[發明專利]一種大噸位立式拉伸與壓縮萬能試驗系統及其工作方法

在審

• 申請號: 201711490933.3
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108169024A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 金立強;李達;李書卉;孫凱;邢懷念;劉增利
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N3/02
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司 21208
• 代理人: 楊翠翠

一種大噸位立式拉伸與壓縮萬能試驗系統及其工作方法，其屬于力學計量檢測技術領域。該系統采用四立柱、上下橫梁作為主結構，在上橫梁的上、下面均有螺紋孔，用來安裝大噸位高壓穿心千斤頂。當穿心千斤頂安放在上橫梁下方時，配上高精度力傳感器和壓頭，便可在壓頭和下橫梁之間實現壓縮和彎曲試驗；當穿心千斤頂安放在上橫梁上方時，配上高精度力傳感器，根據不同的試樣配上不同的夾具便可實現拉伸試驗。四立柱做成螺紋形式，配上螺帽既可以承受荷載，又可以調節和固定上、下橫梁的位置，來改變系統的試驗空間，適合不同尺寸的試樣及不同形式的試驗。通過高壓油泵可實現手動加載，配上控制器和計算機可以實現程序控制加載。

技術領域

本發明涉及一種萬能試驗系統，其屬于材料或結構的拉伸、壓縮和萬能試驗機領域，特別是涉及大噸位拉伸、壓縮和萬能實驗機領域。

背景技術

萬能試驗機是力學計量檢定中常用的儀器，主要用于金屬、非金屬材料和零件、部件、構件的拉伸、壓縮、彎曲等力學性能的測試。萬能試驗機主要分為電子萬能試驗機與液壓萬能試驗機兩大類，電子萬能試驗機測量與控制精度高，量程一般在50噸以下；液壓萬能試驗機精度較低，但更適合大噸位測量，量程一般可達到100噸甚至200噸。但受到油缸、試驗空間等限制，量程再高的一般只能做成壓力試驗機，如500噸、1000噸，甚至2000噸，而且大噸位試驗機多為臥式結構，占地空間較大，生產成本高。

發明內容

本發明所述的萬能試驗系統采用大噸位高壓穿心千斤頂作為加載系統，解決了萬能試驗機的大噸位拉伸試驗問題，節約了試驗空間及生產成本，實現了大噸位的立式萬能試驗系統。

本發明采用的技術方案為：一種大噸位立式拉伸與壓縮萬能試驗系統，它包括上橫梁、下橫梁、底座和四根立柱，所述上橫梁和下橫梁采用箱梁結構，上橫梁的中心設有上橫梁中心孔，下橫梁的中心設有下橫梁中心孔；所述立柱采用螺紋形式，立柱的底端依次穿過下橫梁、底座支撐座和底座，底座支撐座支撐在下橫梁和底座之間，立柱的底端通過設置在下橫梁上表面的下橫梁螺帽鎖緊；所述上橫梁通過上橫梁正向螺帽和上橫梁背向螺帽鎖緊在立柱的頂端，上橫梁的正向通過高強螺栓固定有穿心千斤頂，穿心千斤頂經過力傳感器作用于待測試樣的上端，待測試樣的另一端為待測試樣的下端。

一種大噸位立式拉伸與壓縮萬能試驗系統的工作方法，包括以下步驟：

所述拉伸試驗采用高強螺栓將穿心千斤頂固定在上橫梁的上方，穿心千斤頂連接力傳感器；待測試樣的下端穿出下橫梁中心孔用試樣底端螺帽固定，待測試樣的上端依次穿過上橫梁中心孔、穿心千斤頂、力傳感器用試樣頂端螺帽固定；上橫梁采用上橫梁正向螺帽和上橫梁背向螺帽鎖緊在立柱上；啟動穿心千斤頂進行拉伸試驗，通過力傳感器測得數據。

所述壓縮試驗采用高強螺栓將穿心千斤頂固定在上橫梁的下方，穿心千斤頂連接力傳感器和壓頭，在下橫梁的上方放置壓板；將待測試樣置于壓頭和壓板之間，采用上橫梁正向螺帽和上橫梁背向螺帽將上橫梁鎖緊在立柱上；啟動穿心千斤頂進行壓縮試驗，通過力傳感器測得數據。

上、下橫梁均為箱梁結構，內設加勁肋，橫梁中間設置通孔，直徑與穿心千斤頂內孔直徑相同，可以將試樣或夾具穿過橫梁中心通孔來進行拉伸試驗。四立柱做成螺紋形式，通過螺帽可以調節和固定上、下橫梁的位置，來改變系統的試驗空間，最大限度的利用系統的空間，適合不同尺寸的試樣。

通過高壓油泵控制穿心千斤頂可實現手動加載；通過高精度力傳感器、位移傳感器等控制，再配上控制器和計算機，可以實現電液伺服的程序控制。