第一部分 材料力学实验常用仪器设备 第一章 材料力学性能试验仪器 1 .1 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。供静力实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。下面将介绍几种类型的万能机。 为介绍液压式万能材料试验机,现以国产 W E 系列为例。图 1.1.1 为这一系列中最常见的W E—100A、300、600 试验机,其结构简图如图 1.1.2 所示。现分别介绍其加载系统和测力系统。 图 1.1.1 液压式万能试验机 1 .1 .1 加载系统 液压式万能试验机的基本结构如图 1.1.2 所示。主机在底座上由两根固定立柱和固定横梁组成承载框架。工作油缸固定于框架上。在工作油缸的活塞上,支承着由上横梁、活动立柱和活动平台组成的活动框架。当油泵开动时,液压油通过送油阀,经送油管进入工作油缸,把活塞连同活动平台一同顶起。这样,如把试样安装于上夹头和下夹头之间,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之间,或将受弯试样置放于两个弯曲支座上,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,驱动螺杆,便可使下夹头上升或下降。但电机不能用来给试样施加拉力。 图 1.1.2 液压式万能试验机结构简图 1 .1 .2 测力系统 加载时,开动油泵电机,打开送油阀,油泵把油液送入工作油缸顶起工作活塞给试样加载;同时,油液经回油管及测力油管(这时回油阀是关闭的,油液不能流回油箱),进入测力油缸,压迫测力活塞,使它带动拉杆向下移动,从而迫使摆杆和摆锤联同推杆绕支点偏转。推杆偏转时,推动齿杆作水平移动,于是驱动示力盘的指针齿轮,使示力指针绕示力度盘的中心旋转。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...