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1附录一CMT系列微机控制电子万能（拉力）试验机一、概述CMT系列微机控制电子万能（拉力）试验机是采用先进的基于DSP的数字闭环控制与测量系统，具有微机控制、全数字闭环及图形显示等功能的精密仪器。结构新颖、功能强大、数据处理准确、全汉化系统、操作简单、使用维护方便。本机是对各种金属、非金属材料、复合材料、高分子材料进行力学性能测试的高精度、多用途的材料试验机。采用不同的夹具，能完成各种材料在拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等状态下的力学性能试验；采用微机控制全试验过程，实时动态显示负荷值、位移值、变形值、试验速度和试验曲线；采用微机进行数据处理分析，试验结果可自动保存，试验结束后可重新调出试验曲线，通过曲线遍历重现试验过程，或进行曲线比较、曲线放大；全中文的Windows平台下的试验软件，具有很强的数据和图形处理功能，可即时打印出完整的试验报告和试验曲线；具备限位保护、超载保护、急停等功能；本机具有简便的标定功能，可方便地通过软件对设备进行标定工作；适用于航空航天、汽车工业、工矿企业、科研部门、大专院校、技术监督、工程监测等，对各种材料进行力学性能分析和生产质量检验。二、原理2.1机械结构原理机械传动顺序如下：伺服电机→连轴器→减速机→同步齿形带→丝杠→试台机械结构原理图见附图一2.2电气控制原理框图电气原理框图见附图二2.3软件的操作与使用详见PowerTest软件使用三、操作使用3.1开机和关机2在确认设备的电源连线和信号连线连接无误后，即可按照如下顺序开机：开机：试验机→计算机→打印机★注意：主机和计算机的开机顺序会影响计算机的通讯初始化设置，所以务必请严格按照上述开机顺序进行。★注意：每次开机后要预热10分钟，待系统稳定后，才可进行试验工作。★特别注意：如果刚刚关机，需要再开机，至少保证1分钟的间隔时间。在结束试验工作后，即可按如下顺序关机：关机：试验机→打印机→计算机3.2手动控制盒试验机配备有手动控制盒，用于操作人员手动操作试验机，可调节移动横梁和夹具到最佳位置。控制盒图面板如图2所示。图2、控制盒面板手动控制盒包含如下配置：电源指示灯：控制盒左上角配有红色电源指示灯，灯亮表示主机处于开机状态，灯灭表示主机处于关机状态。快速上升键用于将移动横梁快速上升，上升速度500mm/min（200kN以上主机移动横梁上升速度为250mm/min）按下移动，松开停止快速下降键用于将移动横梁快速下降，下降速度500mm/min（200kN以上主机移动横梁下降速度为250mm/min）3按下移动，松开停止缓慢上升键用于将移动横梁缓慢上升，上升速度50mm/min（200kN以上主机移动横梁上升速度为25mm/min）按下移动，松开停止缓慢下降键用于将移动横梁缓慢下降，下降速度50mm/min（200kN以上主机移动横梁下降速度为25mm/min）按下移动，松开停止试样保护键用于消除试样在夹持过程中的初夹力。运行键按运行键，机器将按设定的试验方案进行试验。停止键此功能用于在试验过程中，停止试验。3.3安全保护3.3.1急停开关在设备的下横梁（或上底板）的右端设有一个急停开关，当设备失控或出现其它紧急情况下，可快速按下急停开关，以防移动横梁上冲或下冲而损坏设备，此时电源指示灯将熄灭；顺时针转动急停开关，将解除急停状态，此时电源指示灯亮，主机恢复正常工作状态。但从急停状态到解除急停状态，其间隔不应少于1分钟时间。3.3.2超载保护当设备在试验过程中力传感器超过设定的力值时，设备将自动停机。3.3.3限位保护装置限位保护装置是本机的重要组成部分。移动横梁上固定有限位碰块，限位杆上配有上下固定挡圈和两个可调挡圈，试验过程中如果碰块和挡圈碰触时将带动限位4杆移动，触发设备的限位保护装置作用，移动横梁运行停止。通过上下两个可调挡圈的调节可以设定移动横梁运行的范围，为操作和试验提供极大的方便和安全可靠的保护。★注意：在更换夹具后，首先要注意调整好可调挡圈。★注意：尤其在用小力值传感器做试验时，一定要放置好可调挡圈，以免操作失误而损坏小力值传感器。3.4夹具本机配有多种夹持试样的通用及专用夹具，能满足金属及非金属的片、带、箔、条、线、纤维、板、棒、块、绳、布、网等不同材料力学性能试验的夹持要求。本机配备不同的夹具可以完成各种材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等力学性能试验。★提示：每一种夹具的使用都有其独特性，具体的使用方法试验技术人员在夹具更换时会予以指导。3.5电子引伸计电子引伸计主要用于测试材料的规定非比例伸长应变，常用的有100标距25mm变形量、50标距25mm变形量、25mm标距5mm变形量等多种规格，试验时试样标距内的的伸长量不能大于引伸计的最大变形量，否则将会损坏引伸计，如试样伸长有可能大于引伸计的变形量时，应在程序中正确设置由引伸计控制到位移控制的切换点值，切换后应及时取下引伸计。装夹电子引伸计时，将引伸计的标距杆垫片垫好，将刃口卡在试样的标距位置上，轻轻套上橡皮筋或弹簧，取下标距杆垫片，设置好试样参数即可运行。★特别注意：装夹电子引伸计时，一定要保证上下两个刃口和试样垂直，手拿两个测量臂不要捏得太紧，防止两个测量臂产生弹性变形，当手松开时，两臂又弹回，致使标距不准确。另外，要保护好电子引伸计，不要摔碰，刃口保持无变形，标距杆两端的螺钉不要取下以防两臂无限制张开，造成应变片及弹簧片永久变形，导致电子引伸计损坏。★注意：电子引伸计的刃口不要划伤试样，以免造成测量数据的不准确。3.6大变形系统★提示：此处仅适用于大变形实验系统的用户。如果要使用大变形系统进行试验时：53.6.1首先关闭主机电源。3.6.2安装大变形测量装置：大变形测量装置的安装根据机型的不同，安装方法略有不同：①对于试验空间为上空间的机型，先将大变形测量装置的上端与设备的上横梁联接，用螺钉固定，安装时要保证大变形系统与下平面垂直，然后将大变形测量装置的信号线接入主机上的大变形插座。并确认连接无误。②对于试验空间为下空间的机型，先取下设备上的下夹具部分，取下覆盖试验机下部的橡胶皮板，用螺钉固定大变形测量装置，安装时要保证大变形系统与下平面垂直，然后将大变形系统的信号线接入主机上的大变形插座。并确认连接无误。③对于使用旋转大变形测量装置的设备，一般都已安装好，只需将大变形系统的信号线接入主机上的大变形插座。并确认连接无误。★注意：大变形在不使用时，请将两夹头放入保护装置内，或将其旋转开，以免移动横梁在移动过程中撞坏夹头。3.6.3在试验机软件的【试验参数】设置中设置变形测量为大变形。即可开始大变形测量。四、试验4.1试验前的准备工作：4.1.1开机：试验机→计算机→打印机。4.1.2运行配套软件。★注意：每次开机后要预热10分钟，待系统稳定后，才可进一步使用。★特别注意：如果刚刚关机，需要再开机，间隔时间不能少于1秒钟。4.1.3安装夹具。根据试样情况准备好夹具，并安装在夹具座上。如果夹具已经安装好，对夹具进行检查。4.1.4夹持试样。如果在上空间试验，先将试样夹在上夹头上，力清零消除试样自重后再夹持试样的另一端；如果在下空间试验，先将试样夹在下夹头上，力清零消除试样自重后再夹持试样的另一端。64.1.5设置好限位装置。4.1.6准备好电子引伸计或者大变形备用。★注意：此处仅适用于配备了电子引伸计或大变形的用户，单柱式试验机一般不配备电子引伸计和大变形测量系统。4.1.7输入试验参数。4.2试验4.2.1按运行命令按钮，按照软件设定的试验方案进行试验。4.2.2显示试验结果（请参阅《软件使用手册》）。4.2.3打印试验报告（请参阅《软件使用手册》）。五、注意事项5.1主机部分：任何时候都不能带电插拨电源线，否则很容易损坏电气控制部分。如果刚刚关机，需要再开机，一定要等候时间超过10秒钟。试验开始前，一定要调整好限位挡圈。试验过程中，不能远离试验机。试验过程中，除停止按键和急停开关外，不要按控制盒上的其它按键，否则会影响试验。试验结束后，一定要关闭所有电源。变换小负荷传感器时，一定要切记更换试验软件，否则很容易发生超载而损坏小负荷传感器。5.1计算机部分：本计算机是专门用于试验机控制和数据处理的，请勿在计算机内安装其它应用软件，以免试验机应用软件不能正常运行。计算机要严格按照系统要求一步一步退出，正常关机，否则会损坏部分程序，导致软件无法正常使用。不要使用来历不明或与本机无关的软盘在试验机控制用计算机上写盘或读盘，以免病毒感染。7100100300200200300压缩下压板弯曲装置伺服电机伺服器限位碰块弯曲压头机械原理图附图一、(此处仅以门式机双空间为例,台式机、单柱机结构与此相似)位移传感器拉伸楔形夹具移动横梁传动系统电子引伸计固定挡圈可调挡圈电器系统（微处理器）滚珠丝杠可调挡圈固定挡圈急停开关电源开关连轴器减速机力传感器8附图二电气原理框图试验机8路传感器信号调整电路24BitA/D转换3路光电编码器器PLD伺服电机PWM电液伺服阀16BitD/ADSP系统电源：+12V；+6V；+5V；+3.3V遥控系统简易键控系统EPP打印机USB1.1PC机9(此处仅以门式机双空间为例,台式机、单柱机结构与此相似)附图三、RUSBWinCE电源扩口2扩口4扩口6扩展力传感器试验力传感器扩口1模拟控制USB扩口3扩口5引伸计大变形下大变形上小键盘面膜（放大图）USB通讯线力传感器信号线整机外部电气连线图大变形信号线电子引伸计信号线电子引伸计10附录二CTT1000型扭转试验机一、产品概述本试验机满足GB/T10128-1988《金属室温扭转试验方法》的要求，主要用于测量各种金属在扭转作用下的抗扭强度τb、切变模量G、规定非比例扭转应力τp0.05和τp0.3等试验结果及其他相关数据。该机适用于大中专院校、质量检测部门、冶金行业、科研机构，及有关工矿企业等部门，是进行金属、非金属材料性能检验和研究的常用设备。本机结构简单，操作方便，扭矩、扭角测量准确。具有自动对正，试样夹持预负荷自动消除、过载保护等功能，试验设定和试验过程自动跟踪，使操作更加简单方便，提高了工作效率。二、工作原理2.1机器外观图主动夹头操作按键板机箱扭角测量装置试样从动夹头移动座机座电控系统急停开关电源开关机器的外观及各部分名称见图。112.2机械结构原理机械结构原理(参见机器外观图)整机由主机、主动夹头、从动夹头、扭转角测量装置以及电控测量系统等组成。2.2.1主机2.2.1.1主机由底座、机箱、传动系统和移动支座等组成。2.2.1.2传动系统由交流伺服电机、同步齿型带和带轮、减速器、同步带张紧装置等组成。★注意：减速器出厂时已加注润滑油。2.2.1.3移动支座由支座和扭矩传感器组成支座用轴承支撑在底座上，与导轨的间隙由内六角螺钉调整。扭矩传感器固定在支座上。2.2.2扭转角测量装置装置由卡盘、定位环、支座、转动臂、测量辊、光电编码器组成。卡盘固定在试样的标距位置上，试样在加载负荷的作用下而产生形变，从而带动卡盘转动，同时通过测量辊带动光电编码器转动。由光电编码器输出角脉冲信号，发送给电控测量系统处理，然后通过计算机将扭角显示在屏幕上。2.2.3扭矩的测量机构扭矩传感器固定在支座上，可沿导轨直线移动。通过试样传递过来的扭矩使传感器产生相应的变形，发出电信号，通过电缆将该信号传入电控部分。由计算机进行数据采集和处理，并将结果显示在屏幕上。2.2.4夹头试样夹头有两个，主动夹头安装在减速器的出轴端。从动夹头安装在移动支座上的扭矩传感器上。试样夹持在两个夹头之间。旋动夹头上的手柄，使夹头的钳口张开或合拢，将试样夹紧或松开。当主动夹头被电机驱动时，试样所承受的力矩经从动夹头传递给扭矩传感器，转换成测量电信号，发送给电控测量系统处理。2.3电气控制系统2.3.1开机和关机2.3.1.1在确认设备的电源连线和信号连线连接无误后，即可按照如下顺序开机：12开机：试验机→计算机→打印机★注意：主机和计算机的开机顺序会影响计算机的串口通讯初始化设置，所以务必请用户严格按照上述开机顺序进行。★注意：每次开机