万能试验机结构与原理-操作.doc

万能试验机结构与原理
试验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、主机主要有底座、工作台、立柱、丝杠、移动横梁以及上横梁组成。其中移动横梁上部安装有下钳口,下部安装有上压力板,上横梁下部安装有上钳口，工作台、上横梁通过两根立柱连接,构成一刚性框架。
工作台与活塞连接,随着活塞一起上下移动。移动横梁通过传动螺母连接在丝杠上，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。
由高压油泵向油缸内供油使活塞上升，带动工作台向上运动，从而进行试样的拉伸、剪切试验和抗压试验。拉伸和剪切试验在移动横梁和上横梁之间进行，抗压试验在工作台和移动横梁之间进行。
2、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。
3、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。
4、液压系统原理
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，压力油送入工作油缸内，可使油缸内的活塞升起。当工作油缸负荷突然消失时（打开回油阀或试样断裂），工作油缸立即卸荷。
5、测力系统
所有控制运算及状态设置均由计算机软件完成。该软件集成了水泥，砂浆，砖块，混凝土等的抗压试验，以及混凝土抗折的试验，是一个五合一的软件。能够实时记录力——时间，加载速度——时间，变形——时间，力——变形，位移——时间，力——位移试验曲线。可是随时切换观察，任意放大缩小，实时高速采样； 自动判断破型，自动记录保存试验数据和试验曲线；试验数据采用数据库管理模式，能够实时的察看数据库记录；试验结束时自动的计算弹性模量、屈服强度等。
该软件是运行在Windows 下的应用软件，人机交互界面采用标准的Windows风格，除了能够满足正常目刂啤⒉杉扑阋酝猓共僮骷虻ヒ籽В缑娓拦鄣鹊挠诺恪?/p>
1、 微机硬件配置

1）．PII C300/64M内存以上的PC机，SVGA彩色显示器（支持800*600或以上的显示分辨率，我们建议你最好用1024*768分辨率），鼠标。
2）．各种打印机
2、微机操作系统
中文WINDOWS/XP操作系统。

万能试验机软件界面功能说明
1．界面的概况
整个界面大体包括七部分：菜单条，工具栏，状态栏，试验显示面板，控制面板，试验曲线面板以及数据面板。下面将一一介绍这几部分的功能。
1）菜单条
菜单条包括五个主菜单，五个主菜单下有分别有下拉菜单。
[文件]
鼠标放在文件主菜单上，然后单击（就是按下鼠标的左键）或Ctrl+F（按住Ctrl键不放，再按F就会出现一个如上图的下拉菜单。他的主要功能是，新建数据板，保存试验数据，预览试验报表，打印试验报表等功能。
[查看]
鼠标放在查看主菜单上，然后单击（就是按下鼠标的左键）或Ctrl+V（按住Ctrl键不放，再按V），就会出现一个如上图的下拉菜单。他的主要功能是显示或隐藏工具栏和状态栏，还可以查看试验记录。
[设置]
鼠标放在设置主菜单上，然后单击（就是按下鼠标的左键）或Ctrl+S（按住Ctrl键不放，再按S），就会出现一个如上图的下拉菜单。他的主要功能是设置试验过程中的一些参数。
[试验类型]
鼠标放在试验类型主菜单上，然后单击（就是按下鼠标的左键），就会出现一个如上图的下拉菜单。他的主要功能是切换试验数据板的类型
[数据库]
该菜单中的灰色表示在这个状态下不可以用，只有在浏览数据库时灰色的菜单都可以用
[帮助]
鼠标放在帮助主菜单上，然后单击（就是按下鼠标的左键）或Ctrl+H（按住Ctrl键不放，再按H），就会出现一个如上图的下拉菜单。主要显示一些软件开发商的击本情况和该软件的基本情况。以及修改登录密码。
万能试验机工具栏
[新建] 按钮是用来创建新的数据板（在砂浆，水泥，砖块，混凝土抗压和混凝土抗折的数据板界面下有效）来给做新的试验。
[保存] 按钮是用来将做过的试验数据保存到数据库中。
[打印预览] 按钮是用来在打印前可以察看一下你的报表有没有错误。
[察看试验记录] 按钮实际上就是浏览数据库，可以用来察看你以前做过的试验。
3．状态栏
[错误状态栏] 显示当前系统是不是处在正常状态下，AD采样错误表示没有硬件卡。当硬件卡在的时候就会出现采样正确的字样。
[设备状态] 显示了当前设备是不是在线。
[试验状态] 显示了当前处在停止，试验还是保压状态下。
[当前数据板] 显示了当前是在哪一个数据板。
4．试验显示面板
[加载速度] 是指试验机加载时载荷增加速度，可以实时的显示加载速度。
[当前试验力] 显示的是当前的试验力值。
[清零] 在开始试验的时候按下这两个键，让当前的试验力和峰值从零开始。还有变形和位移值
[破型判断] 该按钮弹起的时候试验不判断破型，结束试验要人工要试验停止。如果按下时试验状态下不需要人工干涉会自动停止。
[力的峰值] 实时地记录力的最大值，是一个动态变化的过程。
[力增加时的变形值或者位移值] 在力增加的过程中记录位移或者变形的值。注意：当取下引申计按钮未按下时表示现在显示的是变形值，当该按钮按下时就用位移值来代替变形值。
5．控制面板
[控制过程]
[试验界面] 首先在菜单条->“试验类型“种选择所要做的试验类型，然后就可以按下“开始试验”按钮就可以了。如果在显示面板上按下了破型判断按钮，此时系统会自动判断破型，实验会自动停止。反之则不判断破型，必须人工按下停止按钮试验停止，自动记录实验数据。实验结束后会自动计算结果。如果有那组数据有问题，可以重新做改组数据，只需要按下“重做”按钮就可以，这是数据板的以前做的数据就被删除了，而是写成了“未做”。按下停止按钮试验就会停止。
[力——时间] 默认情况下时显示力——时间的曲线，如果在其他的曲线下，想观察力-时间曲线，只需要按一下该按钮就可以了。 
[力——变形] 在显示面板上当取下引申计按钮未按下时，此时该曲线显示的是力和变形的动态关系。当取下引申计按钮按下时，此时就用位移代替了变形。
[变形——时间] 在显示面板上当取下引申计按钮未按下时，此时该曲线显示的是变形和时间的动态关系。当取下引申计按钮按下时，此时就用位移代替了变形。
6．试验曲线面板
1）曲线板显示了力——时间曲线（红色），加载速度-时间曲线（蓝色）。
2）可以同时显示以上的两个曲线，也可以只显示力——时间曲线
3）在试验状态显示曲线
4）两条曲线共用一条时间轴，而力的坐标轴是左边的，而加载速度的坐标轴在右边
5）加载速度按钮中如果要有小对勾，就是显示两条曲线，如果没有时就显示一条曲线。
注意：如何放大曲线来观察曲线的值
先将鼠标移动到想观察曲线的部分，然后按住鼠标的左键不放，移动鼠标向右的方向移动此时你会看到一个白色的矩形框，放开鼠标的左键，你会看到你想看到的曲线放大了，可以无限的放大倍数来观察曲线。如果想观察曲线的全部可以转动鼠标的中间键来改变观察曲线的地方。如果想回到曲线的原始大小，在曲线的随意位置，按住鼠标的左键不放，移动鼠标向左的方向移动此时你会看到一个白色的矩形框，放开鼠标的左键。曲线就恢复了原始大小。
7．试验数据板
1） 新建按钮，根据最后一条记录新建一个记录
2） 不论试验完成前或者试验完成后，所有的输入信息都可以输入。当试验完成时，如果式样面积重新修改了，试验结果也会更新。
3） 试件编号自动累加，也可以自己修改
现在以金属材料室温拉伸数据板为例
8．其它材料试件数据板
其它的砂浆，砖块，混凝土试件抗压的操作使用，还有混凝土抗折试件都与上面说的金属材料室温拉伸试验相似，这里就不一一说明了。

万能试验机标定
在菜单中选中“标定”菜单下的下拉菜单中的“力值标定”就会出现如下的对话框
此时输入密码就可以进入标定界面，在第一次运行时密码：123456，直接选择“确定”就可以了，然后你就会在界面的最右边看到如下的标定界面（左边的图），先按下[标定设置…]按钮出现如下的界面试验参数修改，然后选择力值标定设置，先输入量程，然后选择标定点数，然后再输入你要的标定的值就可以了。按下“开始标定”按钮后，就进入下一个界面了，如下图右边的。这样你就可以进行标定操作了。
标定方法：将鼠标提前放在你要标定的点上，此时你会看到被你选中的要标定的点有一个黑色的虚线框，那个就代表你选中的点。在你要标定的点快要到的时候，需要标定时直接按下鼠标的左键。接着标定下一个点时，依此类推。所有的点都标定完后系统会提示你，标定完成。此时如果你想让你的标定保存为出厂标定值。
注：其他的变形标定，位移标定和力值标定一样，这里就不重复了。显示板上的取下引申计按钮按下的时候，才可以进行位移标定。相反取下引申计按钮未按下时，才可以进行变形标定
六、检定
在菜单中选泽“检定”—>“力值检定”就会在界面的右边出现如下的界面
检定值：有用户自己按照自己的需要输入检定值，可以不按顺序输入。
实际值：这是只能看不能修改的。
取消检定：按下该键时实际值中的数据被置为空。
确定检定：当你所需要的检定完成后，就可以按下改建，系统会提示你如何打印检定报表。
注：位移检定，变形检定和力值检定一样，这里就不重复了。显示板上的取下引申计按钮按下的时候，才可以进行位移检定。相反取下引申计按钮未按下时，才可以进行变形标定

七、试验参数修改
在菜单中选泽“设置”—>“参数设置”就会进入如下的界面
这里你可以进行密码的修改，因为开始时密码是（123456）的这时你就可以进行密码修改了，按修改密码按钮你就进入了修改密码的界面，首先弹出一个请输入密码的对话框，输入123456后按确定。这时你就可以输入一个1—16位的新密码，输入两次新密码后一定要记住不要忘了按“保存”按钮，否则你的新密码是无效的。按过“保存”按钮后系统会提示你新密码已经确认。
你还可以修改“曲线记录”来满足你的试验要求

在试验参数修改的属性页中还可以进行如下图所示的修改和察看。
1．通讯设置
USB,COM1,COM2,COM3,COM4是一组单选按钮就是说只能选择一个有效。当在这组中的某一个选定时，他所对应的小圆圈里就有一个小黑点，表示被选中。下面页会提示你当前你选择的是那一个连接。同样不要忘记你按确定按钮或应用按钮。注意：当你修改过他们时只有关掉该系统然后重新这个修改才生效。
2．引申计设置：
设置引申计的量程和原始标距
3．破型设置
八、察看试验记录
1）在菜单条中选择“察看”—>“察看试验记录”此时你会看到在察看试验记录上有一个小对勾这样就可以看到如下的界面，或用工具栏上的第五个按钮，被选中时它向下陷进去了。
2）察看其他数据板的试验记录，选择试验类型—>选择你要察看的试验记录就可以了。
3）下图所指的小三角它在记录的那里右边的数据板就显示那一条记录。水平滑动条在滑动的过程中就可以该条试验的所有记录。
4）数据库只可以察看，删除，查询，可以修改。删除方法：你要是想删除那条记录，就把小三角移动到哪一条记录，点击数据库菜单，点击删除当前记录。删除记录时一定要谨慎，记录一旦被删除，就不可能再恢复。
5）、要退出该界面和进入该界面是一样的选择，不同的是“察看”—>“察看数据记录”上的小对勾就不见了，同样工具栏上的察看按钮就凸出来
九、打印预览
水泥，砂浆，砖块，混凝土抗压数据板还有混凝土抗折的数据板以及系统检定都可以进行打印，在打印时可以先预览，看看有没有输错的，察看没有错误时就可以打印报表了。预览的的报表就是右边相应的数据板的报表。
十、送油阀与回油阀的操作
  1．拉伸试验
做此试验时，打开油泵，开启送油阀，使活塞上升下降约100mm，连续3次，使油缸和活塞间充分润滑。
2、抗压和弯曲试验
同拉伸试验一样，在做试验前，使活塞上升一小段，调整移动横梁至适当位置，以便做抗压和弯曲试验。
做弯曲试验时，将弯曲试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，即可进行试验。

十一、试验过程
1．选择试验类型
1）准备开始做试验时，首先要选择试验类型（做什么试验）。
2）选择主窗口菜单“试验类型”－>“金属材料拉伸试验….”（如下图）会在主窗口的右侧的砂浆抗压试验数据板。
3）接着便可在数据板中输入试件信息
2．输入试件信息
1）点击数据窗口左上角的新建记录按钮，每点击一次就会新建一条记录或工具栏上的新建按钮，还有“文件”菜单中的“新建”。
2）新建好后就可以输入区输入试件的基本信息。
3）功能的使用你可以参看界面功能说明中金属材料拉伸的介绍。
3．试验操作
1）将试件在主机上放置妥当。
2）在设置菜单中的下方设置好破型判断，破型起限等参数。
3）如果用到引申计时，开始时取下引申计按钮不要按下，看到数据板上显示的是变形
4）设置好参数后，将控制板切换到试验状态下，按下“开始按钮”，可以看到开始按钮和重做按钮都变为灰色（灰色表示没有现在该按钮不能使用）。试验开始。在控制过程中，请密切注视试验的进程，必要时进行人工干预。在试验控制过程中，最好不要进行无关的操作，以免给控制造成影响。
5）试件破型后系统会自动记录并计算试验结果，做完一块。可点击“停止”按钮，停止试验换上试件，接着点击新建按钮新建数据板，一般情况只需修改“试验编号”就可以，然后点击“开始试验”按钮继续试验。
6）需要打印报表时就察看对应的试验记录，操作方法是：例如你要打印砂浆的试验报表，菜单中的“试验类型”－>“砂浆抗压数据板….”—>工具栏中的察看试验数据按钮（工具栏中的第五个按钮）然后你就可以用鼠标选择你要打印的试验报表了，选择好后就可以打印了，在打印之前你可以先按“打印预览”来看看你要打印的报表有没有错误。确定无误时就可以打印了。（那一个工具栏有不明白的就可以参看软件界面功能说明中的工具栏的介绍）。

十二、试验步骤
1．开机
1）打开电脑==》进入控制软件。
2）打开测力系统电源==》开启油泵==》活动活塞。
3）打开电控箱电源。
4）开始试验…
2．试验
1）在试验机上放置好试样，调整试验机活塞的高度。
2）新建记录。在“数据面板”中点击左上角的“新建”小按钮来新建一个记录，或用工具栏上的新建按钮，还可以用菜单条中的文件菜单下的新建。试验状态应该是未做、，选择第一块试件。
3）调好破型起限、破型判断。以及曲线开始记录的时间。如果要自动记录数据请按下显示板上的破型判断按钮，默认情况下时不判断破型的，要手动停止试验
4）点击主控制按钮中的“开始试验”按钮。
5）手工取下已破型的试件，放好下一块试件。
6）做完一组（混凝土3块，砖块10块，水泥、砂浆6块一组,金属每次都是一个试验）试验后，试验程序切换到停止状态，自动计算结果并保存。
7）继续下一组试验，重复以上步骤。
3．关机
1）做完所有试验后，打开回油阀卸载，落下活塞。
2 ）关闭测力系统电源，关闭电控箱电源。
3）退出控制软件，关闭电脑。

十三、安装试车，保养
吊装时, 利用钳口两侧的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。
1、试验机应安装在清洁、干燥、温度均匀，周围无震动，无腐蚀性气体影响的房子里，地脚螺栓布置按地脚螺栓安装图。
2、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。
3、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，若超出±1格，可在底座下面加垫铁校正，拧紧地脚螺母。
万能试验机电器说明：
电源为三相50Hz交流380V，组合开关QS1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SB2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SB1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。
试验机外壳必须可靠接地。
5、灌油与放油：
应定期检查油箱内油量是否充。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，如此重复几次。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。

万能试验机故障及其排除方法
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
 （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，负荷示值检定时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。
    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示值误差超差
 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。
 清洗、除锈、研磨
万能试验机 主要技术参数
1、最大载荷                                100kN/300kN / 600kN / 1000kN
2、试验机级别                              一级
3、拉伸夹头间最大距离（包括活塞行程）      700mm/700mm/900mm/900mm
4上下压力板间最大距离（包括活塞行程）    700mm/700mm/900mm/900mm
5、活塞最大行程                            150mm
6、圆试样夹持范围         
                        100kN              φ6mm ~φ22mm
                        300kN              φ10mm ~φ32mm
                        600kN              φ10mm ~φ40mm
                        1000kN            φ20mm ~φ60mm
7、扁试样夹持范围
100kN              0mm ~10mm
300kN              0mm ~25mm
                        600kN              0mm ~ 40mm
                        1000kN              0mm ~ 40mm
8、活塞上升速度                            （0~40）mm/min
9、万能试验机外形尺寸
 主机                100kN              （650×500×1894）mm
300kN              （820×550×1960）mm
                        600kN              （1000×650×2139）mm
                        1000kN              （1000×710×2270）mm
  测力系统                                  （950×500×770）mm
10、重量
  主机                100kN                约1400kg
                      300kN                约1800kg
                        600kN                约2000kg
                        1000kN              约2500kg
 测力系统                                  约200kg