一、概述
TZS—8000數(shù)顯陶瓷磚抗折試驗機(以下簡稱抗折機)采用三點彎曲梁試驗,以測得的抗彎強度來反映材料的力學(xué)性能。主要用來測量陶瓷磚、瓦等材料的抗彎強度,尤其適合作大規(guī)格、高強度的陶瓷磚的彎曲強度試驗,也可用于大理石板、玻璃板等脆性非金屬材料板材的彎曲強度測定。本機按照Q/JYY010-2003《TZS型數(shù)顯陶瓷磚抗折試驗機》制造,符合GB/T 3810.4—2006《陶瓷磚試驗方法—第4部分:斷裂模數(shù)和破壞強度的測定》和ISO 10545-4:1994《陶瓷磚—第4部分:斷裂模數(shù)與破壞強度的測定方法》中對試驗設(shè)備的要求,本機具有操作簡便、加載平穩(wěn)、測量精度高、讀數(shù)直觀等優(yōu)點,是研究有關(guān)材料強度的較*的檢測手段。
二、主要技術(shù)參數(shù)
1. zui大試驗力:8000N
2. 工作臺行程:≤70mm
3. 支承輥、壓刀輥半徑R=15mm(外面包有5mm厚橡膠)
4. 兩支承輥間距70~810mm(每隔10mm調(diào)定)
5. 峰值保持時間>5min
6. 電源:50Hz AC 220V±10%
7. 外形尺寸:840×1025×839(mm)
三、結(jié)構(gòu)簡述
抗折試驗機是由主機及數(shù)顯測力 (安裝在主機上部)兩部分所組成。如下面圖1所示。
主機包括柱塞油缸3、底座4、調(diào)節(jié)螺母5、工作臺6、支承輥7、壓刀輥8、立柱9、傳感器10、調(diào)壓閥15、調(diào)速閥16、快速升降閥17、換向閥18等組成。油缸3上端有調(diào)節(jié)螺母5,當(dāng)同一批磚作試驗時,調(diào)節(jié)此螺母,使上下壓輥的距離適中,工作臺就不會降到zui低位置,以節(jié)省試驗時間。兩個支承輥中,一個可繞自身軸線轉(zhuǎn)動,另一個可繞支點上下微量擺動;上壓輥刀也能繞支點上下微量擺動。各輥工作面均包有5mm厚的硬橡膠層。
數(shù)顯測力部分由高精度拉壓傳感器10及數(shù)顯電控箱11組成。該部分采用了電子測力系統(tǒng),并用數(shù)字顯示測試結(jié)果,具有校準(zhǔn)、峰值保持、清零等功能。
四、工作原理:
陶瓷磚瓦及其它脆性材料作三點彎曲試驗時,如試驗力大于或等于某試樣的極限值時,就會突然斷裂。根據(jù)試驗斷裂時的zui大載荷F,用下式可計算出磚的彎曲強度。
3FL
σ=———— MPa
2bh2
式中:σ——彎曲強度,MPa
F——試樣斷裂時的zui大載荷,N
L——支點距離,mm
b——試樣寬度,mm
h——試樣斷裂面zui小厚度,mm本試驗機將其加力與測力分成兩個單獨的系統(tǒng)。加力是由氣液轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實現(xiàn)的。其原理如圖二所示。
圖二 原理圖
來自氣源(單獨的空氣壓縮機或集中氣源)的壓縮空氣經(jīng)“調(diào)壓”閥、“升降”閥(按鈕提起在“升”的位置)進(jìn)入氣液轉(zhuǎn)換裝置,使裝置內(nèi)的油液成為壓力油,經(jīng)“調(diào)速”閥或“快速升降”閥進(jìn)入油缸的下腔,推動柱塞帶動工作臺及其上的被測試樣上升,當(dāng)試樣與上壓輥接觸時就開始給試樣施加試驗力,直至試樣斷裂。試樣斷裂后,將“升降”閥按鈕按下為“降”的位置,工作臺就會在自重和復(fù)位彈簧的作用下向下運動(復(fù)位),此時,油缸內(nèi)的壓力油經(jīng)“調(diào)速”閥或“快速升降”閥回到氣液轉(zhuǎn)換裝置中,裝置中的壓縮空氣經(jīng)“升降”閥、消聲器排入大氣,這就完成了加力和卸載的全過程。
數(shù)顯測力工作原理框圖如圖三所示。
圖三 數(shù)顯測力工作原理框圖
五、安裝、調(diào)試及調(diào)校
1. 安裝及調(diào)水平
(1) 調(diào)水平
試驗機拆箱后,先檢查各管接頭及各處的聯(lián)接螺釘是否松動。然后將試驗機置于堅固的平臺上。參照圖一,在未裝上壓輥及支承輥組件前,在工作臺面上放水平儀,然后調(diào)整四只地腳螺釘,找好水平后,鎖緊地腳螺釘上的螺母,裝上壓輥及支承輥組件。
(2) 將試驗機可靠接地
用截面積不小于1.5mm2的銅導(dǎo)線將試驗機可靠的接地。
(3) 接通電源、氣源
首先松開電控箱面板上四個螺釘,將電控箱抽出(注意不要拉脫機身),檢查數(shù)顯表頭后面插座是否因運輸而松動。檢查完后,重新裝好電控箱,將電源線的一端與電控箱后面板電源插座相連,另一端接50Hz、220V交流電源,并檢查傳感器連接線是否連接好。
接通氣源(無集中氣源時,可選用排氣量為0.03~0.1m3/min、壓力為0.9MPa的空氣壓縮機,如:Z—0.03/9型或Z—0.05/9型等)。
2. 系統(tǒng)壓力及加載速度的調(diào)定
(1) 系統(tǒng)壓力調(diào)定(參看圖一、圖二)
接通氣源(采用空壓機時,將其上的限壓閥調(diào)至0.8~0.9MPa),將“升降”閥按鈕按下為“降”的位置,觀察壓力表所顯示的壓力數(shù)值,通過旋轉(zhuǎn)“調(diào)壓”閥旋鈕調(diào)定系統(tǒng)工作壓力在0.7MPa~0.8MPa之間。
(2) 工作臺加載速度調(diào)定
依照GB/T3810.4—2006《陶瓷磚彎曲強度試驗方法》中的規(guī)定,加荷速率為1 N/(mm2·s)±0.2N/(mm2·s),此要求可通過“調(diào)速”閥來實現(xiàn)。將“升降”閥按鈕提起為“升”的位置,旋轉(zhuǎn)“調(diào)速”閥旋鈕調(diào)節(jié)工作臺加荷速度,使其大致符合“試驗方法”標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3. 測力數(shù)顯部分的調(diào)校
試驗機出廠前力值測試精度已經(jīng)校準(zhǔn)。如用戶需要校驗,則需用經(jīng)計量部門檢定過的8000N標(biāo)準(zhǔn)測力計進(jìn)行校準(zhǔn)。
檢驗步驟如下:
a. 拆除上壓輥組件;
b. 將標(biāo)準(zhǔn)測力計放在工作臺,并與傳感器上的接頭對中;
c. 預(yù)熱15~20分鐘后按“↓”按鍵清零;
d. 將“調(diào)速”閥調(diào)到適當(dāng)位置,使工作臺緩慢上升加力;
e. 加載后比較顯示力值和標(biāo)準(zhǔn)測力計值,在±1%以內(nèi),則測力系統(tǒng)測力精度在合格的范圍內(nèi)。
若不合格,則按以下方法重新校準(zhǔn)測力儀表的顯示值:
a. 在測量狀態(tài)下,連續(xù)按“1”鍵2秒鐘進(jìn)入設(shè)置狀態(tài),顯示“OA”,按 “←”鍵后將“0000”改為“1111”,按“MOD”返回“OA”狀態(tài);
b.連續(xù)按“1”鍵2秒鐘進(jìn)入校準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置菜單。此菜單可按折線設(shè)置儀表的放大倍數(shù)。
c1為*折線點測量值,b1為*折線點標(biāo)準(zhǔn)值;c2為第二折線點測量值,b2為第二折線點標(biāo)準(zhǔn)值;……其中c8為第八折線點測量值,b8為第八折線點標(biāo)準(zhǔn)值;
注意:c1、b1須設(shè)置為零點修正值和零點標(biāo)準(zhǔn)值。
c. 按“←”鍵進(jìn)入?yún)?shù),按“↑”、“↓”鍵修改參數(shù),按“MOD”鍵寫入修改值(例如,在檢測500N點,實際顯示值超差,只需修改與標(biāo)準(zhǔn)值b2(500N)對應(yīng)的c2點的值即可,其它點設(shè)置方法相同);
d.連續(xù)按“1”鍵返回測量狀態(tài)。
力值校驗取每級額定負(fù)荷的0、500N、1000N、2000N、4000N、5000N、6000N、8000N八點進(jìn)行校驗。