万 轶 苏 铭 赵彩虹 陆 炜

（南京航空航天大学金城学院，南京 211156）

基于可视化编程的拉伸试验机系统设计

万 轶 苏 铭 赵彩虹 陆 炜

（南京航空航天大学金城学院，南京 211156）

本文设计了由单片机与PC组成的拉伸试验机的控制系统，介绍了机械本体结构的设计方案，通过机构仿真及有限元静力分析，得到试验机的受力集中位置，阐述了硬件电路的组成、软件设计方法和程序及数据采集和转换的方法。

可视化编程 单片机 数据采集 拉伸试验机

引言

拉伸试验机是用于测量各种（金属、非金属材料）零部件的强度和刚度的检测设备，广泛应用于机械制造、车辆制造、电力工程、金属材料等行业。本文利用传感器采集数据作为反馈进行控制，设计了基于单片机和可视化编程的拉伸试验机的控制系统。

1 总体方案设计

本文所研究的拉伸试验机主要由三部分组成：机械本体结构、数据采集系统和数据处理界面。通过步进电机提供拉力，将试样拉伸至一定伸长率，保持一定时间后消除残余应力，在下位机设计位移参数，其变形量可以转化成对位移的控制。通过PLC对力传感器和位移传感器信号进行控制处理，传给上位机进行分析拟合，可以实现对位移、速度、工作拉力的参数检测，最终求出零件的刚度。

2 机械本体结构设计及运动仿真

2.1 机械本体结构设计

机械本体主要起到配合运动形式和支撑运动空间的作用，其结构样式很大程度上反映和关联试验机的测试功能形式，其综合性能决定了试验机整机测试性能中关键指标的范围。……