CN108169024A - 一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统及其工作方法 - Google Patents

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CN108169024A CN201711490933.3A CN201711490933A CN108169024A CN 108169024 A CN108169024 A CN 108169024A CN 201711490933 A CN201711490933 A CN 201711490933A CN 108169024 A CN108169024 A CN 108169024A
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金立强
李达
李书卉
孙凯
邢怀念
刘增利
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    • G01N2203/0048Hydraulic means

Abstract

一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统及其工作方法,其属于力学计量检测技术领域。该系统采用四立柱、上下横梁作为主结构,在上横梁的上、下面均有螺纹孔,用来安装大吨位高压穿心千斤顶。当穿心千斤顶安放在上横梁下方时,配上高精度力传感器和压头,便可在压头和下横梁之间实现压缩和弯曲试验;当穿心千斤顶安放在上横梁上方时,配上高精度力传感器,根据不同的试样配上不同的夹具便可实现拉伸试验。四立柱做成螺纹形式,配上螺帽既可以承受荷载,又可以调节和固定上、下横梁的位置,来改变系统的试验空间,适合不同尺寸的试样及不同形式的试验。通过高压油泵可实现手动加载,配上控制器和计算机可以实现程序控制加载。

Description

一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统及其工作方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种万能试验系统,其属于材料或结构的拉伸、压缩和万能试验机领 域,特别是涉及大吨位拉伸、压缩和万能实验机领域。
背景技术
[0002]万能试验机是力学计量检定中常用的仪器,主要用于金属、非金属材料和零件、部 件、构件的拉伸、压缩、弯曲等力学性能的测试。万能试验机主要分为电子万能试验机与液 压万能试验机两大类,电子万能试验机测量与控制精度高,量程一般在50吨以下;液压万能 试验机精度较低,但更适合大吨位测量,量程一般可达到100吨甚至200吨。但受到油缸、试 验空间等限制,量程再高的一般只能做成压力试验机,如500吨、1000吨,甚至2000吨,而且 大吨位试验机多为卧式结构,占地空间较大,生产成本高。
发明内容
[0003]本发明所述的万能试验系统采用大吨位高压穿心千斤顶作为加载系统,解决了万 能试验机的大吨位拉伸试验问题,节约了试验空间及生产成本,实现了大吨位的立式万能 试验系统。
[0004] 本发明采用的技术方案为:一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统,它包括上 横梁、下横梁、底座和四根立柱,所述上横梁和下横梁采用箱梁结构,上横梁的中心设有上 横梁中心孔,下横梁的中心设有下横梁中心孔;所述立柱采用螺纹形式,立柱的底端依次穿 过下横梁、底座支撑座和底座,底座支撑座支撑在下横梁和底座之间,立柱的底端通过设置 在下横梁上表面的下横梁螺帽锁紧;所述上横梁通过上横梁正向螺帽和上横梁背向螺帽锁 紧在立柱的顶端,上横梁的正向通过高强螺栓固定有穿心千斤顶,穿心千斤顶经过力传感 器作用于待测试样的上端,待测试样的另一端为待测试样的下端。
[0005] 一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统的工作方法,包括以下步骤: 所述拉伸试验采用高强螺栓将穿心千斤顶固定在上横梁的上方,穿心千斤顶连接力传 感器;待测试样的下端穿出下横梁中心孔用试样底端螺帽固定,待测试样的上端依次穿过 上横梁中心孔、穿心千斤顶、力传感器用试样顶端螺帽固定;上横梁采用上横梁正向螺帽和 上横梁背向螺帽锁紧在立柱上;启动穿心千斤顶进行拉伸试验,通过力传感器测得数据。
[0006] 所述压缩试验采用高强螺栓将穿心千斤顶固定在上横梁的下方,穿心千斤顶连接 力传感器和压头,在下横梁的上方放置压板;将待测试样置于压头和压板之间,采用上横梁 正向螺帽和上横梁背向螺帽将上横梁锁紧在立柱上;启动穿心千斤顶进行压缩试验,通过 力传感器测得数据。
[0007] 上、下横梁均为箱梁结构,内设加劲肋,横梁中间设置通孔,直径与穿心千斤顶内 孔直径相同,可以将试样或夹具穿过横梁中心通孔来进行拉伸试验。四立柱做成螺纹形式, 通过螺帽可以调节和固定上、下横梁的位置,来改变系统的试验空间,最大限度的利用系统 的空间,适合不同尺寸的试样。
[0008]通过高压油栗控制穿心千斤顶可实现手动加载;通过高精度力传感器、位移传感 器等控制,再配上控制器和计算机,可以实现电液伺服的程序控制。
[0009]本发明的有益效果为:该系统采用四立柱、上下横梁作为主结构,在上横梁的上、 下面均设有螺纹孔,用来安装大吨位高压穿心千斤顶。当穿心千斤顶安放在上横梁下方时, 配上高精度力传感器和压头,便可在压头和下横梁之间实现压缩和弯曲试验;当穿心千斤 顶安放在上横梁上方时,配上高精度力传感器,根据不同的试样配上不同的夹具便可实现 拉伸试验。四立柱做成螺纹形式,配上螺帽既可以承受荷载,又可以调节和固定上、下横梁 的位置,来改变系统的试验空间,适合不同尺寸的试样及不同形式的试验。通过高压油泵可 实现手动加载,配上控制器和计算机可以实现程序控制加载。采用大吨位高压穿心千斤顶 代替常规实心千斤顶或油缸进行加载,上、下横梁设计成中心通孔形式,解决了大吨位拉伸 试验的难题,而且增加了试验空间,适合各种尺寸的试样。千斤顶可以安放在上横梁的上下 两面,分别进行拉伸和压缩、弯曲试验,经过简单的调整,就实现了在同一个试验机上完成 大吨位的万能试验系统。四立柱做成螺纹形式,通过与螺帽配合,既可以作为机器主框架承 受荷载,又可以调节上下横梁的位置,改变试验空间,适应不同尺寸的试样,进行不同加载 方式的试验,该形式将两套系统合二为一,有效的节省了试验系统的生产成本,也增加了试 验空间。试验系统设计成立式结构,方便试样安装及对中调试,而且节省了试验系统的占地 空间,节约成本。
附图说明
[0010]图1是一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统拉伸试验正视图。
[0011]图2是一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统拉伸试验立体图。
[0012]图3是一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统压缩试验正视图。
[0013]图4是一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统压缩试验立体图。
[0014]图中:1、立柱,2、上横梁,2a、上横梁中心孔,3、下横梁,3a、下横梁螺帽,3b、下横梁 中心孔,4、穿心千斤顶,5、力传感器,6、高强螺栓,7、上横梁正向螺帽,7a、上横梁背向螺帽, 8、底座,8a、底座支撑座,9、压头,10、压板,11、待测试样。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图说明本发明中所指的万能试验系统的具体实施流程。
[0016] 图1-4示出了 一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统的结构,采用四立柱1、上 横梁2、下横梁3为主受力结构;采用大吨位高压穿心千斤顶4进行加载;上横梁2和下横梁3 采用箱梁结构,上横梁2的中心设有上横梁中心孔2a,下横梁3的中心设有下横梁中心孔3b; 立柱1采用螺纹形式,立柱1的底端依次穿过下横梁3、底座支撑座8a和底座8,底座支撑座Sa 支撑在下横梁3和底座8之间,立柱1的底端通过设置在下横梁3上表面的下横梁螺帽3a锁 紧;上横梁2通过上横梁正向螺帽7和上横梁背向螺帽7a锁紧在立柱1的顶端,上横梁2的正 向通过高强螺栓6固定有穿心千斤顶4,穿心千斤顶4经过力传感器5作用于待测试样11的上 端。
[0017] 实施例1压缩、弯曲试验 压缩、弯曲试验时:穿心千斤顶4在上横梁2下方,通过高强螺栓6与上横梁2相连,千斤 顶4下方与高精度力传感器5相连,再下方与压头9相连,下横梁3上方放置压板10。将待测试 样11置于压头9和压板10之间,采用上横梁正向螺帽7和上横梁背向螺帽7a将上横梁2锁紧 在立柱1上。
[0018]采用上述技术方案工作时,包括以下步骤: 第一步:将穿心千斤顶4用高强螺栓6安放在上横梁2下方。
[0019]第二步:千斤顶4下方依次连接力传感器5和压头9。
[0020] 第三步:下横梁3上方安放压板10。
[0021]第四步:根据试样尺寸的不同,调节上横梁2的位置,用上横梁正向螺帽7和上横梁 背向螺帽7a进行固定。
[0022]第五步:将待测试样11放在压头9与压板10之间,便可进行压缩实验。
[0023]第六步:在压板10上放上弯曲台等弯曲试验装置,便可进行弯曲试验。
[0024]实施例2拉伸试验 拉伸试验时:穿心千斤顶4在上横梁2上方,通过高强螺栓6与上横梁2相连,千斤顶4上 方与高精度力传感器5相连,此时不放置压头9和压板10;待测试样11的下端穿出下横梁中 心孔3b用试样底端螺帽lib固定,待测试样11的上端依次穿过上横梁中心孔2a、穿心千斤顶 4、力传感器5用试样顶端螺帽11a固定;上横梁2采用上横梁正向螺帽7和上横梁背向螺帽7a 锁紧在立柱1上。
[0025]第一步:将穿心千斤顶4用高强螺栓6固定在上横梁2上方。
[0026] 第二步:千斤顶4上方连接力传感器5,不安放压头9和压板10。
[0027]第三步:根据试样尺寸的不同,调节上横梁2的位置,用上横梁正向螺帽7和上横梁 背向螺帽7a进行固定。
[0028]第四步:将试样11或夹具穿过力传感器5、千斤顶4、上横梁2、下横梁3,然后固定, 便可进行拉伸试验。

Claims (2)

1. 一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统,它包括上横梁(2)、下横梁(3)、底座(8) 和四根立柱(1),其特征在于:所述上横梁(2)和下横梁(3)采用箱梁结构,上横梁(2)的中心 设有上横梁中心孔(2a),下横梁(3)的中心设有下横梁中心孔(3b);所述立柱(1)采用螺纹 形式,立柱(1)的底端依次穿过下横梁(3)、底座支撑座(8a)和底座(8),底座支撑柱(8a)支 撑在下横梁(3)和底座(8)之间,立柱(1)的底端通过设置在下横梁(3)上表面的下横梁螺帽 (3a)锁紧;所述上横梁⑵通过上横梁正向螺帽⑺和上横梁背向螺帽(7a)锁紧在立柱(1) 的顶端,上横梁(2)的正向通过高强螺栓(6)固定有穿心千斤顶(4),穿心千斤顶(4)经过力 传感器(5)作用于待测试样(11)的上端,待测试样(11)的另一端为待测试样(11)的下端。
2. 根据权利要求1所述的一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统的工作方法,其特 征在于: 该试验系统对待测试样进行拉伸试验或压缩试验; (1) 所述拉伸试验采用高强螺栓(6)将穿心千斤顶(4)固定在上横梁(2)的上方,穿心千 斤顶(4)连接力传感器(5);待测试样(11)的下端穿出下横梁中心孔(3b)用试样底端螺帽 (lib)固定,待测试样(11)的上端依次穿过上横梁中心孔(2a)、穿心千斤顶(4)、力传感器 (5)用试样顶端螺帽(11a)固定;上横梁(2)采用上横梁正向螺帽(7)和上横梁背向螺帽C7a) 锁紧在立柱(1)上;启动穿心千斤顶(4)进行拉伸试验,通过力传感器(5)测得数据; (2) 所述压缩试验采用高强螺栓⑹将穿心千斤顶⑷固定在上横梁⑵的下方,穿心千 斤顶(4)连接力传感器(5)和压头(9),在下横梁(3)的上方放置压板(1〇);将待测试样(11) 置于压头(9)和压板(10)之间,采用上横梁正向螺帽(7)和上横梁背向螺帽(7a)将上横梁 (2)锁紧在立柱(1)上;启动穿心千斤顶(4)进行压缩试验,通过力传感器(5)测得数据。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102235940A (zh) * 2010-04-23 2011-11-09 上海宝冶工程技术有限公司 大直径螺栓拉力试验机
CN106644758A (zh) * 2016-11-29 2017-05-10 合肥工业大学 一种岩石直剪及点荷载试验装置及其试验操作方法
CN207662730U (zh) * 2017-12-30 2018-07-27 大连理工大学 一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统

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