WE-300B型液压式万能试验机使用说明书.doc

一.概述
WE-300B型液压式万能实验机用于金属材料的拉伸、压缩、剪切和弯曲实验，配上合适的夹具，也可做混凝土、砖石等非金属材料的抗压实验，是科研单位、冶金和机械制造厂、质检站和大专院校的必备设备。
本产品执行标准：GB/T 3159-92 《液压式万能实验机》。
二.重要技术参数
1、最大载荷                               300kN
2、实验机级别(示值精度)                   一级(±1%)
3、测力分度值
0- 60kN                           0.2 kN/小格
0- 150kN                          0.5kN/小格
0-300kN                           1.0 kN/小格
4、拉伸夹头间最大距离（涉及活塞行程）     700 mm
5、上下压力板间最大距离（涉及活塞行程）   700 mm
6、活塞最大行程                           150 mm
7、圆试样夹持范围                         (Φ5～Φ32)mm
8、扁试样夹持范围                         (0～25)mm
9、活塞上升速度                           (0-50)mm/min
10、外形尺寸                             
    主机                                 (820×550×1960)mm
    测力机                               (1200×750×1800)mm
11、重量
    主机                                  约1800kg
    测力系统                              约500kg
三.结构与原理
本机由主机和测力系统两部分组成，两者通过高压软管联接。
1、主机（图一）重要有底座(12)、工作台(11)、立柱(7)、丝杠(9)、移动横梁(6)以及上横梁(1)组成。其中移动横梁上部安装有下钳口(3),下部安装有上压力板(8),上横梁下部安装有上钳口(2)，工作台、上横梁通过两根立柱连接,构成一刚性框架。
工作台（11）与活塞连接,随着活塞一起上下移动。移动横梁（6）通过传动螺母连接在丝杠（9）上，随着丝杠的转动而作上下运动。丝杠的驱动机构由驱动电机、链轮、链条组成。驱动电机通过链条传动使两根丝杠同步转动。
当高压油泵向油缸内供油，活塞上升，带动工作台向上运动，从而进行试样的拉伸、剪切实验和抗压实验。拉伸和剪切实验在移动横梁和上横梁之间进行，抗压实验在工作台和移动横梁之间进行。
2、测力系统采用液压摆锤测力机构（图二），它与示值机构一起组成测力系统。它通过测力油缸（10）和测力活塞（9）来进行测力。当工作油缸的压力油进入测力油缸时，推动测力活塞下移，此时顶块（12），承压轴（13）及连杆轴座（14）一起被推动而下移，再经两条拉杆（7）使摆杆轴座（6）产生转动，因而装在摆杆轴（6）上的摆杆（8）也被扬起产生转角。摆杆轴上产生的扭力矩将由摆杆末端的重铊（A、B、C）予以平衡，而当摆杆轴座转动的同时，通过推板（5）推动蜗杆（2）水平移动，这时蜗杆带动蜗轮（4）旋转，指针便在度盘上指示出一定的数值。示盘机构的刻度分三种量程，即0-120kN，0-300kN和0-600kN，并分别使用A铊、A+B铊和A+B+C铊与之相匹配，在三种量程中指针满刻度时，摆杆带动相匹配的重铊分别扬起,转角均为45°。示值机构封闭在玻璃罩内，三种量程均刻在一个度盘上，分内、中、外三圈，并标有数字，刻线之间均有适当的距离，可以估计到最小格子的五分之一。度盘上有两根指针，一个为积极针(黑色)，另一根为被动针(红色)，两根指针随着载荷的增长而沿顺时针方向转动。当试件负荷达最大值后卸载时，积极针随即回到零位，而被动针则停留在原负荷值上，以便实验人员读出准确的数值。被动指针可以用玻璃罩外的手柄拨回零位。
示值机构内附有加载速度指示装置，它由一个伺服电机带动一个指示盘，调整调节器可使电机的转速改变，从而可使指示盘获得不同的转速。
3、应力-应变记录机构
此机构由描绘筒、描绘笔架组成。在实验过程中，工作台与测力机架发生相对位移，经弦线使描绘筒转动,记录笔在蜗杆的蜗杆的带动下沿描绘筒轴向移动,于是就画出应力-应变曲线。将带有重锤的弦线分别绕在描绘筒左侧的小、中、大的槽内时，此机构变形放大比为1：1、2：1和4：1，
4、轴向柱塞泵
    本机采用轴向柱塞高压油泵，它由电机通过三角皮带传动，工作平稳而无噪声，油泵体内的柱塞与柱塞套均采用优质合金钢并经热解决和精密研磨制成，其配合面具有相称高的质量，性能良好工作效率较高。油箱安放于箱座内，其储油量较大，所以，即使实验机处在较长时间工作，也不致使油液温升过高而影响测力精度。油箱的油量可通过油窗进行观测。
5、送油阀
    送油阀是一个分路式流量调节阀，它由一个可变节流器和一个定差减压阀并联组成。在调节送油速度时，应严密注意指针的转动应与事先调整好的指示盘转速一致。
6、回油缓冲阀
    回油缓冲阀由一个卸荷开关和一个回油节流阀组成，其目的是卸除载荷及使工作油缸油压迅速下降，当操作人员打开回油阀卸荷,测力缸中的高压油也将通过回油缸流回油箱，但因工作油缸与测力油缸之间设有单向阀，使测力缸的压力油不能倒流回工作油缸，也不能通过卸荷阀回油，它必须通过一个节流阀缓慢地流向油箱，这就防止摆杆及重铊猛然回落导致强烈的冲击。缓冲阀的手柄露出在测力箱体的左侧，它可分别按A、B、C三种位置预先调整好。
7、液压系统原理（图三）
油箱内的油被吸入油泵，经油泵出油管送至送油阀，当送油阀门完全关闭时，油压升高,直至将定差减压阀打开，压力油经电磁阀进入夹紧油缸，控制上下钳口的夹紧与松开。当送油阀打开时，压力油一部分送入工作油缸内，可使油缸内的活塞升起，一部分压力油单向地流向测力油缸，而带动拉板、摆杆轴等测力机构示值。当工作油缸负荷忽然消失时(打开回油阀或试样断裂)，工作油缸立即卸荷，而测力油缸之压力油必须流经具有阻尼作用的节流阀卸荷达成缓慢回油的目的。
四.实验机使用操作方法
1、度盘选用
    实验人员在作实验前应对试件最大载荷有所估计，以便选用相应的测量范围，才干得到准确的数据。例如：某试件估计最大载荷不超过40kN的就应选用60kN的量程，如估计试件最大载荷不超过100kN的就应选用150kN的量程，这样是为了保证实验结果数据能更准确。选用某一个测量范围时，相应的调整缓冲阀的手柄对准相应的测量范围的刻线。
2、摆锤的悬挂
    本实验机采用摆锤形式，根据测量范围的不同而悬挂不同的铊。本实验机有三个量程按圆周等级分布在同一个度盘上。铊共三个，分别刻A、B、C字样，A铊固定在摆杆上，不用拆下。实验时A铊用于量程为0-60kN，A+B铊用于0-150kN，A+B+C铊用于0-300kN的量程。
3、指针零点的调整及平衡铊的调节
做实验之前一定要将指针调到零位，调整的方法是开动油泵并送油使活塞上升一段距离约5-10mm，然后转动齿条使指示针对准零线。当指针对准零点时，摆锤应处在铅垂位置，若不处在铅垂则应调节平衡铊，使之刻线对准。
4、实验力速度指示器
实验力速度指示器是由微型直流电动机、控制板及换档波段开关组成，通过波段开关的电位器来改变加在电机上的电压，并通过弦线，使从动轮运转，轴套上的指示盘可获得三种不同的轮速。（见表）
1   
2
3
0.4r/min
2.4r/min
0.96r/min
300kN
60kN
150kN

5、送油阀与回油阀的操作
    在操作送油阀前先将加载速度指示装置启动，并迅速将调节器旋到适当位置，使指示盘保持一定的转速。转速均用秒表测定。为了使油泵输出的油不久地进入油缸，快速升起活塞以减少辅助时间，开始时送油阀可以开得大一些。当试件开始加载时应注意操纵送油阀手柄，根据试件的加载速度调节送油阀，即指针运动应与指示盘保持同步。试样被破坏后，慢慢地旋开回油阀，使油缸内的油回到油箱，此时摆锤渐渐落下，度盘的积极针回零位，被动针停在试样破坏的最大力值处。
6、应力-应变记录的使用
做实验前，将记录纸卷在描绘筒上，用弹簧片夹紧，弦线的一端固定在主机的工作台上，在描绘筒的槽绕一圈，在另一端挂一重锤。
应力-应变曲线所表达的力值：
0- 60kN                         1.0 kN/mm
0- 150kN                        2.5 kN/mm
0-300kN                         5.0 kN/mm
7、
7、拉伸实验
做此实验时，打开油泵，启动送油阀，使活塞上升下降约100mm，连续3次，使油缸和活塞间充足润滑。
将试样一端夹于上钳口,使活塞上升一小段,抬起笔架,转动蜗杆,直到指针正好对准零位,以平衡掉活塞及在它上面的重量,再放下笔架。
做此实验时，打开油泵，启动送油阀，使活塞上升下降约100mm，连续3次，使油缸和活塞间充足润滑。
将试样一端夹于上钳口,使活塞上升一小段,抬起笔架,转动蜗杆,直到指针正好对准零位,以平衡掉活塞及在它上面的重量,再放下笔架。
8、抗压和弯曲实验
同拉伸实验同样，在做实验前，使活塞上升一小段，调节指针对准零位，调整移动横梁至适当位置，以便做抗压和弯曲实验。
做弯曲实验时，将弯曲实验夹具装在工作台上，把两压辊调至适当位置，把弯曲冲头装在移动横梁下端，使弯曲冲头的轴线与两压辊保持平行。把试样放在两压辊上，即可进行实验。
五.实验操作环节
1. 拉伸实验
a)    根据试样选用量程，挂好砣并对准刻线，并调整缓冲阀使之与量程范围相适应。
b)    打开电源，启动油泵，启动送油阀让活塞上升下降100mm，2-3次。
c)    让活塞上升一小段，调指针对准零位，放下笔架。
d)    调整移动横梁至适当位置。关闭送油阀，按动夹头“松开”、“夹紧”按钮，夹紧试样，必须注意使试样处在铅垂并位于中间位置。按实验规定的加荷速度调整指示盘转速。
e)    打开送油阀开始加荷，使指针的旋转速度与跟踪盘的速度基本保持一致。
f)    试样破坏后，关闭送油阀，记录实验数据，将被动针拨回零位，取下断裂的试样
g)    反复b）～f）继续下一实验。
注意：本机严禁做未经整形的（上下夹持部位严重不同轴）搭焊螺纹钢抗拉实验。
2．抗压实验
a）根据试块选用量程，挂好砣并对准刻线，并调整缓冲阀使之与量程范围相适应。
b）接通电源，启动油泵，打开送油阀使活塞上升一段，调指针对零，关闭送油阀。
c) 启动加载速度指示器，根据加载速度，调整指示盘以一定的转速旋转。
d) 放好试块。
e) 迅速将送油阀调到相应位置，应保持指针与指示盘同步旋转，直至试块压碎，关闭送油阀，打开回油阀。
f)    记录实验数据，拨回从动针。
g) 清除被压碎试块。
h) 反复d）-g）直至所有试块做完。
3．弯曲实验
a) 根据试块选用量程，挂好砣并对准刻线，并调整缓冲阀使之与量程范围相适应。
b) 将弯曲实验夹具装在工作台上，把两压辊调至适当位置。弯曲冲头装在移动横梁下端，并使弯曲冲头与两压辊保持平行。
c) 把试样放在两压辊上。
d) 打开电源，启动油泵，启动送油阀让活塞上升下降100mm，2-3次。
e)    让活塞上升一小段，调指针对准零位，放下笔架。
f)    调整移动横梁至适当位置。
g)    按实验规定的加荷速度调整指示盘转速。
h)    打开送油阀开始加荷，使指针的旋转速度与指示盘的速度基本保持一致。
i)    试样破坏后，关闭送油阀，记录实验数据，将被动针拨回零位，取下断裂的试样。
j)    反复c）～i）继续下一实验。
六. 安装试车，保养
1、吊装时, 运用钳口两侧的M12的六角头螺栓,用四块起吊板将移动横梁与上横梁连接,就可用吊环螺钉吊装，安装到位后再拆去。
2、实验机应安装在清洁、干燥、温度均匀，周边无震动，无腐蚀性气体影响的房子里，地脚螺钉布置如图四。
3、安装地点位置适当，便于操作和维护保养。安装地基应牢固可靠，地脚螺钉应对准底座。
4、机体的水平调试方法：
用0.1/1000方框水平仪测量移动横梁的上平面，找纵横水平至±1格，若超过±1格，可在底座下在面加垫铁校正，拧紧地脚螺母。
5、电器说明（图三）：
电源为三相50Hz交流380V，组合开关H是电源总开关。将组合开关转到闭合位置时，红色信号灯L2亮，指示电源已接通。
按下控制按键SB1中的绿色接钮，则红色信号灯熄灭，绿色信号灯L1亮，指示油泵电机D已开始工作。当活塞上升到最大值时，接近开关发信号将交流接触器K线圈电源切断，油泵电机停止工作。若要人为停止工作，可按红色按钮SB2或切断总电源。
按下控制按键SB3或SB4接钮，丝杠驱动电机工作，丝杠旋转带动移动横梁上下移动，当上升、下降到最大值时，接近开关发信号将电源切断，移动横梁停止。SB3、SB4为点动按钮，只有一直按着移动横梁才会移动。
实验机外壳必须可靠接地。
6、      灌油与放油：
应定期检查油箱内油量是否达成油标孔镜高度。使用时如发现油液混浊时即予更换，同时对油箱进行一次清洗。可以倒入煤油至油箱中然后放出，如此反复几次。换油时打开后门，当环境温度为15±5℃，使用GB443-84N68机械油；当环境温度为25±5℃，使用GB443-84N100机械油。放油时可拧开侧面的油塞即可。
七. 故障及其排除方法

序号
  现   象
     原       因
排   除  方  法
1
油泵不出油
（1）       油泵内有空气
（2）       滤油器阻塞
（3）       出油阀座不吻合，钢球及球座有毛刺。
（1）       打开油泵高压出油管接头进行排气。
（2）       清洗，排出油泵内空气。
（3）       更换或修复相应零件。
2
油泵输油不稳定（指针可见停滞往复抖动）。
（1）       油液粘度太小（过稀）或太脏；
（2）       油路内有空气。
（3）       送油阀活塞与其衬套间有脏物或已拉毛。
（4）       有漏油处。
（1）       更换适宜粘度的清洁油。
（2）       排除油路内空气，使活塞上升一段距离后，打开回油塞即可。
（3）       清洗、研磨已拉毛零件。
（4）       找出漏油处给予排除。
3
油压脉动（送油阀的回油管，回油出现断断续续，负荷示值检定期标准测力机指针抖动）
（1）       油泵内有空气。
（2）       油液粘度太小（过稀）。
（3）       送油阀节流针间隙过大。
（4）       油泵内有脏物。
（5）       出油阀座不吻合，钢球及球座有划痕毛刺。
（1）       排除空气。
（2）       更换合适的油液。
（3）       减少节流针间隙。
（4）       清洗油泵。
（5）       更换或复修相应零件。

4
油压打不到最大负荷
（1）       送油阀油塞与其套太紧或有脏物。
（2）       送油阀弹簧弹力太小。
（3）       有大漏油处。
（4）       送油阀活塞前端漏油。
（5）       油管接头漏油。
（6）       工作活塞间隙太大。
（7）       回油阀针阀囗不吻合。
（1）       清洗或研磨相应零件。
（2）       在弹簧端面加垫圈或更换弹簧。
（3）       消除漏油。
（4）       拧紧螺套。
（5）       更换垫圈后拧紧。
（6）       略加大油液粘度,或更换活塞.
（7）       把回油阀加以研合。

5
卸荷后指针不回零
（1）       齿条卡死。
（2）       摆杆回落太快使齿条从滚轮中跳出。
（1）       整调弹簧片。
（2）       重新啮合齿条。
（3）       旋转齿条调零。
6
摆铊在试件破坏后回落太快导致冲击。
（1）       油粘度太小（过稀）。
（2）       缓冲阀锥面与阀囗间隙太大。
（1）       更换粘度适宜的油液。
（2）       重新调整间隙或修正缓冲阀及螺母螺纹。

7
摆铊回落太慢
（1）       油液粘度太大。
（2）       缓冲阀锥面与阀囗间隙太小。
(1)更换合适的油液。
(2)   重新调整间隙。
8
开动油泵，工作后指针来回摆动
（1）测力活塞下端与顶块位置未对准。
（1）       纠正位置。

9
示值误差超差
（1）       测力油缸与测力活塞摩擦力过大，有污染、锈蚀拉毛，产生负值。
（2）       工作油缸与工作活塞摩擦力过大，有污染、锈蚀拉毛，产生正值。
（1）       清洗、除锈、研磨
（2）同上
10
度盘示值不稳定，在多次试压中误差方向多变
（1）立柱上下之螺母未拧紧。
（2）球座吻合不良。
（1）       拧紧之
（2）       对研球座。