为什么要做压力测试以及如何做压力测试

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为什么要测试压缩力?

压缩力测试是指对作用在物体上的推力的测量。它是量化材料、部件、组件和成品的功能或故障的一种有用方法。压缩测试的结果有助于区分合格产品和废品。

在常见的日常生活中:扣上洗发水瓶的盖子,按下墙上的电灯开关,打开移动电话。一天中无数次,以实现让我们的日常生活成为可能的结果。除了这些比较明显的例子之外,我们认为理所当然的许多机器之所以能很好地工作,是因为对其内部材料和组件都经过了幕后测试。

如何测量压缩力?

压缩力可以用测力计或称重传感器来测量。美国常见的测量单位包括磅-力(lbF)和牛顿(N),而牛顿和公斤-力(kgF)在世界其他地区占主导地位。

测力计和称重传感器通常与试验台一起使用。在一个典型的配置中,一个电动螺杆驱动的横梁向下移动以产生一个压缩力。测试台的电子装置可以调节速度,并在指定的负载、距离或样品断裂时停止电机。它们有独立的和PC或平板电脑驱动

压缩力测试程序可以建立在符合ISO、ASTM或其他国际标准的基础上,也可在内部制定该程序以实现其他目标。无论程序的来源是什么,配置系统时应考虑到以下参数。

●预计的最大力

●样品的形状和大小

●所需要的线性速度

●只要求测量压缩力,或力与挠度(行程)的关系

●结果的解释和存储

常见行业示例:

1.包装行业:顶部负载测试

办公室饮水机上的水瓶经历了漫长而颠簸的旅程。在装瓶地点,瓶子被装到堆积架上,然后装上卡车。当卡车在路上遇到颠簸时,堆积架有助于稳定瓶子。

瓶子必须足够耐用,以承受卡车向下运动产生的压迫力。如果瓶子弯曲、开裂或出现其他损坏,就可能发生溢出。在瓶子制造厂,可以进行顶部负荷测试。在这个测试中,瓶子被装入压缩测试机,压缩板压在瓶颈上。根据不同的程序,机器可以产生一个目标力,然后停止,或者产生一个越来越大的力,直到样品弯曲。通常会规定一个最小的力,并与测试结果进行比较,以确定合格或不合格。

为避免在现场弯曲或破裂,塑料水瓶要进行顶部负载压缩测试

2.塑料:弯曲测试

正在进行的塑料革命已经在医疗设备、饮料包装、建筑材料、汽车部件和许多其他领域改善了生活质量。随着材料工程的不断创新,在材料可用于特定产品设计之前,适当的测试对材料的选择至关重要

在塑料工业中常见的许多力测试中,塑料带的弯曲或弯曲测试可以产生有关材料性能的大量信息。在这个测试中,样品被支撑在两个确定半径的砧座上。对于三点弯曲测试,力被施加在两个较低的砧座之间的中心位置,或者对于四点弯曲测试,施加在力轴两侧的固定位置。支撑梁上有刻度为英寸或毫米,以帮助正确放置砧座。

三点弯曲压力测试

3.电子设备:开关触点的激活

在打这篇文章的时候,作者几乎没有考虑到使字符出现在屏幕上的向下敲击键盘力的大小。这是由键盘制造商精心研究和测试的结果。为了达到客户的满意,必须做到力和触觉反馈的适当平衡。

测量按下一个按键的力很简单,甚至可以用手持式测力计来完成,然而,一个专门的测力计功能,即外部触发功能,可以捕捉到发生电接触时的力。即使测力计的测头继续压入按键,触底并导致错误的力的峰值,激活的力也已经被正确地捕获了。这种类型的测试可以应用于从键盘到移动电话再到电灯开关等等。

开关按压测试

4医疗:注射器的推力

医生和护士每天都在使用注射器。在他们为病人护理所考虑的许多事情中,启动注射器柱塞的力量大小不应该是其中之一。注射器的柱塞头设计成精确地安装在注射器筒中,并在使用者按下活塞柄时产生一致的阻力。

压缩力可以通过将样品垂直放置在测试夹具中进行测量。一个压缩板与拇指托相啮合,并以可控的速度压下。对所产生的峰值力、平均力或力-行程曲线进行分析,以确保注射器不泄漏并按设计运行。

注射器推力测试

5.弹簧-压缩弹簧测试

从圆珠笔到汽车部件,弹簧的应用不计其数,它有助于确保正确的操作、寿命和舒适性。对于压缩弹簧制造商来说,验证弹簧的特性是至关重要的。机器设计师在将弹簧整合到设计中之前,必须能够信赖其规格。

人们普遍关心的是弹簧刚度,它被定义为每单位变形的力的大小。为了测量刚度,一个压缩板接触到弹簧的顶部,同时位置指示器被调零。测试程序通常要求将弹簧压缩到一个或多个高度,并测量相应的力读数。这些结果将与设计者确定的极限进行比较

当后果可能涉及生命和死亡时,例如在航空航天和医疗应用中,适当的测试会使我们的世界日新月异。

弹簧压缩测试

解读数据

压缩力数据可以为质量控制专业人员提供大量重要信息

在大多数应用中,最感兴趣的数值是峰值(最大)力。公司经常将此值与可接受的极限范围或最低可接受值进行比较,以确定合格/不合格。

在其他应用中,质量专家必须深入挖掘,而不仅仅是峰值力。一些压力机可以输出连续的实时力数据流,可以在软件中显示,以便进一步分析。图形化的力数据可以帮助可视化样品的行为。根据曲线的斜率和轮廓,可以执行许多特定于行业的计算。

除了简单地绘制单个测试样品的数据外,软件还可以积累几次测试的结果,并计算一批或几批的统计数据。数据可以被格式化为通常在测力软件包中提供的报告模板,或被导出到第三方应用程序中作进一步分析。

综上所述

今天的制造商在他们的生产和质量控制活动中比以往任何时候都要兼顾许多因素--从确保客户的安全和满意度到符合行业标准再到维护他们的声誉。压缩力测试是帮助实现质量目标的重要工具



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