山东万辰试验机有限公司

分享:延伸拉力试验机拉伸空间的改造方

更新时间:2017-01-20 来源:拉力试验机关闭

    山东万辰试验机有限公司     试验设备是进行各种试验研究的基本保证,各种试验设备也由于试验研究的需要应运而生。拉伸性能是工程材料非常重要的性能指标。为满足不同材料的拉伸试验需要,国内外厂家生产了诸多型号的拉力试验机。这些拉力试验机构造形式基本类似,都是根据试验规范设计而成,主要完成标准试样的拉伸试验。

        但是随着新材料的不断出现,或者工程应用的特殊性和复杂性,通常需要对一些非标准试样进行锚固或拉伸试验。对于非标准试验,己有的试验机设备往往无法满足使用要求。而针对非标准试样重新定制试验机设备将产生大额费用,因此在现有的设备上进行改造并使其满足试验要求很有必要。

        依据实验室内开展的FRP复合材料拉伸试验和混凝土锚固试验,己有的济南万测公司生产的电脑式万能材料试验机由于拉伸工作空间有限无法满足要求,在此背景下对拉力试验机进行了改造。

    1、拉力试验机构造和工作原理

        电子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而固定,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根丝杆穿过机座台而,与机座台而相互独立,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,丝杆停比旋转后下横梁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,千斤顶将机座台而上顶,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,因此上横梁向上移动将对试件产生拉力。

       (6)上下横梁之间的最大拉伸空间为710 mm。

    2、改造方案

        此次改造仅涉及试验机的机械部分,对试验机的原有油路、电路、传感器等均不造成影响,因此不会降低试验的数值精度。改造过程主要分为两步:(1)拆卸试验机原有上横梁,即反力横梁;(2)安装自行设计加工的一阶反力横梁,如果安装一阶反力横梁后,试验空间仍无法满足需要,则可以在一阶反力横梁的基础上安装二阶反力横梁。

    2。 1原有横梁拆却

        如图1所示,液压万能试验机4根立柱上,在同一水平高处设有凹槽,在凹槽处安装卡箍,从而可以将试验机原有的上横梁固定在试验机顶部。因为不论是在加载状态还是自由状态,上横梁的运动趋势都只是向下的,因此,上横梁的上部并没有设置卡箍。可以向上将上横梁从立柱上直接拆卸下来。

        由于拉力试验机横梁重力较大,为操作方便,可以围绕试验机搭设脚手架,在试验机上部安装吊葫芦,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。

    2. 2反力横梁设计

        一阶反力架横梁(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,与后而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,孔径略小,用于穿过试样,也称为试样孔。

        二阶反力架横梁(如图2所示),同样由上下两翼缘板与4块腹板焊接而成,确保二阶反力架横梁的刚度不低于试验机原有横梁的刚度,二阶反力架横梁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,其孔径大小与一阶反力架横梁上第二类圆孔相同,与二阶反力架立柱相适配;第二类,包括1个圆孔,位于翼缘板形心位置,孔径略小,用于穿过试样,也称为试样孔。

    2. 3反力横梁安装

        安装一阶反力架横梁,将试验机的立柱和丝杆穿过一阶反力架横梁上的立柱孔(第一类圆孔),在立柱上安装卡箍,将一阶反力架横梁位置固定。由于一阶反力横梁是借助锚具来夹持试样的,锚固位置在一阶反力横梁的顶部(见图3),而拉力试验机原有反力架横梁的夹持试样位置在横梁下部(见图1),此时试验机的有效工作空间己经增大了一个长度,该长度为一阶反力架横梁的高度,约300 mm。而且可以拉伸的试样变得多样化,图4是借助一阶反力架横梁进行筋材与混凝土锚固性能试验的一个示例。

        如果用一阶反力架横梁替换试验机原有横梁后,拉力试验机的有效空间仍然无法满足试样长度的要求,可以在一阶反力架横梁的基础上,继续安装立柱,然后在立柱上安装二阶反力架横梁并用卡箍固定位置,如图5所示。从图5可以看出,增加二阶反力架后,拉力试验机的有效空间可以大幅度提局。

    3结束语

    山东万辰试验机有限公司     经使用证明:改造后的拉力试验机,在安装一阶反力横梁的情况下,其拉伸空间增大了约300 mm,而且可以拉伸的试样种类多样化;在安装二阶反力架横梁的情况下,拉力试验机的拉伸空间将增大1 m以上,大幅度地提高了试验机的拉伸空间,可以完成多种非标准试样的拉伸试验。试验机整个改造过程中仅涉及机械部分,对油路、电路、传感器等都没有触及,对试验机的精度不会造成任何影响,整个过程安全可靠。

     
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