液压式万能材料试验机.doc

附录一 液压式万能材料试验机 材料试验机是测定材料力学性能的主要设备。常用的材料试验机有拉力试验机、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、弯曲等多种试验的试验机称为万能材料试验机，简称万能机。供静力试验用的普通万能材料试验机，按其传递荷载的原理可分为液压式和机械式两类。现以国产WE系列为例，介绍液压万能机。其外观见图F1-1，结构简图见图F1-2。下面分别介绍其加载系统和测力系统。 图F1-1 WE型液压万能机外观 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开动时，油液通过送油阀门17，经送油管18进入工作油缸，把活塞5连同活动平台8一同顶起。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，或将受弯试件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，试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压力。 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是关闭的，油液不能流回油箱），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，亦即试样所受载荷成正比。经过标定便可使指针在示力度盘上直接指示载荷的大小。 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，即载荷并不相同。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载荷的速度。开启回油阀20，可使工作油缸中的油液经回油管19泻回油箱37，从而卸减试样所受载荷。 试验开始前，为消除活动框架等的自重影响，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铊31，使摆杆保持垂直位置，并使示力指针指在零点。 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载荷的坐标。这样，试验时绘图笔34在滚筒上就可自动绘出载荷－位移曲线。当然，这只是一条定性曲线，不是很准确的。 19回油管 19回油管 图F1-2 WE型液压万能机结构简图 三、操作规程及注意事项 1.根据试样尺寸和材料，估计最大载荷，选定相适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上升约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，给试件平稳加载。应避免油阀开启过大进油太快。试验进行中，注意不要触动摆杆或摆锤。 5.试验完毕，关闭送油阀，停止油泵工作。破坏性试验先取下试样，再缓缓打开回油阀将油液放回油箱。非破坏性试验，应先开回油阀卸载，才能取下试样。