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我國(guó)彈簧試驗(yàn)機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
閱讀：1893 發(fā)布時(shí)間：2009-12-17
我國(guó)彈簧試驗(yàn)機(jī)的生產(chǎn)，已有五十年歷史。近些年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，我們?cè)谖?技術(shù)，并與多所院校進(jìn)行合作，已建立起了低、中、的梯次，也由原來(lái)的單一拉壓試驗(yàn)向多種試驗(yàn)特性測(cè)試邁進(jìn)。已開(kāi)發(fā)出靜態(tài)拉壓、靜態(tài)扭轉(zhuǎn)、高頻拉壓疲勞、低頻拉壓疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞、在線檢測(cè)等六種不同的檢測(cè)方式：機(jī)械式、電子式、電磁式、電液式、電氣式、電液伺服式等六種不同的加載方式；量程從1N-500KN不同規(guī)格的一百七十多種產(chǎn)品。
彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)的現(xiàn)狀
此類型的檢測(cè)設(shè)備幾年以前大多為手動(dòng)加載、模擬式或單數(shù)顯式，近十年，雙數(shù)顯的測(cè)試設(shè)備已經(jīng)成為主流設(shè)備，這是因?yàn)椋?），雙數(shù)顯式試驗(yàn)機(jī)由于試驗(yàn)力與位移均采用了高精度負(fù)荷傳感器、位移傳感器，高精度放大器等測(cè)量元?dú)饧?，分辨率高，克服了人眼的讀數(shù)誤差，測(cè)量精度高。2），來(lái)用計(jì)算機(jī)技術(shù)能使試驗(yàn)力、位移兩參數(shù)相關(guān)測(cè)量，可以預(yù)先設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，提高自動(dòng)化程度和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；還可以保存試驗(yàn)參數(shù)，以備下次試驗(yàn)用，不用重復(fù)輸入；能進(jìn)行某些數(shù)據(jù)的計(jì)算，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的打印。例如：在測(cè)試過(guò)程中，TLS-S10001可以分別設(shè)置壓縮（或拉伸）彈簧的壓（拉）至高（長(zhǎng)）度或壓縮（拉伸）變形量，自動(dòng)采集對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)力，儲(chǔ)存于單片機(jī)中，在計(jì)算完分段剛度、自由高、初拉力、并判斷完彈簧是否合格后，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)打印出來(lái)，還可以查詢儲(chǔ)存的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
彈簧試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
小負(fù)荷的彈簧，尤其是大剛度精密彈簧的首要要求是設(shè)備的測(cè)試精度高，因?yàn)槲灰频奈⑿∽兓銜?huì)引起試驗(yàn)力的較大變化，而保證試驗(yàn)力的測(cè)試精度，是很容易的事情，但是要保證彈簧試驗(yàn)機(jī)的另一參數(shù)位移的精度，是保證彈簧測(cè)試精度的關(guān)鍵，也是判斷彈簧試驗(yàn)機(jī)精度高低的標(biāo)準(zhǔn)。因此，越來(lái)越多的使用者，都把位移測(cè)試精度的高低當(dāng)做衡量試驗(yàn)機(jī)水平高低的標(biāo)準(zhǔn)。在彈簧試驗(yàn)機(jī)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，位移精度的要求是很低的，滿足不了大剛度精密彈簧的要求，因此，對(duì)試驗(yàn)機(jī)制造商來(lái)說(shuō)，必須提高位移測(cè)試精度來(lái)滿足使用者的要求。影響位移測(cè)試精度的因素很多，如檢測(cè)方法、整機(jī)結(jié)構(gòu)、整機(jī)剛度、壓盤的平行度、測(cè)量元件、材料、負(fù)荷傳感器位移下沉等，只要對(duì)這些因素加以克服，位移精度的保證是不成問(wèn)題的。
另外，彈簧試驗(yàn)機(jī)的加載方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響敢是不容忽視的。早期的加載方法主要為普通交流電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)加載，加載速度不可調(diào)整，對(duì)于彈簧等彈性元件來(lái)說(shuō)，由于回彈應(yīng)力的存在，快速壓縮時(shí)自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)與慢速壓縮或靜止壓縮采集的數(shù)據(jù)差別很大，現(xiàn)在多采用變速系統(tǒng)如交流伺服調(diào)速系統(tǒng)、通過(guò)逼真的模擬彈簧的工作狀態(tài)，真實(shí)測(cè)量彈簧在這一狀態(tài)下的內(nèi)部應(yīng)力，為彈簧設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的功能較簡(jiǎn)單的缺點(diǎn)又被微機(jī)所改善，智能化功能設(shè)置專家系統(tǒng)、參數(shù)選擇、數(shù)據(jù)庫(kù)、清晰的視窗中文界面、簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作，使彈簧測(cè)試過(guò)程中的化狀態(tài)成為可能，智能化水平得到了極大的提高，操作者只要輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)，就可以按照預(yù)先設(shè)置的任意模式進(jìn)行測(cè)量、控制，通過(guò)設(shè)定不同的試驗(yàn)速度、試驗(yàn)過(guò)程中的參數(shù)，使試驗(yàn)?zāi)Ｊ健⒄麄€(gè)試驗(yàn)過(guò)程可以按照人們的意志進(jìn)行控制，試驗(yàn)曲線和試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，試驗(yàn)數(shù)據(jù)亦可按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算、整理、輸出，還可對(duì)以往的試驗(yàn)過(guò)程、試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行查詢，強(qiáng)大的計(jì)算和數(shù)理統(tǒng)計(jì)功能代替了過(guò)去繁雜的工作，大大減輕了人的勞動(dòng)量。另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，又會(huì)使檢測(cè)控制機(jī)（簡(jiǎn)稱下位機(jī)）與計(jì)算中心的主控機(jī)（簡(jiǎn)稱上位機(jī)）結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的傳輸、處理、綜合管理，在中心實(shí)驗(yàn)室，由上位機(jī)對(duì)下位機(jī)群實(shí)現(xiàn)綜合管理。
隨著人們對(duì)彈簧測(cè)試方法的不斷研究，認(rèn)識(shí)會(huì)不斷深化，彈簧試驗(yàn)機(jī)會(huì)向著高智能人方向發(fā)展，模擬彈簧的工作參數(shù)、狀態(tài)、環(huán)境的試驗(yàn)機(jī)會(huì)不斷出現(xiàn)，如鹽霧試驗(yàn)機(jī)、高低溫試驗(yàn)機(jī)等。
大負(fù)荷的彈簧壓力試驗(yàn)機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
大負(fù)荷彈簧壓力試驗(yàn)機(jī)的現(xiàn)狀
此類型的試驗(yàn)機(jī)一般用于重型機(jī)械和鐵路行業(yè)彈簧的檢測(cè)。該廠生產(chǎn)大型彈簧壓力試驗(yàn)機(jī)已有三十多年的歷史，在三十多年的發(fā)展過(guò)程中，試驗(yàn)機(jī)也經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單的手動(dòng)控制、擺捶式測(cè)力，單片機(jī)控制、電子測(cè)量，到微機(jī)控制全自動(dòng)測(cè)量的過(guò)程。
加載方式以液壓式居多。200KN以下一般采用電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)加載。該廠zui初生產(chǎn)的TYE-100、TYE-300、TYE-500即是液壓式加載、擺錘測(cè)力、半開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，主要用于汽車圓簧和板彈簧及鐵路彈簧的測(cè)量。近幾年，鐵路系統(tǒng)客車提速、彈簧標(biāo)準(zhǔn)修改，原來(lái)試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量精度、測(cè)量方式及缺少的數(shù)據(jù)處理功能已不適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)的要求。該廠推出的電子式及微機(jī)控制式兩種不同檔次的產(chǎn)品，滿足了這一要求，已經(jīng)得到了大范圍的推廣，經(jīng)用戶使用驗(yàn)證后，效果理想，反映不錯(cuò)。
大負(fù)荷彈簧壓力試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
同小型彈簧試驗(yàn)機(jī)一樣，隨著測(cè)試技術(shù)的提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，測(cè)試技術(shù)及控制技術(shù)都要求有一個(gè)大的提高。從測(cè)試技術(shù)看，負(fù)荷與位移的高分辨率與穩(wěn)定性是發(fā)展趨勢(shì)，寬的負(fù)荷測(cè)試范圍也是發(fā)展趨勢(shì)。從控制技術(shù)看，電子式、微機(jī)控制式、電液伺服微機(jī)控制式將會(huì)并駕齊驅(qū)，以適應(yīng)不同的消費(fèi)者。但不管怎樣，試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試精度會(huì)越來(lái)越高，產(chǎn)品的個(gè)性化會(huì)越來(lái)越明顯。
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彈簧拉壓試驗(yàn)機(jī)的現(xiàn)狀
此類型的檢測(cè)設(shè)備幾年以前大多為手動(dòng)加載、模擬式或單數(shù)顯式，近十年，雙數(shù)顯的測(cè)試設(shè)備已經(jīng)成為主流設(shè)備，這是因?yàn)椋?），雙數(shù)顯式試驗(yàn)機(jī)由于試驗(yàn)力與位移均采用了高精度負(fù)荷傳感器、位移傳感器，高精度放大器等測(cè)量元?dú)饧?，分辨率高，克服了人眼的讀數(shù)誤差，測(cè)量精度高。2），來(lái)用計(jì)算機(jī)技術(shù)能使試驗(yàn)力、位移兩參數(shù)相關(guān)測(cè)量，可以預(yù)先設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，提高自動(dòng)化程度和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；還可以保存試驗(yàn)參數(shù)，以備下次試驗(yàn)用，不用重復(fù)輸入；能進(jìn)行某些數(shù)據(jù)的計(jì)算，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的打印。例如：在測(cè)試過(guò)程中，TLS-S10001可以分別設(shè)置壓縮（或拉伸）彈簧的壓（拉）至高（長(zhǎng)）度或壓縮（拉伸）變形量，自動(dòng)采集對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)力，儲(chǔ)存于單片機(jī)中，在計(jì)算完分段剛度、自由高、初拉力、并判斷完彈簧是否合格后，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)打印出來(lái)，還可以查詢儲(chǔ)存的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
彈簧試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
小負(fù)荷的彈簧，尤其是大剛度精密彈簧的首要要求是設(shè)備的測(cè)試精度高，因?yàn)槲灰频奈⑿∽兓銜?huì)引起試驗(yàn)力的較大變化，而保證試驗(yàn)力的測(cè)試精度，是很容易的事情，但是要保證彈簧試驗(yàn)機(jī)的另一參數(shù)位移的精度，是保證彈簧測(cè)試精度的關(guān)鍵，也是判斷彈簧試驗(yàn)機(jī)精度高低的標(biāo)準(zhǔn)。因此，越來(lái)越多的使用者，都把位移測(cè)試精度的高低當(dāng)做衡量試驗(yàn)機(jī)水平高低的標(biāo)準(zhǔn)。在彈簧試驗(yàn)機(jī)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，位移精度的要求是很低的，滿足不了大剛度精密彈簧的要求，因此，對(duì)試驗(yàn)機(jī)制造商來(lái)說(shuō)，必須提高位移測(cè)試精度來(lái)滿足使用者的要求。影響位移測(cè)試精度的因素很多，如檢測(cè)方法、整機(jī)結(jié)構(gòu)、整機(jī)剛度、壓盤的平行度、測(cè)量元件、材料、負(fù)荷傳感器位移下沉等，只要對(duì)這些因素加以克服，位移精度的保證是不成問(wèn)題的。
另外，彈簧試驗(yàn)機(jī)的加載方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響敢是不容忽視的。早期的加載方法主要為普通交流電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)加載，加載速度不可調(diào)整，對(duì)于彈簧等彈性元件來(lái)說(shuō)，由于回彈應(yīng)力的存在，快速壓縮時(shí)自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)與慢速壓縮或靜止壓縮采集的數(shù)據(jù)差別很大，現(xiàn)在多采用變速系統(tǒng)如交流伺服調(diào)速系統(tǒng)、通過(guò)逼真的模擬彈簧的工作狀態(tài)，真實(shí)測(cè)量彈簧在這一狀態(tài)下的內(nèi)部應(yīng)力，為彈簧設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的功能較簡(jiǎn)單的缺點(diǎn)又被微機(jī)所改善，智能化功能設(shè)置專家系統(tǒng)、參數(shù)選擇、數(shù)據(jù)庫(kù)、清晰的視窗中文界面、簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作，使彈簧測(cè)試過(guò)程中的化狀態(tài)成為可能，智能化水平得到了極大的提高，操作者只要輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)，就可以按照預(yù)先設(shè)置的任意模式進(jìn)行測(cè)量、控制，通過(guò)設(shè)定不同的試驗(yàn)速度、試驗(yàn)過(guò)程中的參數(shù)，使試驗(yàn)?zāi)Ｊ健⒄麄€(gè)試驗(yàn)過(guò)程可以按照人們的意志進(jìn)行控制，試驗(yàn)曲線和試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，試驗(yàn)數(shù)據(jù)亦可按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算、整理、輸出，還可對(duì)以往的試驗(yàn)過(guò)程、試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行查詢，強(qiáng)大的計(jì)算和數(shù)理統(tǒng)計(jì)功能代替了過(guò)去繁雜的工作，大大減輕了人的勞動(dòng)量。另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，又會(huì)使檢測(cè)控制機(jī)（簡(jiǎn)稱下位機(jī)）與計(jì)算中心的主控機(jī)（簡(jiǎn)稱上位機(jī)）結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的傳輸、處理、綜合管理，在中心實(shí)驗(yàn)室，由上位機(jī)對(duì)下位機(jī)群實(shí)現(xiàn)綜合管理。
隨著人們對(duì)彈簧測(cè)試方法的不斷研究，認(rèn)識(shí)會(huì)不斷深化，彈簧試驗(yàn)機(jī)會(huì)向著高智能人方向發(fā)展，模擬彈簧的工作參數(shù)、狀態(tài)、環(huán)境的試驗(yàn)機(jī)會(huì)不斷出現(xiàn)，如鹽霧試驗(yàn)機(jī)、高低溫試驗(yàn)機(jī)等。
大負(fù)荷的彈簧壓力試驗(yàn)機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
大負(fù)荷彈簧壓力試驗(yàn)機(jī)的現(xiàn)狀
此類型的試驗(yàn)機(jī)一般用于重型機(jī)械和鐵路行業(yè)彈簧的檢測(cè)。該廠生產(chǎn)大型彈簧壓力試驗(yàn)機(jī)已有三十多年的歷史，在三十多年的發(fā)展過(guò)程中，試驗(yàn)機(jī)也經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單的手動(dòng)控制、擺捶式測(cè)力，單片機(jī)控制、電子測(cè)量，到微機(jī)控制全自動(dòng)測(cè)量的過(guò)程。
加載方式以液壓式居多。200KN以下一般采用電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)加載。該廠zui初生產(chǎn)的TYE-100、TYE-300、TYE-500即是液壓式加載、擺錘測(cè)力、半開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，主要用于汽車圓簧和板彈簧及鐵路彈簧的測(cè)量。近幾年，鐵路系統(tǒng)客車提速、彈簧標(biāo)準(zhǔn)修改，原來(lái)試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量精度、測(cè)量方式及缺少的數(shù)據(jù)處理功能已不適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)的要求。該廠推出的電子式及微機(jī)控制式兩種不同檔次的產(chǎn)品，滿足了這一要求，已經(jīng)得到了大范圍的推廣，經(jīng)用戶使用驗(yàn)證后，效果理想，反映不錯(cuò)。
大負(fù)荷彈簧壓力試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
同小型彈簧試驗(yàn)機(jī)一樣，隨著測(cè)試技術(shù)的提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，測(cè)試技術(shù)及控制技術(shù)都要求有一個(gè)大的提高。從測(cè)試技術(shù)看，負(fù)荷與位移的高分辨率與穩(wěn)定性是發(fā)展趨勢(shì)，寬的負(fù)荷測(cè)試范圍也是發(fā)展趨勢(shì)。從控制技術(shù)看，電子式、微機(jī)控制式、電液伺服微機(jī)控制式將會(huì)并駕齊驅(qū)，以適應(yīng)不同的消費(fèi)者。但不管怎樣，試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試精度會(huì)越來(lái)越高，產(chǎn)品的個(gè)性化會(huì)越來(lái)越明顯。
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