拉力试验机拉伸空间的延伸改造方法.pdf

2014年4月
机床与液压
4pr.2014
第42卷第8期
MACHNE TOOL HYDRAULICS
Vol 42 No8
DOI:10.3969/j.isa.1001-3881.2014.08.055
拉力试验机拉伸空间的延伸改造方法
陈晓洪,陈育志
(金陵科技学院建筑工程学院,江苏南京211169)
摘要:通过对MIS公同生产的SHT4605试验机的反力架进行改造,使其有效工作空间得到大幅度增加,可以满足多种
非标准试样的拉伸试验要求,并可以进行筋材混凝土锚固性能试验,扩展了试验机的使用功能
关键词:试验机;拉伸空间;改造;非标准试样
中图分类号:TH122文献标识码:B文章编号:1001-3881(2014)8-167-2
试验设备是进行各种试验研究的基本保证,各种动将对试件产生拉力。
试验设备也由于试验研究的需要应运而生。拉伸性能
(6)上下横梁之间的最大拉伸空间为710mm。
是工程材料非常重要的性能指标。为满足不同材料的2改造方案
拉伸试验需要,国内外厂家生产了诸多型号的拉伸试
此次改造仅涉及试验机的机械部分,对试验机的
验机。这些试验机枃造形式基本类似,都是根据试验原有油路、电路、传感器等均不造成影响,因此不会
规范设计而成,主要完成标准试样的拉伸试验。
降低试验的数值精度。改造过程主要分为两步:(1)
但是随着新材料的不断出现,或者工程应用的特拆卸试验机原有上横梁,即反力横梁;(2)安装自
殊性和复杂性,通常需要对一些非标准试样进行铺固行设计加工的一阶反力横梁,如果安装一阶反力横梁
或拉伸试验。对于非标准试验,已有的试验机设备往后,试验空间仍无法满足需要,则可以在一阶反力横
往无法满足使用要求。而针对非标准试样重新定制试梁的基础上安装二阶反力横梁。
验机设备将产生大额费用,因此在现有的设备上进行2.1原有横梁拆卸
改造并使其满足试验要求很有必要。
如图1所示,试验机4根立柱上,在同一水平高
依据实验室内开展的FP复合材料拉伸试验和处设有凹槽,在凹槽处安装卡箍,从而可以将试验机
混凝土锚固试验,已有的MTIS公司生产的SHT4605原有的上横梁固定在试验机顶部。因为不论是在加载
微机控制电液伺服万能试验机由于拉伸工作空间有限状态还是自由状态,上横梁的运动趋勢都只是向下
无法满足要求,在此背景下对试验机进行了改造。
的,因此,上横梁的上部并没有设置卡箍。可以向上
1试验机构造和工作原理
将上横梁从立柱上直接拆卸下来。
SHT4605微机控制电液伺服万能试验机主要由机
座、4根立柱、2根丝杆、上横梁和下横梁等组成
其结构原理如下
(1)机座内包括电机、油源、千斤顶部分,为
试验机的动力部分;
(2)4根立柱底部与机座台面固定,并通过卡箍将
上横梁固定于立柱顶部,使上横梁与立柱形成反力架
(3)2根丝杆穿过机座台面,与机座台面相互独
立,之间没有约束。丝杆由专门的电机驱动,可以同
步旋转,丝杆旋转的同时可以带动下横梁上下移动,
根据试样大小,调节下横梁到合适位置,丝杆停止旋
转后下横粱的位置是固定不变的;
(4)上横梁和下横梁上配有夹具,用于加持试样;
(5)试样安装后,开启电源和油源,千斤顶将
机座台面上顶,同时带动4根立柱和上横梁向上移
动,因为下横梁的位置是固定的,因此上横梁向上移
图1试验机原图
收稿日期:2013-03-25
作者简介:陈晓洪(1968-),实验师,主要研究方向为试验技术、自动化技术。E-mail:chenxi9g@jt.edu.cn
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机床与液压
第42卷
由于试验机横梁重力较大,为操作方便,可以
混凝土
围绕试验机搭设脚手架,在试验机上部安装吊葫芦
铺具
可以很方便地拆卸和安装试验机上部横梁。
由于试验机原横梁是整体拆卸的,拆除过程中没
有触及液压夹具及油管系统,不会造成漏油或油污等
情况。
试样
2.2反力横梁设计
阶反力架横梁(如图2所示)由上下两翼缘
板与4块腹板焊接而成,确保一阶反力架横梁的刚度
不低于试验机原有横梁的刚度,一阶反力架横梁上下
翼缘板各开有同心同轴的三类圆孔。第一类圆孔,其
位置、孔径和数量与试验机的立柱及丝杆适配,用于
穿过试验机的立柱和丝杆;第二类圆孔,包括4个圆
孔,围绕翼缘板形心对称布置,与后面的二阶反力架
立柱相适配,用于在此基础上安装二阶反力架立柱;
第三类圆孔,包括1个圆孔,位于翼缘板形心位置,
图3试验方式一
图4试验方式二
孔径略小,用于穿过试样,也称为试样孔。
如果用一阶反力
架横梁替换试验机原
二阶反力架横梁
有横梁后,试验机的
有效空间仍然无法满
足试样长度的要求,
阶反力架横梁
可以在一阶反力架横
梁的基础上,继续安
装立柱,然后在立柱
阶反力架横梁
二阶反力架横梁
上安装二阶反力架横
梁并用卡箍固定位置,
图2自行设计的反力架横梁
如图5所示。从图5可
二阶反力架横梁(如图2所示),同样由上下两以看出,增加二阶反
力架后,试验机的有
翼缘板与4块腹板焊接而成,确保二阶反力架横梁的
效空间可以大幅度提
刚度不低于试验机原有横梁的刚度,二阶反力架横梁
高
图5二阶反力架
上下翼缘板各开有同心同轴的5个圆孔,这5个圆孔
可以归为2类:第一类,包括4个圆孔,其孔径大小
3结束语
经使用证明:改造后的拉力试验机,在安装一阶
与一阶反力架横梁上第二类圆孔相同,与二阶反力架
反力横梁的情况下,其拉伸空间增大了约300mm,而
立柱相适配;第二类,包括1个圆孔,位于翼缘板形
且可以拉伸的试样种类多样化;在安装二阶反力架横
心位置,孔径略小,用于穿过试样,也称为试样孔。
梁的情况下,试验机的拉伸空间将增大1m以上,大
2.3反力横梁安装
幅度地提高了试验机的拉伸空间,可以完成多种非标
安装一阶反力架横梁,将试验机的立柱和丝杆穿
准试样的拉伸试验。试验机整个改造过程中仅涉及机
过一阶反力架横梁上的立柱孔(第一类圆孔),在立
械部分,对油路、电路、传感器等都没有触及,对试
柱上安装卡箍,将一阶反力架横梁位置固定。由于
验机的精度不会造成任何影响,整个过程安全可靠。
阶反力横梁是借助锚具来夹持试样的,锚固位置在
参考文献:
阶反力横梁的顶部(见图3),而试验机原有反力架
1】吴何畏.材料试验机的升级改造[J.机床与液压,2007,
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验机的有效工作空间已经増大了一个长度,该长度为[2】成大先.机械设计手册[M].4版.北京:化学工业出版
一阶反力架横梁的高度,约300mm。而且可以拉伸
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的试样变得多样化,图4是借助一阶反力架横梁进行【3】董刚,李建工,潘风章.机械设计[M.北京:机械工业出
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