[實用新型]對試件兩端主動加載式液壓萬能試驗機

無效

• 申請號: 200620149020.6
• 申請日: 2006-10-16
• 公開（公告）號: CN200965501Y
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 隗幼鵬
• 申請（專利權）人: 北京聯合大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/04
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本實用新型涉及一種用于測試材料的力學性能的萬能試驗機，尤其是液壓萬能試驗機，特別是一種對試件兩端主動加載的液壓萬能試驗機。

背景技術

材料試驗機廣泛用于科研和教學。隨著微機控制技術、傳感器技術、新型的液壓控制器件、伺服與步進電機技術的發展，微機控制電液伺服萬能試驗機和電控萬能試驗機由于優良的測試性能在試驗機制造業已成主導產品并已在相關業界得到普遍使用。目前比較先進的市售的試驗機為WAW系列微機控制電液伺服萬能試驗機(例如天水試驗機廠制造的)，其包括一個試驗臺平板、一個上橫梁和一移動橫梁，還包括一個液壓缸、四根豎直的光杠和兩根豎直的絲桿，所述光杠與所述試驗臺平板以及所述上橫梁固定連接，并且穿過所述移動橫梁上的光孔，可在豎直方向上相對于移動橫梁移動，所述絲桿通過絲母與移動橫梁連接，并穿過上橫梁和試驗臺平板上的光孔，可相對于二者在豎直方向上運動，絲桿下部帶有傳動鏈輪，該傳動鏈輪通過一鏈條被一固定在機架上的馬達驅動。此由絲桿、絲母、傳動鏈輪、鏈條以及馬達構成的系統用于調節移動橫梁以放入試件。此系統在對試件加載的過程中必須保持非驅動狀態，以免將馬達損壞。所述液壓缸的一個柱塞頂在試驗臺平板之下。在移動橫梁與上橫梁之間帶有卡具，用于卡緊拉伸試驗時的試件。當液壓缸中加壓時，所述活塞或柱塞頂著試驗臺平板和上橫梁向上移動，而移動橫梁保持不動，其與上橫梁之間構成拉伸試驗空間，與試驗臺平板之間構成壓縮試驗空間。

本實用新型的發明人在高校材料力學實驗室從事教學多年，上述這些先進的試驗機與傳統試驗機都使用過，對它們的性能、特點有切身的感受。上述的先進試驗機與傳統試驗機相比最突出的特點是：控制功能極大提高，試驗過程中加載速率、變形速率可以得到精細的控制，測試精度得到很大的提高。

然而，無論上述目前較先進的試驗機還是傳統的試驗機都存在兩個最主要的問題：第一，試件斷裂時所帶來的比較強烈的震動無法消除或減弱；第二，斷口偏中問題無法從根本上得到解決。究其原因，就是由于這些試驗機都采用對試件單端主動加載的方式(例如在上述WAW系列試驗機中，拉伸試驗時試件通過上橫梁加載，而其另一端固定在移動橫梁上，當壓縮試驗時試件通過試驗臺平板加載，其另一端也是固定在移動橫梁上)，因而造成了當試件幾何對稱、材質均勻時兩端加載條件不對稱的問題。

發明內容

本實用新型的目的就是要解決上面提到的現有技術中的問題，提供一種萬能試驗機，其能夠消除或者明顯減弱試件斷裂時所帶來的比較強烈的震動，并且能夠從根本上解決斷口偏中的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種新型的萬能試驗機，其從試件的兩端對試件加載，而不是像現有技術中的試驗機那樣，從試件的一端加載。

實現上述技術方案有多種途徑，對于本領域的普通技術人員來說，在本實用新型的基本構思的啟發下，很容易想到多種實現試件兩端加載的實施形式，例如可采用雙液壓油缸在材料兩端加載來實現。即，除了現有的用于驅動上橫梁和試驗臺平板的液壓缸以外，再設置一個液壓缸來驅動移動橫梁，并使傳動鏈輪與絲桿之間可以相對在豎直方向上移動，例如使二者通過鍵槽相互連接。在這種實施方案中，優選在液壓回路中加入液壓同步閥來調節試件兩端的均衡加載。這些實施形式都沒有偏離本實用新型的基本方案，因此都包含在本實用新型的框架內。

因此，本實用新型的萬能液壓試驗機包括一個試驗臺平板、一個上橫梁和一移動橫梁，還包括至少一個液壓缸、兩根豎直的絲桿、至少兩根豎直的光杠，所述光杠與所述試驗臺平板以及所述上橫梁固定連接，并且穿過所述移動橫梁上的光孔，可在豎直方向上相對于移動橫梁移動，所述絲桿通過絲母與移動橫梁連接，并穿過上橫梁和試驗臺平板上的光孔，可相對于二者在豎直方向上運動，絲桿下部帶有傳動鏈輪，該傳動鏈輪通過一鏈條被一固定在機架上的馬達驅動，此由絲桿、絲母、傳動鏈輪、鏈條以及馬達構成的系統用于在放入試件時調節移動橫梁，在對試件加載時必須保持此系統處于非驅動狀態，否則將會使馬達燒壞。所述液壓缸的一個柱塞或活塞頂在試驗臺平板之下，所述上橫梁與所述移動橫梁的相對的面上分別帶有一個卡具，兩卡具相對，其特征在于：還包括一個用于在試驗過程中使移動橫梁也可以上下移動的驅動裝置，從而可以實現兩端對試件加載。在這種情況下，絲桿將在對試件加載的過程中與移動橫梁一起運動，所以，傳動鏈輪與絲桿必須通過鍵槽配合裝在一起，從而可以使二者在豎直方向上相對移動。