正文:
一.概述
WE-300B型液壓式試驗(yàn)機(jī)用于金屬材料的拉伸、壓縮、剪切和彎曲試驗(yàn),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(yàn),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(yàn)機(jī)》。
二.主要技術(shù)參數(shù)
1、zui大載荷 300kN
2、試驗(yàn)機(jī)級(jí)別(示值精度) 一級(jí)(±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(tái)(11)、立柱(7)、絲杠(9)、移動(dòng)橫梁(6)以及上橫梁(1)組成。其中移動(dòng)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(tái)、上橫梁通過兩根立柱連接,構(gòu)成一剛性框架。
工作臺(tái)(11)與活塞連接,隨著活塞一起上下移動(dòng)。移動(dòng)橫梁(6)通過傳動(dòng)螺母連接在絲杠(9)上,隨著絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)而作上下運(yùn)動(dòng)。絲杠的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鏈輪、鏈條組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過鏈條傳動(dòng)使兩根絲杠同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)高壓油泵向油缸內(nèi)供油,活塞上升,帶動(dòng)工作臺(tái)向上運(yùn)動(dòng),從而進(jìn)行試樣的拉伸、剪切試驗(yàn)和抗壓試驗(yàn)。拉伸和剪切試驗(yàn)在移動(dòng)橫梁和上橫梁之間進(jìn)行,抗壓試驗(yàn)在工作臺(tái)和移動(dòng)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(shí),推動(dòng)測力活塞下移,此時(shí)頂塊(12),承(13)及連桿軸座(14)一起被推動(dòng)而下移,再經(jīng)兩條拉桿(7)使擺桿軸座(6)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng),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(dòng)的同時(shí),通過推板(5)推動(dòng)蝸桿(2)水平移動(dòng),這時(shí)蝸桿帶動(dòng)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(shí),擺桿帶動(dòng)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(gè)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(jì)到zui小格子的五分之一。度盤上有兩根指針,一個(gè)為主動(dòng)針(黑色),另一根為被動(dòng)針(紅色),兩根指針隨著載荷的增加而沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)試件負(fù)荷達(dá)zui大值后卸載時(shí),主動(dòng)針隨即回到零位,而被動(dòng)針則停留在原負(fù)荷值上,以便試驗(yàn)人員讀出準(zhǔn)確的數(shù)值。被動(dòng)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(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)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(yàn)過程中,工作臺(tái)與測力機(jī)架發(fā)生相對(duì)位移,經(jīng)弦線使描繪筒轉(zhuǎn)動(dòng),記錄筆在蝸桿的蝸桿的帶動(dòng)下沿描繪筒軸向移動(dòng),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(shí),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(dòng),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(chǔ)油量較大,所以,即使試驗(yàn)機(jī)處于較長時(shí)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(gè)分路式流量調(diào)節(jié)閥,它由一個(gè)可變節(jié)流器和一個(gè)定差減壓閥并聯(lián)組成。在調(diào)節(jié)送油速度時(shí),應(yīng)嚴(yán)密注意指針的轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)卸荷開關(guān)和一個(gè)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(gè)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(shí),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(shí),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(dòng)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(shí)(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(yàn)機(jī)使用操作方法
1、度盤選用
試驗(yàn)人員在作試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)試件zui大載荷有所估計(jì),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(jì)zui大載荷不超過40kN的就應(yīng)選用60kN的量程,如估計(jì)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(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)能更準(zhǔn)確。選用某一個(gè)測量范圍時(shí),相應(yīng)的調(diào)整緩沖閥的手柄對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的測量范圍的刻線。
2、擺錘的懸掛
本試驗(yàn)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(yàn)機(jī)有三個(gè)量程按圓周等級(jí)分布在同一個(gè)度盤上。鉈共三個(gè),分別刻A、B、C字樣,A鉈固定在擺桿上,不用拆下。試驗(yàn)時(shí)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(diǎn)的調(diào)整及平衡鉈的調(diào)節(jié)
做試驗(yàn)之前一定要將指針調(diào)到零位,調(diào)整的方法是開動(dòng)油泵并送油使活塞上升一段距離約5-10mm,然后轉(zhuǎn)動(dòng)齒條使指示針對(duì)準(zhǔn)零線。當(dāng)指針對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)時(shí),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(duì)準(zhǔn)。
4、試驗(yàn)力速度指示器
試驗(yàn)力速度指示器是由微型直流電動(dòng)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(dòng)輪運(yùn)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(shí)間,開始時(shí)送油閥可以開得大一些。當(dāng)試件開始加載時(shí)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(yùn)動(dòng)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(shí)擺錘徐徐落下,度盤的主動(dòng)針回零位,被動(dòng)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(yàn)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(tái)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(yàn)
做此試驗(yàn)時(shí),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(dòng)蝸桿,直到指針正好對(duì)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(yàn)時(shí),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(dòng)蝸桿,直到指針正好對(duì)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(yàn)
同拉伸試驗(yàn)一樣,在做試驗(yàn)前,使活塞上升一小段,調(diào)節(jié)指針對(duì)準(zhǔn)零位,調(diào)整移動(dòng)橫梁至適當(dāng)位置,以便做抗壓和彎曲試驗(yàn)。
做彎曲試驗(yàn)時(shí),將彎曲試驗(yàn)夾具裝在工作臺(tái)上,把兩壓輥調(diào)至適當(dāng)位置,把彎曲沖頭裝在移動(dòng)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(yàn)。
五.試驗(yàn)操作步驟
1. 拉伸試驗(yàn)
a) 根據(jù)試樣選用量程,掛好砣并對(duì)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(dòng)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(duì)準(zhǔn)零位,放下筆架。
d) 調(diào)整移動(dòng)橫梁至適當(dāng)位置。關(guān)閉送油閥,按動(dòng)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(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù),將被動(dòng)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(yàn)。
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(yàn)。
2.抗壓試驗(yàn)
a)根據(jù)試塊選用量程,掛好砣并對(duì)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(dòng)油泵,打開送油閥使活塞上升一段,調(diào)指針對(duì)零,關(guān)閉送油閥。
c) 啟動(dòng)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(yàn)數(shù)據(jù),撥回從動(dòng)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(yàn)
a) 根據(jù)試塊選用量程,掛好砣并對(duì)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(yàn)夾具裝在工作臺(tái)上,把兩壓輥調(diào)至適當(dāng)位置。彎曲沖頭裝在移動(dòng)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(dòng)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(duì)準(zhǔn)零位,放下筆架。
f) 調(diào)整移動(dòng)橫梁至適當(dāng)位置。
g) 按試驗(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù),將被動(dòng)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(yàn)。
六. 安裝試車,保養(yǎng)
1、吊裝時(shí), 利用鉗口兩側(cè)的M12的六角頭螺栓,用四塊起吊板將移動(dòng)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(yàn)機(jī)應(yīng)安裝在清潔、干燥、溫度均勻,周圍無震動(dòng),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(diǎn)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(duì)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(dòng)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(shí),紅色信號(hào)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(hào)燈熄滅,綠色信號(hào)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(shí),接近開關(guān)發(fā)信號(hào)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(dòng)電機(jī)工作,絲杠旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)移動(dòng)橫梁上下移動(dòng),當(dāng)上升、下降到zui大值時(shí),接近開關(guān)發(fā)信號(hào)將電源切斷,移動(dòng)橫梁停止。SB3、SB4為點(diǎn)動(dòng)按鈕,只有一直按著移動(dòng)橫梁才會(huì)移動(dòng)。
試驗(yàn)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(shí)如發(fā)現(xiàn)油液混濁時(shí)即予更換,同時(shí)對(duì)油箱進(jìn)行一次清洗??梢缘谷朊河椭劣拖渲腥缓蠓懦?,如此重復(fù)幾次。換油時(shí)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(shí)可擰開側(cè)面的油塞即可。
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