- 加載系統(tǒng)
- 液壓加載裝置:
- 對于一些大型或需要高壓力測試的海綿壓縮變形試驗機,液壓加載系統(tǒng)是常用的方式。它主要由液壓泵、液壓缸、液壓閥等部件組成。液壓泵將液壓油輸送到液壓缸,通過液壓閥控制油液的流量和方向,從而使液壓缸的活塞產(chǎn)生壓力,作用在海綿試樣上。這種加載方式可以提供較大且穩(wěn)定的壓力,壓力范圍可以從幾 kN 到數(shù)百 kN 不等,能夠滿足不同硬度和厚度海綿的測試需求。
- 例如,在測試高密度工業(yè)海綿的壓縮性能時,液壓加載系統(tǒng)可以精確地施加較大的壓力,模擬海綿在實際使用過程中可能承受的重載情況。
- 氣壓加載裝置:
- 氣壓加載系統(tǒng)相對液壓系統(tǒng)較為簡單,主要由空氣壓縮機、氣缸、氣閥等組成。空氣壓縮機產(chǎn)生壓縮空氣,通過氣閥將空氣輸送到氣缸,推動活塞對海綿試樣施加壓力。氣壓加載的優(yōu)點是壓力變化相對比較平緩,適合模擬一些較為溫和的壓縮環(huán)境。其壓力范圍一般在幾十 N 到數(shù)千 N 之間,適用于對壓力要求不是特別高的海綿測試,如一些用于包裝或輕型家居用品的海綿。
- 例如,在測試用于禮品包裝的海綿的壓縮變形時,氣壓加載裝置可以在較低的壓力下進行測試,同時也便于快速調(diào)整壓力大小。
- 試樣夾具
- 上下夾具板:
- 夾具通常包括上下兩塊平板,一般采用金屬材料制成,如不銹鋼或硬質(zhì)鋁合金。平板的表面需要平整光滑,以確保海綿試樣在測試過程中能夠均勻受力。夾具板的尺寸要根據(jù)試樣的大小來設(shè)計,一般有多種規(guī)格可供選擇,例如可以固定邊長為 50mm - 200mm 的方形海綿試樣或直徑為 50mm - 150mm 的圓形海綿試樣。
- 為了防止海綿在測試過程中滑動,夾具板的表面可能會有一些防滑紋路或者采用特殊的涂層處理。在一些高精度的試驗機中,夾具板還會配備微調(diào)裝置,用于精確調(diào)整上下夾具之間的平行度,保證海綿在壓縮過程中各處的受力均勻一致。
- 夾緊機構(gòu):
- 夾緊機構(gòu)用于固定海綿試樣,使其在測試過程中不會發(fā)生位移。常見的夾緊方式有螺栓緊固、氣動夾緊和液壓夾緊等。螺栓緊固方式是通過旋轉(zhuǎn)夾具板周圍的螺栓,使上下夾具板緊密貼合海綿試樣,這種方式操作簡單,但夾緊力的均勻性可能稍差。氣動夾緊是利用壓縮空氣推動夾具板上的夾緊裝置,能夠快速、均勻地夾緊海綿,而且夾緊力可以通過調(diào)節(jié)氣壓進行控制。液壓夾緊則類似于液壓加載系統(tǒng),通過液壓油的壓力來夾緊試樣,夾緊力較大且穩(wěn)定。
- 位移傳感器
- 線性位移傳感器(LVDT):
- LVDT 是一種常用的位移測量傳感器,它主要由一個初級線圈、兩個次級線圈和一個可移動的鐵芯組成。當(dāng)鐵芯隨著海綿試樣的壓縮而移動時,會改變初次級線圈之間的互感,從而產(chǎn)生與位移成比例的電信號。這種傳感器的優(yōu)點是精度高、線性度好、可靠性強,能夠精確測量海綿在壓縮過程中的微小位移變化。其測量精度可以達(dá)到 ±0.01mm 甚至更高,能夠滿足對海綿壓縮變形高精度測量的要求。
- 例如,在測試薄型海綿或?qū)嚎s變形精度要求極高的醫(yī)用海綿時,LVDT 可以準(zhǔn)確地捕捉海綿厚度的微小變化,為分析海綿的彈性恢復(fù)性能等提供精確的數(shù)據(jù)。
- 光柵位移傳感器:
- 控制和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
- 控制器:
- 數(shù)據(jù)采集單元:
- 計算機軟件:
- 配套的計算機軟件用于進一步的數(shù)據(jù)處理和分析。它可以將采集到的數(shù)據(jù)以直觀的圖表形式顯示,如繪制力 - 位移曲線、壓縮變形率 - 時間曲線等。軟件還可以根據(jù)用戶設(shè)定的計算公式自動計算出海綿的各種性能參數(shù),如壓縮強度、彈性模量、壓縮永久變形率等。此外,軟件還具備數(shù)據(jù)存儲、打印報告等功能,方便用戶對試驗結(jié)果進行記錄和管理。
- 線性位移傳感器(LVDT):
- 上下夾具板:
- 液壓加載裝置:
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