液压式万能材料试验机.docx

液压式万能材料试验机测定材料的力学性能的主要设备是材料试验机。常用的材料试验既有拉力试验机、压力试验机、扭转试验机、冲击试验机、疲劳试验机等。能兼作拉伸、压缩、弯曲等多种实验的试验机称为万能材料试验机，或简称为万能机。供静力试验用的万能材料试验机有液压式、机械式、电子机械式等类型。为介绍液压式万能材料试验机，现以WE系列为例。其结构如图2.1所示。一、加载系统在底座1上由两根固定立柱2和固定横梁3组成承载框架。工作油缸4固定于框架上。在工作油缸的活塞5上，支承着由上横梁6、活动立柱7和活动平台8组成的活动框架。当油泵16开始时，油液通过送油阀17，经送油管18进入工作油缸，把活塞5连同活动平台一起顶起。这样，如把试样安装于上夹头9和下夹头12之间，由于下夹头固定，上夹头随活动平台上升，试样将受到拉伸。若把试样置放于两个承压垫板11之间，或将受弯试样置放于两个弯曲支座10上，则因固定横梁不动而活动平台上升，试样将分别受到压缩或弯曲。此外，实验开始前如欲调整上、下夹头之间的距离，则可开动电机14，驱动螺杆13，便可使下夹头12上升或下降。但电机14不能用来给试样施加拉力。图2.1液压式万能材料试验机结构?二、测力系统加载时，开动油泵电机，打开送油阀17，油泵把油液送入工作油缸4顶起工作活塞5给试样加载；同时，油液经回油管19及测力油管21（这时回油阀20时关闭的，油液不能流回回油箱37），进入测力油缸22，压迫测力活塞23，使它带动拉杆24向下移动，从而迫使摆杆26和摆锤25联同推杆27绕支点偏转。推杆偏转时，推动齿杆28作水平移动，于是驱动示力度盘的指针齿轮，使示力指针29绕示力度盘30的中心旋转。示力指针旋转的角度与测力油缸活塞上的总压力（即拉杆24所受拉力）成正比。因为测力油缸和工作油缸中油压压强相同，两个油缸活塞上的总压力成正比（活塞面积之比）。这样，示力指针的转角便与工作油缸活塞上的总压力，即试样所受荷载成正比。经过标定便可使指针在示力度盘上直接指示荷载的大小。试验机一般配有重量不同的摆锤，可供选择。对重量不同的摆锤，使示力指针转同样的转角，所需油压并不相同，即荷载并不相同。所以，示力度盘上由刻度表示的测力范围应与摆锤的重量相匹配。以WE-300试验机为例，它配有A、B、C三种摆锤。摆锤A对应的测力范围为0~60kN，A+B对应0~150kN，A+B+C对应0~300kN。开动油泵电机，送油阀开启的大小可以调节油液进入工作油缸的快慢，因而可用以控制增加荷载的速度。开启回油阀20，可使工作油缸中的油液经回油管19泄回油箱37，从而卸减试样所受荷载。实验开始前，为消除活动框架等自重的影响，应开动油泵送油，将活动平台略微升高。然后调节测力部分的平衡砣31，使摆杆26保持垂直位置，并使示力指针在零点。试验机上一般还有自动绘图装置。它的工作原理是，活动平台上升时，由绕过滑轮（1）和（2）的拉绳33带动滚筒32绕轴线转动，在滚筒圆柱面上构成沿周线表示位移的坐标；同时，齿杆28的移动构成沿滚筒轴线表示荷载的坐标。这样，实验时绘图笔34在滚筒上就可自动绘出荷载-位移曲线。当然，这只是一条定性曲线，不是很准确的。三、操作规程及注意事项1．根据试样尺寸和材料，估计最大荷载，选定相应的示力度盘和摆锤重量。需要自动绘图时，事先应将滚筒上的纸和笔装妥。2．先关闭送油阀及回油阀，再开动油泵电机。待油泵工作正常后，开启送油阀将活动平台升高约1cm，以消除其自重。然后关闭送油阀，调整示力度盘指针使它指在零点。3．安装拉伸试样时，可开动下夹头升降电机以调整下夹头位置，但不能用下夹头升降电机给试样加载。4．缓慢开启送油阀，给试样平稳加载。应避免油阀开始过大进油太快。实验进行中，注意不要触动摆杆或摆锤。5．实验完毕，关闭送油阀，停止油泵工作。破坏性实验先取下试样，再缓缓打开回油阀将油液放回油箱。非破坏实验，应先开回油阀卸载，才能取下试样。