电子拉力试验机过载如何保护

电子拉力试验机主要包括计算机控 制系统、动力传动系统、测力机构、传感器及工作 。高档的拉力试验机大多已经具备了自动引伸计、 自动上料、自动卸料等装置，已经采用了伺服压机， 实现了闭环控制，实验过程中，操作人员只需要设置 好程序和参数，大部分工作由机械手完成。

1、问题的提出

力学传感器属于拉力试验机上的精密部件，也是 易损部件，当力学传感器上所受到的力达到或超过破坏极限，就会造成损坏。为了避免力学传感器的破坏，现有的拉力试验机上也有多种保护措施。比如降低传感器的量程：假设力学传感器出厂的量程标注为1 000 N,实际的破坏 极限可能是1 100 N,多余的这100 N作为保险系数。 再比如拉力试验机上设置报警或停机力值，当力学传感器所受力值达到设定值时设备会发出报警，并且停 止运行，避免过载破坏。

2、解决的方案

（1）原理部分

上述几种保护措施，特别是闭环控制方式，从原理上说是有效的，问题在于这几种措施都有一定的局限。

在量程上设置裕量的方式，对于偶尔出现的某些稍微超过量程的情况，可以避免传感器的破坏，但是如果负荷继续增加，传感器还是会被压坏。

闭环控制的方式，可以通过设置恰当的报警或停机条件而发挥作用。但是，从检测到报警信号到停机还有一定的响应时间，在快速压缩过程中，这个响应时间内系统过载足以把传感器压坏。

（2）方案部分

防止压缩过载的保护装置如图2所示，弹性保护装置包括内部的弹性元件和外壳，外壳有一个端盖可以向内运动，弹簧以一定的压缩量装配到外壳中。

确定压缩量的标准是：当传感器受到的压缩力大于传感器的量程时，端盖压缩弹簧继续向内运动，为闭环控制系统留出反应时间，避免传感器被压坏。当传感器受到的压缩力小于传感器的量程时，端盖受到弹簧的挤压和外壳的限制而不能运动，从而不影响测量结果。 同理，可以设计出如图3所示的防止拉伸过载的保护装置，以及把压缩过载保护装置和拉伸过载保护 装置结合起来形成的如图4所示的保护装置，可以同时实现压缩和拉伸的过载保护。

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