水泥恒應(yīng)力壓力試驗(yàn)機(jī)的主要組成部分

水泥恒應(yīng)力壓力試驗(yàn)機(jī)是用于檢測水泥試塊（或其他建筑材料）抗壓強(qiáng)度的Z用設(shè)備，其核心功能是在加載過程中保持恒定的應(yīng)力速率（如 GB/T 17671 要求的 0.5MPa/s±0.05MPa/s），確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。其主要組成部分及功能如下：

一、機(jī)架結(jié)構(gòu)

機(jī)架是試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)支撐部件，用于承受加載過程中的全部反作用力，需具備足夠的剛度和強(qiáng)度，避免因變形影響測量精度。

1、結(jié)構(gòu)形式：通常為門式框架或四柱式結(jié)構(gòu)，由上橫梁、下橫梁（工作臺(tái)）和立柱組成。

2、材料：多采用高強(qiáng)度鑄鐵或合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)時(shí)效處理X除內(nèi)應(yīng)力，保證長期使用的穩(wěn)定性。

二、加載系統(tǒng)

負(fù)責(zé)向試樣施加壓力，是實(shí)現(xiàn) “恒應(yīng)力” 加載的核心執(zhí)行部件，需提供穩(wěn)定、可控的驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同，可分為液壓式和電子式兩類：

1、液壓式加載系統(tǒng)（主流類型）：

1.1液壓泵：提供高壓油源，通常為變量泵，可通過流量調(diào)節(jié)控制加載速度。1.2液壓缸：將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過活塞伸縮推動(dòng)上壓盤（或下壓盤）向試樣施力，缸體固定于上橫梁或工作臺(tái)。1.3液壓閥組：包括比例閥、溢流閥等，用于J確控制液壓油的流量和壓力，實(shí)現(xiàn)加載速率的調(diào)節(jié)。1.4油箱及管路：儲(chǔ)存液壓油并連接各液壓元件，部分設(shè)備配有油溫監(jiān)測和冷卻裝置，避免油液過熱影響性能。

2、電子式加載系統(tǒng)（近年發(fā)展趨勢）：

2.1伺服電機(jī)：提供驅(qū)動(dòng)力，通過精密減速機(jī)構(gòu)（如行星減速器）輸出扭矩。2.2滾珠絲杠副：將電機(jī)的旋Z運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)壓盤加載，具有高精度、低摩擦的特點(diǎn)。

三、測力系統(tǒng)

用于實(shí)時(shí)測量施加在試樣上的力值，是實(shí)現(xiàn) “恒應(yīng)力閉環(huán)控制” 的關(guān)鍵反饋環(huán)節(jié)。

1、負(fù)荷傳感器：核心部件，通常為應(yīng)變片式壓力傳感器，安裝于上壓盤或加載油缸底部，受力后產(chǎn)生與力值成正比的電信號(hào)。傳感器精度需滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（如 0.5 級(jí)或更高）。

2、信號(hào)調(diào)理模塊：對傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、溫度補(bǔ)償，確保信號(hào)穩(wěn)定可靠。

3、A/D 轉(zhuǎn)換器：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，傳輸至控制系統(tǒng)進(jìn)行處理和顯示。

四、控制系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn) “恒應(yīng)力” 加載的核心控制中樞，通過閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)加載速率，確保應(yīng)力（力 / 試樣面積）隨時(shí)間線性增長。

1、控制器：基于 PLC、單片機(jī)或Z用工業(yè)控制芯片，接收測力系統(tǒng)的力值信號(hào)，根據(jù)設(shè)定的應(yīng)力速率計(jì)算目標(biāo)加載速度，并向加載系統(tǒng)（液壓比例閥或伺服電機(jī)）輸出控制指令。

2、人機(jī)交互界面：包括觸摸屏、按鍵、顯示屏等，用于設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)（如應(yīng)力速率、試樣尺寸）、實(shí)時(shí)顯示力值 / 應(yīng)力 / 時(shí)間曲線、操作試驗(yàn)啟停等。

3、控制算法：采用 PID（比例 - 積分 - 微分）或自適應(yīng)控制算法，動(dòng)態(tài)修正加載誤差，確保應(yīng)力速率的穩(wěn)定性（如波動(dòng)不超過 ±5%）。

五、試樣夾持裝置

用于固定水泥試塊（通常為 40mm×40mm×160mm 棱柱體或 100mm 立方體），保證力的均勻傳遞。

1、上下壓盤：直接與試樣接觸，材質(zhì)為高強(qiáng)度合金鋼（如 40Cr），表面經(jīng)淬火硬化處理（硬度≥HRC50），確保N磨和不變形。

2、自動(dòng)對中機(jī)構(gòu)：部分設(shè)備的上壓盤配有球面鉸支座，可自動(dòng)調(diào)整角度，保證試樣受力軸線與試驗(yàn)機(jī)加載軸線一致，避免偏心加載導(dǎo)致結(jié)果偏差。

3、限位裝置：防止壓盤過度下行（如試樣破碎后），保護(hù)傳感器和加載系統(tǒng)。

六、輔助系統(tǒng)

1、A全保護(hù)裝置：包括過載保護(hù)（當(dāng)力值超過量程Y定比例時(shí)自動(dòng)停機(jī)）、限位保護(hù)（壓盤行程超限報(bào)警）、防飛濺護(hù)罩（試樣破碎時(shí)防止碎片飛出）。

2、數(shù)據(jù)記錄與輸出：內(nèi)置存儲(chǔ)器或連接計(jì)算機(jī)，記錄試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)（力值、時(shí)間、峰值力等），支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出、打印試驗(yàn)報(bào)告（含抗壓強(qiáng)度結(jié)果）。

3、潤滑系統(tǒng)：對絲杠、導(dǎo)軌等運(yùn)動(dòng)部件定期潤滑，減少磨損，保證設(shè)備壽命。

七、總結(jié)

以上各部分協(xié)同工作，通過 “設(shè)定應(yīng)力速率→測力系統(tǒng)反饋→控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)加載→實(shí)時(shí)修正誤差” 的閉環(huán)流程，實(shí)現(xiàn)水泥試塊的恒應(yīng)力抗壓試驗(yàn)，為材料強(qiáng)度檢測提供可靠數(shù)據(jù)。要想了解更多產(chǎn)品詳細(xì)內(nèi)容，可隨時(shí)聯(lián)系河北天棋星子檢測設(shè)備有限公司工作人員。