WE-300B型液壓式材料試驗機(jī)操作說明書

正文：

 

一.概述

WE-300B型液壓式試驗機(jī)用于金屬材料的拉伸、壓縮、剪切和彎曲試驗，配上合適的夾具，也可做混凝土、磚石等非金屬材料的抗壓試驗，是科研單位、冶金和機(jī)械制造廠、質(zhì)檢站和大專院校的*設(shè)備。

本產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 3159-92 《液壓式試驗機(jī)》。

二.主要技術(shù)參數(shù)

1、zui大載荷                               300kN

2、試驗機(jī)級別(示值精度)                   一級(±1%)

3、測力分度值

0- 60kN                           0.2 kN/小格

0- 150kN                          0.5kN/小格

0-300kN                           1.0 kN/小格

4、拉伸夾頭間zui大距離（包括活塞行程）     700 mm

5、上下壓力板間zui大距離（包括活塞行程）   700 mm

6、活塞zui大行程                           150 mm

7、圓試樣夾持范圍                         (Φ5～Φ32)mm

8、扁試樣夾持范圍                         (0～25)mm

9、活塞上升速度                           (0-50)mm/min

10、外形尺寸                             

    主機(jī)                                 (820×550×1960)mm

    測力機(jī)                               (1200×750×1800)mm

11、重量

    主機(jī)                                  約1800kg

    測力系統(tǒng)                              約500kg

三.結(jié)構(gòu)與原理

本機(jī)由主機(jī)和測力系統(tǒng)兩部分組成，兩者通過高壓軟管聯(lián)接。

1、主機(jī)（圖一）主要有底座(12)、工作臺(11)、立柱(7)、絲杠(9)、移動橫梁(6)以及上橫梁(1)組成。其中移動橫梁上部安裝有下鉗口(3),下部安裝有上壓力板(8),上橫梁下部安裝有上鉗口(2)，工作臺、上橫梁通過兩根立柱連接,構(gòu)成一剛性框架。

工作臺（11）與活塞連接,隨著活塞一起上下移動。移動橫梁（6）通過傳動螺母連接在絲杠（9）上，隨著絲杠的轉(zhuǎn)動而作上下運動。絲杠的驅(qū)動機(jī)構(gòu)由驅(qū)動電機(jī)、鏈輪、鏈條組成。驅(qū)動電機(jī)通過鏈條傳動使兩根絲杠同步轉(zhuǎn)動。

當(dāng)高壓油泵向油缸內(nèi)供油，活塞上升，帶動工作臺向上運動，從而進(jìn)行試樣的拉伸、剪切試驗和抗壓試驗。拉伸和剪切試驗在移動橫梁和上橫梁之間進(jìn)行，抗壓試驗在工作臺和移動橫梁之間進(jìn)行。

2、測力系統(tǒng)采用液壓擺錘測力機(jī)構(gòu)（圖二），它與示值機(jī)構(gòu)一起組成測力系統(tǒng)。它通過測力油缸（10）和測力活塞（9）來進(jìn)行測力。當(dāng)工作油缸的壓力油進(jìn)入測力油缸時，推動測力活塞下移，此時頂塊（12），承（13）及連桿軸座（14）一起被推動而下移，再經(jīng)兩條拉桿（7）使擺桿軸座（6）產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，因而裝在擺桿軸（6）上的擺桿（8）也被揚(yáng)起產(chǎn)生轉(zhuǎn)角。擺桿軸上產(chǎn)生的扭力矩將由擺桿末端的重鉈（A、B、C）予以平衡，而當(dāng)擺桿軸座轉(zhuǎn)動的同時，通過推板（5）推動蝸桿（2）水平移動，這時蝸桿帶動蝸輪（4）旋轉(zhuǎn)，指針便在度盤上指示出一定的數(shù)值。示盤機(jī)構(gòu)的刻度分三種量程，即0-120kN，0-300kN和0-600kN，并分別使用A鉈、A+B鉈和A+B+C鉈與之相匹配，在三種量程中指針滿刻度時，擺桿帶動相匹配的重鉈分別揚(yáng)起,轉(zhuǎn)角均為45°。示值機(jī)構(gòu)封閉在玻璃罩內(nèi)，三種量程均刻在一個度盤上，分內(nèi)、中、外三圈，并標(biāo)有數(shù)字，刻線之間均有適當(dāng)?shù)木嚯x，可以估計到zui小格子的五分之一。度盤上有兩根指針，一個為主動針(黑色)，另一根為被動針(紅色)，兩根指針隨著載荷的增加而沿順時針方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)試件負(fù)荷達(dá)zui大值后卸載時，主動針隨即回到零位，而被動針則停留在原負(fù)荷值上，以便試驗人員讀出準(zhǔn)確的數(shù)值。被動指針可以用玻璃罩外的手柄撥回零位。

示值機(jī)構(gòu)內(nèi)附有加載速度指示裝置，它由一個伺服電機(jī)帶動一個指示盤，調(diào)整調(diào)節(jié)器可使電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變，從而可使指示盤獲得不同的轉(zhuǎn)速。

3、應(yīng)力-應(yīng)變記錄機(jī)構(gòu)

此機(jī)構(gòu)由描繪筒、描繪筆架組成。在試驗過程中，工作臺與測力機(jī)架發(fā)生相對位移，經(jīng)弦線使描繪筒轉(zhuǎn)動,記錄筆在蝸桿的蝸桿的帶動下沿描繪筒軸向移動,于是就畫出應(yīng)力-應(yīng)變曲線。將帶有重錘的弦線分別繞在描繪筒左側(cè)的小、中、大的槽內(nèi)時，此機(jī)構(gòu)變形放大比為1：1、2：1和4：1，

4、軸向柱塞泵

    本機(jī)采用軸向柱塞高壓油泵，它由電機(jī)通過三角皮帶傳動，工作平穩(wěn)而無噪聲，油泵體內(nèi)的柱塞與柱塞套均采用合金鋼并經(jīng)熱處理和精密研磨制成，其配合面具有相當(dāng)高的質(zhì)量，性能良好工作效率較高。油箱安放于箱座內(nèi)，其儲油量較大，所以，即使試驗機(jī)處于較長時間工作，也不致使油液溫升過高而影響測力精度。油箱的油量可通過油窗進(jìn)行觀察。

5、送油閥

    送油閥是一個分路式流量調(diào)節(jié)閥，它由一個可變節(jié)流器和一個定差減壓閥并聯(lián)組成。在調(diào)節(jié)送油速度時，應(yīng)嚴(yán)密注意指針的轉(zhuǎn)動應(yīng)與事先調(diào)整好的指示盤轉(zhuǎn)速一致。

6、回油緩沖閥

    回油緩沖閥由一個卸荷開關(guān)和一個回油節(jié)流閥組成，其目的是卸除載荷及使工作油缸油壓迅速下降，當(dāng)操作人員打開回油閥卸荷,測力缸中的高壓油也將通過回油缸流回油箱，但因工作油缸與測力油缸之間設(shè)有單向閥，使測力缸的壓力油不能倒流回工作油缸，也不能通過卸荷閥回油，它必須通過一個節(jié)流閥緩慢地流向油箱，這就防止擺桿及重鉈猛然回落造成強(qiáng)烈的沖擊。緩沖閥的手柄露出在測力箱體的左側(cè)，它可分別按A、B、C三種位置預(yù)先調(diào)整好。

7、液壓系統(tǒng)原理（圖三）

油箱內(nèi)的油被吸入油泵，經(jīng)油泵出油管送至送油閥，當(dāng)送油閥門*關(guān)閉時，油壓升高,直至將定差減壓閥打開，壓力油經(jīng)電磁閥進(jìn)入夾緊油缸，控制上下鉗口的夾緊與松開。當(dāng)送油閥打開時，壓力油一部分送入工作油缸內(nèi)，可使油缸內(nèi)的活塞升起，一部分壓力油單向地流向測力油缸，而帶動拉板、擺桿軸等測力機(jī)構(gòu)示值。當(dāng)工作油缸負(fù)荷突然消失時(打開回油閥或試樣斷裂)，工作油缸立即卸荷，而測力油缸之壓力油必須流經(jīng)具有阻尼作用的節(jié)流閥卸荷達(dá)到緩慢回油的目的。

四.試驗機(jī)使用操作方法

1、度盤選用

    試驗人員在作試驗前應(yīng)對試件zui大載荷有所估計，以便選用相應(yīng)的測量范圍，才能得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。例如：某試件估計zui大載荷不超過40kN的就應(yīng)選用60kN的量程，如估計試件zui大載荷不超過100kN的就應(yīng)選用150kN的量程，這樣是為了保證試驗結(jié)果數(shù)據(jù)能更準(zhǔn)確。選用某一個測量范圍時，相應(yīng)的調(diào)整緩沖閥的手柄對準(zhǔn)相應(yīng)的測量范圍的刻線。

2、擺錘的懸掛

    本試驗機(jī)采用擺錘形式，根據(jù)測量范圍的不同而懸掛不同的鉈。本試驗機(jī)有三個量程按圓周等級分布在同一個度盤上。鉈共三個，分別刻A、B、C字樣，A鉈固定在擺桿上，不用拆下。試驗時A鉈用于量程為0-60kN，A+B鉈用于0-150kN，A+B+C鉈用于0-300kN的量程。

3、指針零點的調(diào)整及平衡鉈的調(diào)節(jié)

做試驗之前一定要將指針調(diào)到零位，調(diào)整的方法是開動油泵并送油使活塞上升一段距離約5-10mm，然后轉(zhuǎn)動齒條使指示針對準(zhǔn)零線。當(dāng)指針對準(zhǔn)零點時，擺錘應(yīng)處于鉛垂位置，若不處于鉛垂則應(yīng)調(diào)節(jié)平衡鉈，使之刻線對準(zhǔn)。

4、試驗力速度指示器

試驗力速度指示器是由微型直流電動機(jī)、控制板及換檔波段開關(guān)組成，通過波段開關(guān)的電位器來改變加在電機(jī)上的電壓，并通過弦線，使從動輪運轉(zhuǎn)，軸套上的指示盤可獲得三種不同的輪速。（見表）

 

1	2	3
0.4r/min	2.4r/min	0.96r/min
300kN	60kN	150kN

 

 

5、送油閥與回油閥的操作

    在操作送油閥前先將加載速度指示裝置開啟，并迅速將調(diào)節(jié)器旋到適當(dāng)位置，使指示盤保持一定的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速均用秒表測定。為了使油泵輸出的油很快地進(jìn)入油缸，快速升起活塞以減少輔助時間，開始時送油閥可以開得大一些。當(dāng)試件開始加載時應(yīng)注意操縱送油閥手柄，根據(jù)試件的加載速度調(diào)節(jié)送油閥，即指針運動應(yīng)與指示盤保持同步。試樣被破壞后，慢慢地旋開回油閥，使油缸內(nèi)的油回到油箱，此時擺錘徐徐落下，度盤的主動針回零位，被動針停在試樣破壞的zui大力值處。

6、應(yīng)力-應(yīng)變記錄的使用

做試驗前，將記錄紙卷在描繪筒上，用彈簧片夾緊，弦線的一端固定在主機(jī)的工作臺上，在描繪筒的槽繞一圈，在另一端掛一重錘。

應(yīng)力-應(yīng)變曲線所表示的力值：

0- 60kN                         1.0 kN/mm

0- 150kN                        2.5 kN/mm

0-300kN                         5.0 kN/mm

7、

7、拉伸試驗

做此試驗時，打開油泵，開啟送油閥，使活塞上升下降約100mm，連續(xù)3次，使油缸和活塞間充分潤滑。

將試樣一端夾于上鉗口,使活塞上升一小段,抬起筆架,轉(zhuǎn)動蝸桿,直到指針正好對準(zhǔn)零位,以平衡掉活塞及在它上面的重量,再放下筆架。
做此試驗時，打開油泵，開啟送油閥，使活塞上升下降約100mm，連續(xù)3次，使油缸和活塞間充分潤滑。

將試樣一端夾于上鉗口,使活塞上升一小段,抬起筆架,轉(zhuǎn)動蝸桿,直到指針正好對準(zhǔn)零位,以平衡掉活塞及在它上面的重量,再放下筆架。

8、抗壓和彎曲試驗

同拉伸試驗一樣，在做試驗前，使活塞上升一小段，調(diào)節(jié)指針對準(zhǔn)零位，調(diào)整移動橫梁至適當(dāng)位置，以便做抗壓和彎曲試驗。

做彎曲試驗時，將彎曲試驗夾具裝在工作臺上，把兩壓輥調(diào)至適當(dāng)位置，把彎曲沖頭裝在移動橫梁下端，使彎曲沖頭的軸線與兩壓輥保持平行。把試樣放在兩壓輥上，即可進(jìn)行試驗。

五.試驗操作步驟

1. 拉伸試驗

a)    根據(jù)試樣選用量程，掛好砣并對準(zhǔn)刻線，并調(diào)整緩沖閥使之與量程范圍相適應(yīng)。

b)    打開電源，啟動油泵，開啟送油閥讓活塞上升下降100mm，2-3次。

c)    讓活塞上升一小段，調(diào)指針對準(zhǔn)零位，放下筆架。

d)    調(diào)整移動橫梁至適當(dāng)位置。關(guān)閉送油閥，按動夾頭“松開”、“夾緊”按鈕，夾緊試樣，必須注意使試樣處于鉛垂并位于中間位置。按試驗要求的加荷速度調(diào)整指示盤轉(zhuǎn)速。

e)    打開送油閥開始加荷，使指針的旋轉(zhuǎn)速度與跟蹤盤的速度基本保持一致。

f)    試樣破壞后，關(guān)閉送油閥，記錄試驗數(shù)據(jù)，將被動針撥回零位，取下斷裂的試樣

g)    重復(fù)b）～f）繼續(xù)下一試驗。

注意：本機(jī)禁止做未經(jīng)整形的（上下夾持部位嚴(yán)重不同軸）搭焊螺紋鋼抗拉試驗。

2．抗壓試驗

a）根據(jù)試塊選用量程，掛好砣并對準(zhǔn)刻線，并調(diào)整緩沖閥使之與量程范圍相適應(yīng)。

b）接通電源，啟動油泵，打開送油閥使活塞上升一段，調(diào)指針對零，關(guān)閉送油閥。

c) 啟動加載速度指示器，根據(jù)加載速度，調(diào)整指示盤以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。

d) 放好試塊。

e) 迅速將送油閥調(diào)到相應(yīng)位置，應(yīng)保持指針與指示盤同步旋轉(zhuǎn)，直至試塊壓碎，關(guān)閉送油閥，打開回油閥。

f)    記錄試驗數(shù)據(jù)，撥回從動針。

g) 清除被壓碎試塊。

h) 重復(fù)d）-g）直至所有試塊做完。

3．彎曲試驗

a) 根據(jù)試塊選用量程，掛好砣并對準(zhǔn)刻線，并調(diào)整緩沖閥使之與量程范圍相適應(yīng)。

b) 將彎曲試驗夾具裝在工作臺上，把兩壓輥調(diào)至適當(dāng)位置。彎曲沖頭裝在移動橫梁下端，并使彎曲沖頭與兩壓輥保持平行。

c) 把試樣放在兩壓輥上。

d) 打開電源，啟動油泵，開啟送油閥讓活塞上升下降100mm，2-3次。

e)    讓活塞上升一小段，調(diào)指針對準(zhǔn)零位，放下筆架。

f)    調(diào)整移動橫梁至適當(dāng)位置。

g)    按試驗要求的加荷速度調(diào)整指示盤轉(zhuǎn)速。

h)    打開送油閥開始加荷，使指針的旋轉(zhuǎn)速度與指示盤的速度基本保持一致。

i)    試樣破壞后，關(guān)閉送油閥，記錄試驗數(shù)據(jù)，將被動針撥回零位，取下斷裂的試樣。

j)    重復(fù)c）～i）繼續(xù)下一試驗。

六. 安裝試車，保養(yǎng)

1、吊裝時, 利用鉗口兩側(cè)的M12的六角頭螺栓,用四塊起吊板將移動橫梁與上橫梁連接,就可用吊環(huán)螺釘?shù)跹b，安裝到位后再拆去。

2、試驗機(jī)應(yīng)安裝在清潔、干燥、溫度均勻，周圍無震動，無腐蝕性氣體影響的房子里，地腳螺釘布置如圖四。

3、安裝地點位置適當(dāng)，便于操作和維護(hù)保養(yǎng)。安裝地基應(yīng)牢固可靠，地腳螺釘應(yīng)對準(zhǔn)底座。

4、機(jī)體的水平調(diào)試方法：

用0.1/1000方框水平儀測量移動橫梁的上平面，找縱橫水平至±1格，若超出±1格，可在底座下在面加墊鐵校正，擰緊地腳螺母。

5、電器說明（圖三）：

電源為三相50Hz交流380V，組合開關(guān)H是電源總開關(guān)。將組合開關(guān)轉(zhuǎn)到閉合位置時，紅色信號燈L2亮，指示電源已接通。

按下控制按鍵SB1中的綠色接鈕，則紅色信號燈熄滅，綠色信號燈L1亮，指示油泵電機(jī)D已開始工作。當(dāng)活塞上升到zui大值時，接近開關(guān)發(fā)信號將交流接觸器K線圈電源切斷，油泵電機(jī)停止工作。若要人為停止工作，可按紅色按鈕SB2或切斷總電源。

按下控制按鍵SB3或SB4接鈕，絲杠驅(qū)動電機(jī)工作，絲杠旋轉(zhuǎn)帶動移動橫梁上下移動，當(dāng)上升、下降到zui大值時，接近開關(guān)發(fā)信號將電源切斷，移動橫梁停止。SB3、SB4為點動按鈕，只有一直按著移動橫梁才會移動。

試驗機(jī)外殼必須可靠接地。

6、      灌油與放油：

應(yīng)定期檢查油箱內(nèi)油量是否達(dá)到油標(biāo)孔鏡高度。使用時如發(fā)現(xiàn)油液混濁時即予更換，同時對油箱進(jìn)行一次清洗。可以倒入煤油至油箱中然后放出，如此重復(fù)幾次。換油時打開后門，當(dāng)環(huán)境溫度為15±5℃，使用GB443-84N68機(jī)械油；當(dāng)環(huán)境溫度為25±5℃，使用GB443-84N100機(jī)械油。放油時可擰開側(cè)面的油塞即可。