(一)卷繞部分原理
在卷繞操作時,試驗機(jī)通常配備有專門的卷繞機(jī)構(gòu)。這一機(jī)構(gòu)能夠按照設(shè)定的參數(shù),如卷繞速度、卷繞圈數(shù)等,將試樣均勻地卷繞在特定的芯軸或卷繞輪上。卷繞過程中,通過傳感器準(zhǔn)確測量卷繞所需的力矩,該力矩反映了材料在被彎曲并纏繞時抵抗變形的能力。例如,對于金屬絲材,當(dāng)開始卷繞時,材料內(nèi)部會產(chǎn)生彎曲應(yīng)力,隨著卷繞圈數(shù)的增加,應(yīng)力狀態(tài)逐漸復(fù)雜,試驗機(jī)實時記錄下不同卷繞階段對應(yīng)的力矩變化,以此分析材料在卷繞過程中的力學(xué)響應(yīng)。
(二)扭轉(zhuǎn)部分原理
扭轉(zhuǎn)功能則是使被卷繞后的試樣承受扭轉(zhuǎn)力矩。試驗機(jī)的扭轉(zhuǎn)加載系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地控制扭轉(zhuǎn)角度、扭轉(zhuǎn)速度以及扭轉(zhuǎn)方向等參數(shù)。當(dāng)施加扭轉(zhuǎn)力矩時,試樣內(nèi)部會產(chǎn)生剪切應(yīng)力,并且由于之前已經(jīng)處于卷繞狀態(tài),此時的應(yīng)力狀態(tài)是卷繞產(chǎn)生的應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力相互耦合的復(fù)雜情況。通過安裝在試樣上的扭矩傳感器和扭轉(zhuǎn)角度傳感器,能夠準(zhǔn)確獲取試樣在不同扭轉(zhuǎn)程度下的扭矩-轉(zhuǎn)角曲線等關(guān)鍵數(shù)據(jù),從而了解材料在卷繞且扭轉(zhuǎn)復(fù)合受力條件下的變形與破壞規(guī)律。
(三)數(shù)據(jù)采集與處理
整個試驗過程中,試驗機(jī)配備的高精度傳感器持續(xù)將卷繞力矩、扭轉(zhuǎn)力矩、扭轉(zhuǎn)角度、卷繞圈數(shù)等物理量轉(zhuǎn)化為電信號,并傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行實時采集、放大、濾波等處理,然后依據(jù)相關(guān)的力學(xué)模型和算法,計算出材料的力學(xué)性能指標(biāo),如卷繞剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、抗扭強(qiáng)度、卷繞疲勞壽命等,并生成直觀的試驗報告,供后續(xù)分析與研究使用。
卷繞扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)的使用注意事項:
1.操作規(guī)范:操作人員須經(jīng)過培訓(xùn)合格后方可上崗操作,非試驗人員請勿操作,以防損壞儀器并造成人身傷害。
2.安全防護(hù):工作服穿戴整齊,女工應(yīng)戴好工作帽;機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時嚴(yán)禁用手觸摸材料、模具及電機(jī);機(jī)床導(dǎo)軌、模具上嚴(yán)禁放置工、量具及手套等物品。
3.設(shè)備維護(hù):轉(zhuǎn)動部分在出廠前已注好潤滑油,使用一段時間后需加油保養(yǎng);長期停機(jī)不使用時,應(yīng)定期每半月給產(chǎn)品通電運(yùn)轉(zhuǎn),通電時間不小于半小時;搬運(yùn)過程中要小心輕放,以防零部件碰傷。
4.環(huán)境要求:周圍環(huán)境溫度應(yīng)保持在8℃-25℃,濕度≤70,對不具備此條件的實驗室可配備空調(diào)。
5.故障處理:如發(fā)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)聲音不正?;虬l(fā)生故障時,應(yīng)立即切斷電源,診斷故障或通知廠商。
6.用電安全:不使用機(jī)器時,要及時切斷電源,防止事故發(fā)生。