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HDW-50KN

微機控制高低溫力學試驗機

• 設備型號：HDW- 50kN型        

設備名稱：微機控制液態環境電子多功能試驗機

功能介紹：

HDW-50KN系列是我公司研制的，專門用于做材料在高低溫環境下力學性能測試的試驗機，該機由試驗機主機、夾具、高低溫箱、計算機軟件等組成。將高低溫箱推進主機內，打開箱門，將樣品固定在夾具上，高溫箱加熱或制冷，達到規定溫度后，對鋁型材進行拉伸、壓縮、縱向剪切、隔熱鋁型材橫向拉伸、隔熱條橫向拉伸、抗扭性能等復合性能試驗，整個過程計算機控制，并有試驗力-變形曲線，自動計算和顯示拉力、剪切力、抗拉強度、扭力、彎曲強度、撓度、斷裂力值等指標，打印出Fm、Rm、Rp、ReH、ReL、Re、A、Z、Ae、Ag、Agt、At、μ、E等力學性能指標和負荷一變形，應力一應變，負荷一時間、變形一時間，位移一時間等曲線。該系列產品無污染、噪音低、效率高，具有非常寬的調速范圍和橫梁移動距離。配上種類繁多的輔具，在鋁合金型材、鋼鐵、橡膠、塑料、合成材料等力學性能試驗方面，具有非常廣闊的應用前景，廣泛適用于質量監督、教學科研、航空航天、鋼鐵冶金、絲繩索具、汽車摩托、塑料、橡膠、編織材料等各試驗領域。

該試驗機采用調速精度高、性能穩定的伺服調速系統與電機作為驅動系統；特別設計的同步齒形帶減速系統和高精度滾珠絲杠副帶動試驗機的移動橫梁運動；以WindowsXP為操作平臺的基于數據庫技術的控制與數據處理軟件，采用了虛擬儀器技術代替傳統的數碼管、示波器，實現了試驗力、試驗力峰值、橫梁位移、試樣變形及試驗曲線的屏幕顯示，所有的試驗操作均可以在計算機屏幕上以鼠標輸入的方式完成，具有良好的人機界面，操作方便；插裝在PC機內的雙通道全數字程控放大器實現了真正意義上的物理調零、增益調整及試驗力測量的自動換檔、調零和標定，無任何模擬調節環節，控制電路高度集成化，*取消了電位器等機械調整器件，結構簡單，性能可靠。可以實時顯示和計算材料的剝離力、強度及各種試驗曲線等技術指標，并能自動打印數據結果。

由于該試驗機實現了試驗過程的自動控制和試驗結果的信息化處理，可使操作人員方便、自主地設置試驗程控步驟。在進行拉伸試驗時，可以使試驗者清晰地觀察低碳鋼、鑄鐵等整個試驗過程。通過在不同曲線段的反復加載，由力—位移（變形）曲線，可以直觀的驗證虎克定律和觀察冷作硬化現象。對無明顯物理屈服現象的材料，可以選用滯后環法或逐步逼近法測定規定非比例延伸強度。在壓縮過程中，便于觀察低碳鋼壓縮屈服現象和強化現象，鑄鐵的壓縮破壞過程和斷口形狀。還可對力學材料的n值r值進行檢測。

結構與原理及特點

HDW系列電子式多功能試驗機，由主機、全數字測量控制系統、用戶軟件包、功能附件等部件組成。

•  主機

1.1 主機為門式預應力框架，軸向剛度高。它主要由上橫梁、移動橫梁(中間部位)、臺面及光杠組成框架式結構，滾珠絲杠固定在臺面和上橫梁之間。兩滾珠絲杠之絲母及兩光杠之導套固定在移動橫梁上。

1.2 結構原理： 采用圓弧同步帶輪減速，德國霹西公司產滾球絲杠副傳動，傳動無間隙，使試驗力和變形速度精密控制得到保證。電機通過三級同步帶輪減速以后帶動絲杠旋轉，從而推動移動橫梁在選定的速度下作直線運動以實現各種試驗功能.

          圖1：傳動示意圖                             圖2：主機示意圖

1.3 采用了雙空間結構，上空間用于拉伸試驗；下空間做壓縮、彎曲試驗。

1.4 傳動平穩，響應快，噪聲低。

1.5 伺服單元采用全數字交流伺服電機和驅動器，調速范圍寬，精度高。

1.6 具有自動調零、自動標定等功能；

1.7 保護功能：具有超載、超行程、過壓、過流、過熱等保護功能；

圖：主機緊急停車及移動橫梁限位保護示意圖

1）移動橫梁限位保護機構：

由限位桿、上下擋塊、緊固螺釘、拔叉、限位開關等組成。

為了防止移動橫梁超過上、下極限位置造成機械事故或使移動橫梁能停在設定位置，試驗機設有一個移動橫梁限位保護機構。當移動橫梁上的拔叉碰到擋塊時，便通過限位桿、觸片碰壓限位開關的觸點，從而使試驗機停車。

2）“停車"：在您使用試驗機過程中出現異常情況，不能以正常手段關機時，請立即按下“緊急停車"按鈕，保護試驗機不被意外損壞。

1.8 力通道接口可更換其它類型的力傳感器，自動標定。變形通道接口亦可更換其它類型的變形傳感器，自動標定。

二、產品的制造和檢驗標準

• GB/T16491—1996《電子式多功能試驗機》；

• GB2611—92《試驗機通用技術要求》；

• GB/T6825.1-2002《靜單軸試驗機的檢驗第1部分：拉力和（或）壓力試驗機測力系統的檢驗與校準》。

• GB/T12160-2002《單軸試驗用引伸計的規定》

三、適用的試驗方法標準

• GB/T228-2002《金屬材料室溫拉伸試驗方法》

• GB/T7314-2005《金屬材料室溫壓縮試驗方法》

• GB/T14452-1993《金屬材料彎曲力學性能試驗方法》

• GB/T8653-1988《金屬楊氏模量、弦線模量、切線模量和泊松比試驗方法》

• ISO 527-1993塑料 拉伸性能的測定第1部

• ISO 527-1993塑料 拉伸性能的測定第2部

• ISO 527-1993塑料 拉伸性能的測定第3部分薄膜和薄板材的試驗條件

• ASTM D638 塑料拉伸標準

• GB/T1040.1、GB/T1040.2、GB/T1040.3、GB/T1040.4、GB/T 9341、GB/T 1041

GB10592-2008《高低溫試驗箱技術條件》

本試驗機適用標準：GB、JIS、ISO、ASTM、DIN等；

本試驗機根據GB/T13384標準包裝運輸；

四、設備參數

• 拉伸行程：0～1000mm；  環境箱內行程:0-200mm（常規夾具)

• 壓縮行程：0～1000mm；  環境箱內行程:0-300mm(根據壓縮桿長度)

• 橫梁最大行程：1200mm；

• 試驗寬度：600mm

• 供電電源：220V，50Hz； 2kW；

• 主機重量：600Kg；

五、主要技術參數:

設備主要技術指標

1．試驗力測控系統—采用傳感器實現對試驗力無慣性測量

• *大試驗力：                   50kN

• 力值分辨力：                   1/500000

• 測力傳感元件：               負荷傳感器

• 試驗力測量誤差：               ￡±0.5%

• 測量范圍：0.4%-99.9% F_N               2~100%FS

• 試驗力值顯示：                 計算機顯示直讀數

• 變形測量系統—采用引伸計測量試樣標距內變形

    1）

• 引伸計規格：                   標距：50mm

• 量      程：                   10mm

• 變形測量誤差：                 ￡ ±0.5%FS。

• 變形測量分辨率：               1/500000。

• 測量范圍：                     0.2%-100% F_N

• 變形值顯示：                   計算機屏幕顯示直接讀數

2）

• 引伸計規格

• 量      程：                   0-1000mm

• 變形測量誤差：                 ￡ ±0.5%FS。

3．位移測量系統—采用光電編碼器測量位移量

• 位移測量相對誤差：             ￡ ±0.5%FS

• 位移測量范圍：                 0~999mm（不含夾具）（常規狀態下)

• 位移測量分辨率：               0.001mm

• 顯示方式：                     位移值由計算機屏幕顯示

4．速度控制

  ① 試驗力

• 等速率控制：                   0.1~100% FS/min

• 控制范圍：                     2~100%FS

• 等速率控制精度：               ±0.5%設定值

  ② 變  形

• 等速率控制：                   0.01~100% FS/min

• 控制范圍：                     2~100%FS

• 等速率控制精度：               ±0.5%設定值

  ③ 位  移

• 等速率控制：                   0.005~500mm/min無級調速

• 示值相對誤差：                 優于±0.5％

  ④ 恒試驗力、恒變形、恒位移速率控制精度： ±1%設定值

六、部件技術參數

• *大試驗力：                   50kN

• 移動橫梁最大行程：             1000mm（含夾具）

• 電   源：                      220V、50Hz、1kw

• 夾頭夾持方式：                 楔形夾頭

• 拉伸裝置夾持范圍（可根據用戶要求）： 板狀0-7mm；(根據用戶要求定制)

• 壓縮裝置：                     φ120mm

• 彎曲裝置支撐輥徑：             φ30mm

• 跨度：                         350mm

• 引伸計標距及量程：             50/10mm  0-1000mm

• 電源：                         220V,50Hz，2.0kW

七、高低溫環境試驗箱技術方案

*部分：試驗箱型號規格及核心參數     

第二部分：箱體介紹及設備特點

一、試驗箱箱體生產介紹：

此試驗箱為非標定做設備，設計采用整體式結構，即試驗箱體由工作室、風道系統、制冷加熱系統、電器控制組成，為減少制冷機組運行的震動及噪音、制冷機組放置在箱體后部，使工作環境得以改善，同時便于設備的安裝，電器控制柜置于試驗箱體的側面，便于操作。

二：試驗箱設備特點

1、采用正宗法國泰康壓縮機和國際的制冷配件，保證制冷系統的性能穩定。

2、內膽采用SUS304/2B不銹鋼，結構合理，外殼噴塑外形美觀大方。

3、7寸觸摸屏操作界面（可單獨做高溫、低溫、或高低溫循環）（操作方便、溫控性能優良）。

4、多重安全保護：高壓保護、壓縮機過載保護、過流保護、超溫保護、漏電保護。

5、非標設計，*配套拉力機使用。

6、拉力機夾具可深入試驗箱內，工作室底部和頂部對開夾具孔，方便拉桿進出。

7、箱門密封條采用耐高低溫的硅橡膠，密封性能好。開門方向至右向左，打開角度約100°，方便夾具產品放置。

第三部分：各系統制造方案說明

一、試驗箱箱體及安裝結構：

1）工作室位于整個設備的前部，后部為制冷室和電氣室，為配套拉力機而設計外形*整體結構，可見結構簡圖；

2）試驗工作室內底部和頂部開孔，為放置拉伸夾具需要，開孔大小根據拉力機夾具而定，默認孔直徑為50mm(下單后制造廠會通知使用方具體尺寸要求)，孔內布有羊毛氈等保溫材料；

3）箱體內外殼：正宗拉絲304不銹鋼材料；

4）箱體移動：滑輪整體移動方式，整機通過多功能拉力試驗機框架

三、溫度控制系統介紹

我廠高低溫試驗箱采用7寸維綸可編程觸摸屏控制儀表和TP100溫度傳感器，精度高，操作方便，配備專業的電路控制系統設備能夠穩定持續的運行，控制儀表具體參數和操作界面如下：

• 人機對話主畫面、操作設定圖

2、定值或程序循環運行畫面（高低溫箱無濕度控制和顯示功能）

3、溫控儀表參數

四、制冷系統和加熱系統

1、制冷系統介紹：

本試驗箱采用雙機制冷系統為基礎的機械制冷來實現，制冷系統由法國泰康壓縮機組構成，為了保證試驗箱降溫速率及達到設定的低溫度，采用法國泰康1臺壓縮機組成一套冷循環系統，高溫部分由壓縮機、油分離器、水冷凝器、膨脹閥、冷凝蒸發器、過濾干燥器，電磁閥等組成，工質R23 R404A；低溫部分由壓縮機、油分離器、膨脹閥、蒸發器、膨脹容器、過濾干燥器，電磁閥等組成，工質R23，來實現箱體的降溫；

2、能量調節措施：

在保證試驗箱主要技術指標的前提下，根據不同的降溫速度和溫度范圍對系統的制冷能力進行調節是*的，為此我們除前述考慮采用的相應增設其能量調節措施，如蒸發溫度調節、能量調節、熱氣旁通能量以確保在滿足主要技術指標的前提下，降低設備能耗，使使用功率降低30%，可節約使用運行費用，這是我公司經過多次中間試驗而改進的優良的控制方式。

3、加熱系統

加熱器采用鎳鉻合金電加熱管，特制的1.5KW不銹鋼鎳合金電加熱管位于風道系統內，加熱效果好，壽命長，加熱執行元件采用固態繼電器

五、風道系統

    為保證較高的均勻度指標，試驗箱設有內部循環送風系統，風道，工作室一端的風道夾層內，分布加熱器、制冷蒸發器、風葉等裝置；

    采用多臺臺風機使箱內空氣循環，當風機高速旋轉時，將工作室中空氣從吸入風道內，經加熱、制冷后從風道吹出，在工作室中與試品溫度交換后的空氣再被吸入風道內，反復循環，從而達到溫度設定要求；

六、安全保護裝置

工作室超溫保護；電源缺相；相序保護；加熱器短路保護；電機過流保護；制冷機超壓及過載保護；冷卻器缺水保護；加熱器短路保護，電控系統檢測到保護裝置（部分）起動，自動整機斷電，并報警。

試驗箱關鍵配件選用清單

八、主要配置及關鍵元器件明細表

九、軟件功能介紹：

1.自動停機：試樣斷裂后，移動橫梁自動停止；

2.自動換檔（當選擇分檔測量時）：根據負荷大小自動切換到適當的量程，以確保測量數據的準確性；

3.條件存盤：試驗控制數據和試樣條件可制成模塊，方便了批量試驗的進行；

4.自動變速：試驗過程中移動橫梁的速度可按預先設定的程序自動變化，也可手動變化；

5.自動標定：系統可自動實現示值準確度的標定；

6.自動保存：試驗結束，試驗數據和曲線自動保存；

7.過程實現：試驗過程、測量、顯示和分析等均由微機完成；

8.批量試驗：對相同參數的試樣，一次設定后可順次完

9.試驗軟件：中文WINDOWS界面，菜單提示，鼠標操作；

10.顯示方式：數據和曲線隨試驗過程動態顯示；

11.曲線遍歷：試驗完成后，可對曲線進行再分析，用鼠標可找到曲線上任一點所對應的試驗數據；

12.曲線選擇：可根據需要選擇應力-應變、力-位移、力-時間、位移-時間等曲線進行顯示和打印；

13.試驗報告：可按用戶要求的格式編制報告并打印；

14.限位保護：具有程控和機械兩級限位保護；

15.過載保護：當負荷超過各檔最大值的3-5%時，自動停機；

16.自動和人工兩種模式求取試驗結果，自動形成報表，使數據分析過程簡便。

性能及特點：

1. 采用交流伺服電機及交流伺服調速系統控制試驗過程，控制精度及品質大大提高，平穩、高效、低噪音（低速時基本上無噪音）并且控制速度范圍大大加寬（0.05-300mm/min），既有利于常規材料的低速試驗(金屬、水泥、混凝土等)，又有利于非金屬材料（橡膠等）高速試驗，同時也可用于空載時快速調整試驗空間，節省輔助試驗時間。該試驗速度滿足目前國內所有常規金屬及非金屬材料試驗速度的要求。

2. 由同步齒型帶、精密滾珠絲杠副“強強"連手組成的減速機構，使得結構更簡潔、明快，傳動效率大大提高，主機的下工作臺位置高度及主機高度也隨之下降,外觀更協調。

3. 采用拉伸與壓縮獨立的雙空間結構，操作方便，避免了拉伸與壓縮彎曲在同一空間時更換不同試驗附具的煩瑣。

4.可根據要求配置不同規格的傳感器，使得試驗范圍大大加寬，以滿足不同試驗負荷的測量要求。

5. 主機采用全噴塑殼體，造型大方、美觀。

6.采用優秀的控制技術，具有應力、應變、位移三種閉環控制方式，各控制環間可自動切換，并在各方式間切換時實現無沖擊平滑過渡，可同步顯示試驗力、峰值、位移、速度、試驗狀態、試驗曲線等。

7.可進行試驗力、變形、位移等速率控制及保持。

8.可實現試樣裝夾時橫梁的快/慢升降調整，操作靈活、隨意切換。

9.具有試驗結束后返回初始位置的功能，高效，快捷。

10.具有完善的限位保護功能及過載、過流保護、試驗斷裂自動停機等功能，可靠、安全。

11.自建強大的試驗數據庫，試驗數據可隨時保存、查詢、調用。

12.提供多種報表打印接口，用戶可根據需要編輯任何格式的報表，并打印輸出；

13.整個控制系統具有很高的性價比、高可靠性。

14.根據國家標準或用戶提供的標準對材料進行拉伸試驗，并對試驗數據進行統計和處理，然后輸出打印各種要求的試驗曲線及試驗報告，可選擇負荷—時間、負荷—位移、位移—時間、變形—時間等試驗曲線實時顯示、放大、比較、遍歷功能及對試驗過程監控。智能、方便。

15.提供給專業用戶“標準添加程序編輯器"軟件，用戶可以根據實際需要，靈活添加所需的標準；

16.全中文的Windows平臺下的試驗軟件，具有很強的數據和圖形處理功能，可即時打印出完整的試驗報告和試驗曲線，可預留數據接口，直接連接企業（試驗室）的綜合信息管理網絡。也可以根據用戶局域網的具體情況進行定制。

十、安裝要求:

試驗機的安裝

• 安裝在穩固的工作臺上或平整堅固的地面上；

• 應盡量遠離門窗等空氣流動性大的地方；

• 環境中無明顯電磁場干擾；

• 防止暴曬或靠近空調設備等；

• 環境溫度：20±5℃且每小時波動小于2℃；相對濕度：≤80%；

• 電源頻率：50Hz；

• 電源電壓：AC 220±10V  50Hz  功率1.5KW。

• √ 要求電源必須有接地線，對此用戶應予特別注意。

因該機具有接地保護，如不使用帶地線的電源，萬一漏電，可能傷人。

  9． 水平調整：

將水平儀放在試驗機平臺面上調整下面的四個可調支腳，使試驗機的試驗平臺處于水平狀態。此時主機即為安裝完畢。

十一、工作條件：

1. 室溫10―35℃。

 2. 相對濕度≤80%。

 3. 周圍無振動，無腐蝕性介質，無強磁場干擾。

 4. 電源電壓波動不超過額定電壓的10%。

  5. 在穩固的基礎上水平安裝，水平度為0.2/1000。

   十二、安全防護:

    1、限位保護：具有程控和機械兩級限位保護；

2、過載保護：當負荷超過各檔*大值的3-5%時，自動停機；

3、自動停機：試樣斷裂后，移動橫梁自動停止

   十三、交貨期及地點

1、 設備交貨周期為30工作日

2、 交貨地點為用戶使用廠

 十四、設備預驗收：

我方制造完成后，通知買方進行預驗收，預驗收依據雙方簽訂的技術協議進行，驗收結果符合國家試驗機相關標準，驗收合格后發貨，并簽訂驗收紀要，驗收紀要做為進行終驗收的一部分；如買方不進行預驗收，以我方出廠前的驗收結果作為產品合格的依據；

十五、設備包裝、運輸及保險:

• 設備的包裝為木箱,包裝不回收

• 設備運輸為汽運，物流發運

• 設備保險為供方投保，運輸過程中出現任何問題均由保險公司理培。

十六、設備安裝調試

• 設備到用戶處后，進行設備的安裝，穩固調水平工作

• 設備調試、調試前的檢查

1)在調試之前，組織有關人員熟悉圖紙，做好技術交底工作，確保在調試過程中的設備和人員的安全。

2）在計算機與各設備間的接線工作完成后，首先檢查、核對內部接線、輸入/輸出接線。現地控制單元通電前，對盤柜及電纜進行絕緣檢查。確認正確無誤進行通電進行計算機靜態調試。

十七、設備培訓標準:

• 培訓內容: 設備安裝、設備的操作前的注意事項、設備日常維護保養、設備的操作使用、設備的試驗流程控制等。

• 培訓對儀器操作人員的日常操作使用，常見故障的判定及應急解決辦法和安全培訓，全程免費系統培訓。

• 培訓操作人員六人以下，也可根據客戶要求進行培訓人員定制。

十八、項目驗收標準

• 驗收標準依據該項目合同雙方簽字的技術協議（為*有效）；

• 國家相關設備的制造標準。

項目驗收方法

• 我公司在驗收程序上一般分為2個過程：1預驗收 ;2終驗收；

• 我方制造完成后，通知買方進行預驗收，預驗收依據雙方簽訂的技術協議進行，驗收結果符合國家試驗機相關標準，驗收合格后發貨，并簽訂驗收紀要，驗收紀要做為進行終驗收的一部分；如買方不進行預驗收，以我方出廠前的驗收結果作為產品合格的依據；

• 在提交前，我方對貨物的質量、規格、性能、數量、和重量等進行詳細而全面的檢驗，并出具一份證明貨物符合合同規定的證書。該正式將作為申請付款單據的一部分，但有關質量、規格、性能、數量和重量的驗收不應視為最終驗收。我方驗收的結果和細節在證書中加以說明。

• 貨物運抵現場后，由買方通知我方技術人員安裝調試，進行終驗收，終驗收的依據為雙方簽訂的技術協議和國家試驗機制造相關標準；驗收合格后雙方簽字有效。

• 貨物運抵現場后，如發現貨物的規格或數量或兩者都與合同不符，買方可以對貨物的質量、規格、性能、數量和重量進行重新檢驗，由當地質檢部門出具的檢驗證書。爭議由雙方協調解決

十九、質量保證:

（1）試驗機主機保修一年，終身服務（含機械、夾具、硬件、軟件）。

（2）聯想電腦打印機硬件保修三年，貨到需方后由需方填好保修單與當地聯想服務公司直接聯系保修，可直接享受聯想公司給予的全面聯保的售后服務。

二十．售后服務

1、保修范圍

（1）試驗機主機保修一年，終身服務（含機械、夾具、硬件、軟件）。

（2）聯想電腦打印機硬件保修三年，貨到需方后由需方填好保修單與當地聯想服務公司直接聯系保修，可直接享受聯想公司給予的全面聯保的售后服務。

2、培訓

（1）本試驗機到需方場地內，我方人員到場調試。免費為需方1－2名操作人員進行培訓，培訓地點可在需方公司內，也可在我公司。

（2）培訓必須達到正確使用試驗機、軟件操作和一般維護和故障處理。

3、維修服務

（1）咨詢服務供方隨時電話或書面解答產品使用的疑問。

（2）故障保修期間內，供方12小時內為用戶作出故障排除方案并通知用戶，如解決不了，供方派人售后。

（3）保修期內人為或自然災害引起的故障或損壞，僅收取維修成本費。

4、以下情況不屬于保修范圍

（1）因不正常操作及人為或自然災害引起的故障或損壞。

（2）未經我方同意自行拆卸改機部分（如微機、主機、線路等）造成的損壞。

（3）未經我方同意任意安裝軟件、任意刪除電腦文件或自解注冊號使用不能正常工作造成試驗機不能工作。

5、更新服務

（1）免費為用戶升級試驗軟件，優惠為用戶擴展實驗功能。

（2）用戶向公司購買的其他附件只收取材料和加工費，不索取管理費。

二十一、設備資料:

• 設備電氣圖紙一套

• 設備使用說明書一份

• 設備操作軟件光盤一套

• 設備使用合格證一份

• 設備使用保修卡一份

• 設備裝箱配置單一份