarte e o alongamento à ruptura. Em última análise, o software pode gerar relatórios de teste especificados e rastreáveis, aumentando significativamente a eficiência e a credibilidade do processamento de dados.

Perguntas frequentes

P: Quando escolher uma máquina de teste de tração, como avaliar se o sensor de valor de força é adequado?
R: Veja dois parâmetros principais:DimensãoePrecisãoA medição deve abranger entre 10% e 90% do valor de força esperado do material a medir para obter uma resolução de medição. A precisão é geralmente expressa como uma porcentagem de escala completa (por exemplo, ± 0,5% FS). Para materiais que exigem testes de pequenas forças (por exemplo, filmes finas, linhas finas), um sensor específico com menor alcance ou maior resolução deve ser escolhido.

P: Por que é necessário usar um extensômetro ao testar certos materiais, em vez de substituir a deformação diretamente pelo deslocamento da viga transversal?
R: O deslocamento da viga transversal contém vários fatores como a deformação da amostra, o deslizamento da fixação, a deformação da estrutura da máquina e até o espaço, que não pode representar a deformação real da amostra. Especialmente na medição de materiais.Módulo elásticoOs erros de medição de pequenas deformações podem ter um grande impacto nos resultados. O extensômetro entra em contato direto com o intervalo da amostra e os resultados da medição são reais e confiáveis, sendo uma ferramenta para obter dados precisos do segmento elástico.

P: Qual é a diferença entre um servomotor e um motor comum de corrente alterna?
Resposta: A principal diferença éPrecisão de controle e velocidade de resposta. O motor comum de corrente alterna (regulador de frequência) controla o anel aberto, a estabilidade da velocidade é pobre e é fácil de agitar a baixa velocidade.Servo motorO controle de circuito fechado permite um controle extremamente preciso de velocidade, posição e torque, resposta rápida e funcionamento suave a qualquer velocidade, o que é essencial para manter a taxa de teste constante de acordo com os requisitos padrão.

P: Quais funções avançadas existem no sistema de software da máquina de teste além da geração de relatórios?
R: O software inteligente moderno é poderoso e ultrapassa o registro de dados básicos. Por exemplo:Personalize um processo de teste complexo em várias etapas(como esticar - manter - esticar novamente);Análise estatística de amostras em lote(cálculo CPK, etc.);Alternação automática de modelos de cálculo para padrões diferentes；Análise de tendências e comparação de dados históricos de testesFornecer insights profundos para melhorias de processo.

Este documento visa fornecer uma interpretação versátil dos princípios técnicos da máquina de teste de tração eletrônica para aprendizagem e referência. Os julgamentos específicos sobre a operação, manutenção e aplicação do equipamento devem seguir rigorosamente os manuais fornecidos pelo fabricante do equipamento. Se houver atualizações ou discussões no texto, sejam bem-vindos a trocar.