線材扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)采用新型微電腦控制器,電路針對系統(tǒng)工作特點(diǎn)經(jīng)過特別優(yōu)化設(shè)計,抗干擾性能強(qiáng),工作穩(wěn)定可靠。顯示部分采用大面積LCD液晶顯示器,全漢字提示;控制程序按人性化原則設(shè)計,操作方便,顯示明晰,結(jié)果準(zhǔn)確。
本控制器響應(yīng)用戶設(shè)定的參數(shù)和運(yùn)行指令,控制變頻器的運(yùn)行,從而控制電動機(jī)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)所需的試驗功能。
1、可通過控制器控制輸出軸以的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
2、可控制輸出軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對測試件的加載。
3、可記錄材料在斷裂前扭轉(zhuǎn)的圈數(shù),精度達(dá)到1轉(zhuǎn)。
4、可設(shè)定扭轉(zhuǎn)次數(shù),正向、反向都可以任意設(shè)定。
材料試驗:根據(jù)GB/T 10128—2007《金屬材料 室溫扭轉(zhuǎn)試驗方法》測量材料的扭矩-角度曲線,以及剪切模量、規(guī)定非比例扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、大非比例切應(yīng)變等扭轉(zhuǎn)韌性指標(biāo)。試驗過程中可在屈服前后設(shè)定相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)速度。由于采用了液壓三爪卡盤式夾持方式,啞鈴型扭轉(zhuǎn)試樣的夾持端僅需保持對稱平整即可,無需額外加工夾持平面。此外,良好的液壓夾持方式也為采用卡盤轉(zhuǎn)角替代扭轉(zhuǎn)計創(chuàng)造了先決條件。
工藝試驗:根據(jù)GB/T 239.1—2012《金屬材料 線材第1部分:單向扭轉(zhuǎn)試驗方法》與GB/T 17101—2008《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》測定?7mm~?14mm直徑規(guī)格的高強(qiáng)鋼絲及線材的抗扭圈數(shù),可精確到度,并能定量記錄大扭矩、斷裂扭矩等。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,扭轉(zhuǎn)試驗時需對線材試樣保持恒定的拉緊力,且不高于線材公稱抗拉強(qiáng)度相應(yīng)載荷的2%,而對直徑?10mm~?14mm的鋼線材無需施加拉緊力。此外,對于不同直徑規(guī)格的試樣,標(biāo)準(zhǔn)亦規(guī)定了相應(yīng)的標(biāo)距長度。需指出的是,基于“伺服電機(jī)—滾珠絲桿—傳感器”方式對平移卡盤的控制,線材扭轉(zhuǎn)試樣的拉緊載荷與標(biāo)距長度可得到有效保證。
取制樣試驗:扭轉(zhuǎn)試驗是評價包括盤條、鍍鋅鋼絲在內(nèi)長線材抗剪切變形能力優(yōu)劣的有效試驗手段之一。由于長線材試樣在扭轉(zhuǎn)試驗過程中,塑性變形發(fā)生在整個標(biāo)距長度之內(nèi)且隨著扭轉(zhuǎn)圈數(shù)遞增累積,因此受正應(yīng)力作用,夾雜物、異常組織、連鑄內(nèi)裂紋等內(nèi)在缺陷,以及受切應(yīng)力作用而產(chǎn)生的表面裂紋、鋅鐵合金硬化層等外部缺陷均會在扭轉(zhuǎn)試驗中加速暴露,導(dǎo)致材料扭斷圈數(shù)的異常降低以及出現(xiàn)不規(guī)則的斷口形貌等。大量研究均證實(shí)了扭轉(zhuǎn)性能與長線材夾雜物、微觀組織比例、表面缺陷的直接相關(guān)性,但這些報道均基于對扭轉(zhuǎn)試驗的斷口分析,屬于失效分析的范疇。而新一代扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)所具有的變速扭轉(zhuǎn)與臨界采樣技術(shù)能夠?qū)Ω邚?qiáng)長線材試樣扭轉(zhuǎn)過程中的扭矩值進(jìn)行實(shí)施跟蹤,在扭矩值在峰值發(fā)生設(shè)定數(shù)值的衰減后能夠自動停機(jī),并保護(hù)性卸載,進(jìn)而為研究扭轉(zhuǎn)臨界破斷時刻,即大延塑性變形時刻的材料組織機(jī)理提供可能,如通過表面觀測或切片電子光學(xué)分析技術(shù)來界定扭轉(zhuǎn)斷裂的主導(dǎo)機(jī)制是內(nèi)部缺陷還是表面缺陷等。