材料試驗機:簡介,性能說明,控制系統,技術參數,套用領域,分類,按加荷方法,按測力

材料試驗機，是在各種條件、環境下測定金屬材料、非金屬材料、機械零件、工程結構等的機械性能、工藝性能、內部缺陷和校驗旋轉零部件動態不平衡量的精密測試儀器。在研究探索新材料、新工藝、新技術和新結構的過程中，材料試驗機是一種不可缺少的重要檢測儀器。多用於金屬及非金屬（含複合材料）的拉伸、壓縮、彎曲、剪下、剝離、撕裂、保載、鬆弛、往復等項的靜力學性能測試分析研究，可自動求取ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5 、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E等試驗參數，並可根據GB、ISO、DIN、ASTM、JIS等國內、國際相關標準進行試驗和提供數據。

基本介紹

中文名：材料試驗機
外文名：material testing machine

簡介,性能說明,控制系統,技術參數,套用領域,分類,按加荷方法,按測力方式,按控制方式,按試驗力分類,種類,拉伸試驗,壓縮試驗,彎曲試驗,剪下試驗,衝擊試驗,硬度試驗,安裝與維護,準備工作,安裝校正,液壓系統的連線,電氣安裝,試驗機調試,分類,試驗方法,

簡介

材料試驗機用於橡膠塑膠、紡織物、防水材料、電線電纜、金屬等材料的拉伸、壓縮、彎曲、剪下、撕裂等力學性能的測試，增加附具可做彎曲試驗，是科研院所、大專院校、工礦企業、技術監督、商檢仲裁等部門的理想的測試設備

性能說明

用於各種金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲及剪下試驗，亦可用作塑膠、混凝土、水泥等非金屬材料的壓縮試驗，增加簡單附屬檔案，可完成膠帶鏈條，鋼絲繩、電焊條、瓦及構件的多種性能試驗。本機採用油缸下置式、高度低、重量輕，尤其適用於工程施工部門。

控制系統

⒈電子測力，液晶顯示試驗力-時間曲線、試驗力、試驗力峰值、具有明顯屈服特徵材料的屈服力，實驗數據方便直觀；

⒉通過數字健輸入試樣編號、橫截面積，可直接測定材料的抗拉強度、屈服強度等力學性能；

⒊可以對實驗結果進行列印。

技術參數

F最大試驗力 100KN 300KN 600KN 1000KN 2000KN

試驗力示值相對誤差 ≤±1%

解析度 0.01kN

拉伸空間 700mm

壓縮空間 380mm

夾持方式手動夾緊

圓試樣夾持直徑 Φ13-40mm

扁試樣夾持厚度 0-15mm

扁試樣最大夾持寬度 75mm

剪下試樣直徑 10mm（另選）

上下壓板尺寸 φ160mm（另選204×204mm）

彎曲支點間最大距離 450mm

拉伸空間兩支柱距離 550mm

油泵電動機功率 1.1kW

橫樑上下移動電動機功率 0.75kW

主機外形尺寸㎜ 890×660×2200

淨重 2600Kg

套用領域

廣泛套用於機械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通運輸、壓力容器等工業部門以及大專院校、科研院所的相關實驗室。對有效使用材料、改進工藝、提高產品質量、降低成本、保證產品安全可靠等都具有重要作用。

種類

材料在外力的作用下，所表現的抵抗變形或破壞的能力，稱作材料的機械性能。包括強度、塑性、彈性、脆性、斷裂韌性、硬度等。一般企業有做機械性能試驗、物理實驗、化學實驗。

在檢測樣品中，材料的機械性能試驗有拉伸、壓縮、彎曲、剪下、扭轉、衝擊、疲勞、蠕變、持久、鬆弛、磨損、硬度等試驗。

拉伸試驗

又稱拉力試驗，一般採用的儀器是萬能材料試驗機和拉力試驗機，主要是緩慢地在試樣兩端施加負荷，使試樣的工作部分受軸向拉力，引起試樣沿軸向伸長，一般進行到拉斷為止。通過拉伸試驗可測定材料的抗拉強度和塑性特性等。拉伸試樣要符合相關的國家、行業標準對不同材料的拉伸試驗要求。拉伸試驗曲線應力—應變拉伸曲線。

拉伸曲線可分四個階段：1、10ab—彈性變形階段 a 點對應PP值叫做比例極限負荷。b點對應Pe值叫做彈性極限負荷（不產生永久變形的最大抗力）0—a段 ÄL正比與p 直線階段 a—b段極微量塑性變形（0.001-0.005%）2、（bcd）—屈服變形階段 c 點屈服點對應PS c—d波形段“平台”。3、dB—均勻塑性變形階段 B點對應Pb值材料的強度極限負荷（所能承受的最大載荷）。4、 BK—局部集中變形階段（縮頸）K點為斷裂點對應Pk值斷裂負荷。

壓縮試驗

與拉伸試驗相反，用於測定材料在靜壓力作用下的壓力強度、相對縮短率和斷面增大率等。對壓縮試樣的基本要求是兩個支承端面要相互平行。使用者一般使用萬能試驗機、壓力試驗機。

彎曲試驗

主要是用於測定材料或構件等地彎曲強度極限，彈性模量及最大撓度。可分為簡支梁彎曲試驗和純彎曲試驗。

剪下試驗

主要是用於測定材料的抗剪下能力，一般用來評定鉚釘用線材的質量。剪下試驗分為單項剪下和雙向剪下試驗，採用儀器是萬能材料試驗機。

衝擊試驗

就是利用擺錘衝擊試樣前後的能量差來確定該試樣的韌性活脆性。特點是衝擊力大、作用時間短、變化快。

硬度試驗

是一種迅速、經濟的機械試驗方法，是測定材料機械性能套用最廣泛的方法之一，是唯一不損壞試件機械性能的試驗。產品檢測中還有扭轉試驗，疲勞試驗，蠕變試驗，鬆弛試驗，持久試驗。

安裝與維護

準備工作

⑴試驗機應選擇安裝在清潔、乾燥、無震動而且室溫能控制在（10～35）℃的房間內。並且房間應有足夠的空間，以保證在試驗機周圍有大於70cm的空間供試驗和日常維護。

⑵將試驗機安裝位置向下挖一坑，尺寸比試驗機底座長、寬各大於50cm，深度不小於30cm。

⑶在坑內澆灌強度等級不小於C20的混凝土，在澆灌混凝土時留出錨固地腳螺釘的孔洞及安裝電路、感測器的管道。混凝土基礎的平面套用水平找平。

⑷試驗機接三相四線電源，電源應安裝空氣開關和漏電保護裝置。電線距離地面應大於150 cm，電線上應安裝手動電閘來控制試驗機電源。

安裝校正

試驗機主體應使用框式水平儀或借用附屬檔案中的線錘在相互垂直的兩個方向校正立柱的垂直度，用在主體底部插入小鐵片的方法調整。裝好地腳螺釘，並如帶彈簧墊圈。用強度較高的水泥砂漿將各地腳螺釘孔澆固，並填實試驗機與地面間的各處空隙，灑水養護一周以上，再堅固螺釘。

液壓系統的連線

⑴拆除各部綑紮物，用清潔的煤油清洗油管內部，尤其是各根油管的連線口絲扣。

⑵檢查接頭處墊圈是否完整，如果由於運輸原因產生破損，應取用試驗機附帶的新墊圈裝好，以防高壓時滲油。

⑶使用合適的扳手連線各油管，如果是無縫銅管應連線主機，並依靠控制台的移動來調整間距來連線控制台端。

⑷將油箱內殘油放掉，並清除油箱內殘渣。

⑸ 揭開液壓控制箱鐵門，可以看到絲網濾油器，灌油時就通過此濾油器注入油箱內。試驗機通常採用液壓油，夏季應使用粘度較大的液壓油，冬季應使用粘度較小的液壓油。

⑹ 加油時務必嚴密注意油位高度。油量太少試驗機不能正常工作，油量太多會造成液壓油從工作油缸口泄漏。

電氣安裝

試驗機供電電壓為三相380V主體和液壓控制箱之間的電氣採用插頭連線。通電前應打開液壓控制箱的鐵門，檢查各接線有無脫落，熔斷器是否鬆動，清掃電氣箱內灰塵和雜物。確認設備已與供電線路連線後，按液壓控制箱台面板上的“電源”按鈕，指示燈亮顯示已情報檢索開供電。打開油泵，檢查油泵的運轉方向和箭頭指示方向是否一致，如相反則調換任意兩根相連的位置，然後點動鉗口座升降按鈕，取出台板上所墊木塊，擰開送油閥升起活塞，參照主體立柱上的標尺檢查活塞行程限位開關是否起作用。

試驗機調試

⑴關掉油泵電機，旋出油泵上面的MS絲堵，排出泵內的空氣（和少量油一起流出），排淨空氣後旋迴絲堵：啟動油泵反覆升降活塞將油缸、油管內的空氣排淨。

⑵將冷彎支座向兩邊等距拉開，以移動橫樑升降時不碰到為準：

⑶在台板上安裝球面下壓板，升降移動橫樑使上下壓板相距約20mm：

⑷ 啟動油泵，關閉回油閥開啟送油閥使台板上升，緩慢加大壓力：

⑸檢查各油管接頭有無漏油：

⑹如有漏油，卸力後擰緊油處接頭，材料。

分類

材料試驗機的分類方法很多，常見的有：

第一，按照出力源的類型分主要有電機、液壓、氣動、電磁等幾種；

第二，按測量結束的指示類型分主要有數顯、指針；

第三，按試樣所受有載與時間的關係主要有：靜態機和疲勞機。

第四，按控制方式分主要有開環控制（手動控制）和閉環控制（自動控制）

對於閉環控制控制類型有：速度控制、載荷控制、變形控制、位置控制。

第五，按用途分主要有通用機（萬能機）、專用機。

專用機的種類很多，如：水泥壓力機、紅磚壓力機、線彎曲疲勞機、軟憂機、電瓷彎扭機、臥拉等等，遠平衡機，遠三軸、振動台。

試驗方法

一般來說試驗機只有兩種：運動方向（或受力方向），一種是拉，一種是壓，我們通常所見的拉、壓、彎、剪、剝、撕、穿、磨損等等，這種對試樣而言的。檢測與控制，檢測與控制是兩個不同的概念，但又不可分割，一般來說，對於一個特定的系統，在一個特定的試驗條件下，它只是控制了一特定參數，如該公司的電拉，它只控制試台的移動速度，而檢測量一般來說不止一個，如電拉一般有載荷、位移、變形等檢測環節。開環控制與閉環控制——開環控制——閉環控制。

檢測分檔與控制分檔

檢測分檔：可分提高測量的靈敏度，解決大管理站稱小物的問題。

控制分檔：用來解決精確“定位”的問題，同時也解決測量精度的問題。

檔放大與量程分檔的關係

這是兩個不同的概念，但又相互關聯。分檔放大是指感測器放大器的一個局部參數，而量程分檔是指試驗機的一個對部特性參數。對用戶而言後者有實際的含義，而前者並不需要用戶關注。

材料試驗機