室温拉伸试验

室温拉伸实验操作规程第一章实验前的准备一试样的检查及尺寸量取1. 试样的形状与尺寸试样的形状与尺寸取决于要被实验的金属产品的形状与尺寸。

试样横截面可以为圆形、矩形、多边形、环形，特殊情况下可以为某些其他形状。

2. 原始标距(L0>的测定及标记应用小标记、细划线或细墨线标记原始标距，但不得用引起过早断裂的缺口作标记。

对于比例试样，应将原始标距的计算值修约至最接近5mm 的倍数，中间数值向较大一方修约。

原始标距的标记应准确到±1％。

如平行长度<L c）比原始标距长许多，例如不经机加工的试样，可以标记一系列套叠的原始标距。

有时，可以在试样表面划一条平行于试样纵轴的线，并在此线上标记原始标距。

3. 原始横截面积<S0）的测定试样原始横截面积测定的方法和准确度应符合金属材料室温拉伸实验方法GB／T 228－2002标准规定的要求。

应根据测量的试样原始尺寸计算原始横截面积，并至少保留4位有效数字。

二实验机介绍拉力实验机是拉伸实验的主要设备。

它主要由加载机构、夹样机构、记录或输出机构、测力机构四部分组成。

目前主要分位机械式、液压式、电子万能以及电液式几类。

我们实验室现有的室温拉伸主要是液压式万能材料实验机和电液伺服万能实验机。

其规格主要有30吨、60吨、100吨和60吨。

我实验室选用的液压式万能材料实验机是由主体和测力计两部分组成。

实验机的加荷方法系采用液压加荷，在测力计外壳内装有活塞式高压油泵，由电动机带动，运转时动作平稳及音响正常。

负荷指示度盘采用封闭式结构，刻度清晰，使实验者读数时减少误差。

自动描绘装置在测力计外壳上，记录之应变图可随实验的需要，将应变原形放大到2倍到4倍。

液压系统主要由测力计外面手轮控制，操作方便并保证安全。

实验机的示值相对误差在±1％以内<指负荷在实验机最大名义负荷的4％以上时）。

实验机外形整齐美观，操作部分及指示负荷部分高度适当，便于实验者进行操作与观察。

我们所选用的SHT4605D微机控制电液伺服万能实验机由主机、液压源、DCS控制器及计算机数据处理系统等组成，采用了电液伺服控制系统，能满足负荷、变形、位移的三闭环控制要求，并可以按照设定程序平滑切换，满足各种材料实验的要求。

第二章液压式万能材料实验机一组成机构液压式万能实验机由主体和测力机构两部分组成。

1.主体部分油缸和活塞为主体的主要部分。

随机带有拉伸、压缩、弯曲及剪切等附件。

如下图所示：2.测力计部分⑴概念：本实验机采用动摆测力计，测力系统由负荷指示、自动描绘器、高压油泵及操作部分等组成。

所以它是一个综合的机构，这些机构全部被封闭在简单平滑美观的钢板外壳内，外壳各面必要处设有活门，打开能清楚的看到内部机构，以便进行个别调整及修理。

所有测力机构部分、测力活塞、测力油缸及动摆的传动部分，指针的传动部分，都装设在外壳内部。

⑵测力机构：测力油缸内装有测力活塞，该活塞通过夹具与蜗轮相连动。

当油泵开动时油泵上小槽轮用皮带连动蜗杆上的皮带轮，使蜗杆传动蜗轮及测力活塞。

测力活塞与主体工作活塞的截面积之比在实验机校验后以成为固定值，因此作用在两者截面积上的总负荷是与两者截面积成正比的。

当油压作用在测力活塞上时，测力活塞向下移动通过联板及上部分铁使主轴带动摆杆及摆锤产生一角位移，这个角位移的大小与加到测力活塞上的负荷大小成正比例，它推动推杆，使度盘指针指出作用在试样上的负荷数值。

⑶负荷指示机构：动摆测力计的负荷指示机构封闭在玻璃罩内，三种测力范围刻制在一个度盘上。

从外观观察刻度清楚准确，每两条刻度线之间有足够的间隙，可以估计每小格的五分之一。

指示度盘上指示负荷数值的指针有两根，其中一根为主动指针，另一根为从动指针，其尖端部分涂以红色标记。

当实验时主动指针带着从动指针随负荷的增加做顺时针方向旋转，当实验完成，卸掉负荷后，主动指针回到零位，从动指针仍留在原负荷数值地方，以便实验人员有足够时间读出准确的负荷数值。

从动指针的位置可用玻璃罩外面的手把调节。

如图所示：⑷自动描绘器：自动描绘器装在测力计右上方由记录笔、导轨架及描绘筒等组成。

记录纸<方格纸295×210mm）卷在圆筒上，在实验过程中，应力应变图可以自动的描绘在方格纸上。

曲线由装在夹持架上的记录笔画出。

将材料的变形传到描绘筒去的线。

根据实验者的要求，可将先缠在绘图筒上的大、中、小的沟槽内，绘出来的图将是1∶1、2∶1及4∶1,。

⑸高压油泵与电动机：高压油泵与它所用的电动机由三角带连接，装在测力计底座上，油箱设在测力计内侧面，油箱外面有油窗观察油位，高压油泵是采用活塞式油泵。

⑹操作部分：高压油泵电动机上开停按钮装在测力计台面上。

指示灯装在测力计右角，以观察是否有电。

送油阀也称为压力调节阀，利用此阀可使油泵打出的油产生高压而送到实验机油缸内，同时可控制负荷增减的速度。

回油阀为卸除负荷，使工作油缸内的油回到油缸内。

⑺缓冲阀：缓冲阀装在回油阀体内，其用途是，当试样断裂后，油路系统中各处油压立即下降，因而摆杆及摆锤就要以很大的速度回落，为了防止这种回落的冲击，采用了缓冲阀的装置，使摆杆及摆锤缓慢的回落到原来的位置。

⑻油压传动系统：油箱内的油经过滤油网被吸入油泵后，经油泵的出油管送到送油阀内，当送油阀的松油手轮关闭时，因为油压作出将油送油阀内活塞推开，油从送油阀的回油管流回油箱，当松油手轮打开时，则油液经由送油管进入工作油箱内，再通过压力油管经回油阀体的孔路进入测力缸，测力油缸内的测力活塞被压而向下移动，通过拉板、摆杆、推板及推杆而使指针转动，在度盘上指示出实验负荷数值。

二操作方法1. 度盘的使用实验人员在实验前应对所要做的实验最大负荷有所估计，以便选用相应的测量范围，得到准确的数据。

例如对某一实验的估计最大负荷不超出13吨，就应选用15吨的测量范围，而不用30吨测量范围<系指用30吨实验机）。

如估计最大载荷不超出27吨，就应选用30吨测量范围，而不用60吨测量范围<系指60吨实验机），这样可以保证实验结果的数据更为准确3.摆锤的悬挂本实验机采用摆杆固定形式，根据测量范围的不同，而悬挂不同重量的摆锤。

3.指针零点的调整开始做实验前须将指针对准零点<就是当实验机上端以被夹住，下端未夹住时，调整到零点位置）。

调整时应先开动油泵，拧开送油阀，直到活塞自缸底升起一段<约5-10mm左右），以便指针对准零点时，将活塞以及它所带起的试台附件、试样等得重量消除，只有这样才能避免测力读数的误差。

活塞升起后，可以转动推杆，直到指针正好对准度盘上的零点位置，在这样的调整时，必须将描绘笔抬起，使它不起作用。

每次实验前都必须调整零位，然后才可继续下面的操作。

4．平衡铊的调整平衡机构主要用来平衡试台、试样及附件等得重量，使实验机活塞上升后，摆杆保持悬吊在铅垂位置，实验机出厂前已在摆杆上标定有刻线标示牌<在使用中不可调整或移动）。

在使用时如果采用较大重量的试料和附件增减时<小试料和附件不必调整平衡铊），必须开动油泵，打开送油阀，使实验机活塞升起一段距离，然后再将送、回油阀全部关闭，调整平衡铊，使摆杆上的标示牌刻线与缓冲档座的指标刻线对齐，证明摆杆以在铅垂位置，如果指针不对度盘零点时，则转动推杆，使指针对准对盘上的零点。

注：为了证明摆杆是否在保持铅垂位置，在实验机活塞升起一段距离的情况下，使指针调至度盘零点，分别在摆杆上加挂三个铊，无论卸除哪个铊，指针对准零点保持不变，否则应继续调整平衡铊。

5.送油阀和回油阀的操作⑴送油阀：送油阀在升起试台时可以开的大些，为使油泵输出的全油量能进入油缸内，使试台以最快的速度上升，减少实验的辅助时间。

当试料加荷时，应注意操作，必须根据试料规定的加荷速度进行调节，不应骤然升的过快，使试料受到冲击，亦不应骤然无故关闭，使试料所受负荷突然下降，因而影响实验数据的精确性。

如果是做测定规定的屈服点或其他特殊实验的情况下，负荷需要反复增减时，亦需要平稳的作增减负荷操作，试样断裂后，可将送油阀关闭，然后慢慢的打开回油阀，使油缸内的油回到油箱里。

⑵回油阀：回油阀用以卸除负荷并使实验机活塞回落到原来的位置，使油回到油箱。

当试样加荷时，必须将其关紧，不许有油漏回。

注：送油阀手轮不能拧的过紧，以免损伤油针的尖端；回油阀手轮必须拧紧，因油针尖端有较大的钝角，所以不易损伤。

6. 试样的装夹⑴拉伸实验：先开动油泵，拧开送油阀，使工作活塞升起一小段距离，然后关闭送油阀，将试样的一端夹于上钳口，使指针对准零位，再调整下钳口，夹住试样的下端，即可开始实验。

夹持试样时，在按钳口上所刻得尺寸范围夹持试样。

试样应该夹在钳口的全长上，两块钳口位置必须一致，并对准中央充分加以固定。

⑵压缩实验：将上压板装在油缸座底部<油缸下部），用螺钉加以固定，下压板放在试台中央的球面座上，能略作倾侧，适合受压试样的平面。

试样的中心线必须与压板中心线重合，避免偏心受力。

⑶弯曲实验：将压滚支座根据实验需要的距离，用螺钉固定在试台上，二支座间的中心距离，可视试台侧面的刻度标尺。

将上压头装在油泵座底部用螺钉拧紧<注意对准锥窝）。

7. 缓冲阀的使用调整转换手柄上有三条刻线，端面上分别有同度盘测量范围相同的吨位值。

实验时，根据所选用的度盘、测量范围<应挂相同吨位的铊），将转换手柄上的吨位刻线对准指标的刻线，然后进行相应的实验。

8. 应力应变图的示值⑴推杆位移表示应力坐标；⑵试样变形经弦线使描绘筒转动，构成应变坐标，其放大比例参看自动描绘器一节所述。

三实验操作规程1. 使开关接电<指示灯亮）；2. 根据试样，选用测量范围，在摆杆上挂上或取下摆铊，并调整转换手柄；3. 根据试样形状及尺寸，把相应的钳口装入上下钳口座内；4. 在描绘器的转筒上，卷压好记录纸<方格纸），此项只是需要时才推进；5. 开动油泵，拧开送油阀，使试台上升约10mm，然后关闭送油阀。

如果试台以在升起的位置时，则不必先开动油泵送油，仅将送油阀关好即可；6. 将试样一端夹于上钳口中；7. 开动油泵调整指针对准度盘零点；8．开动电动机，将下钳口升降到适当高度，将试样另一端夹在下钳口中<须注意试样必须垂直）；9. 将推杆的描绘笔放下进入描绘准备状态<需要描绘时，才进行并配好描绘比例）；10. 按实验要求的加荷速度，缓慢的拧开送油阀进行加荷实验；11. 试样断裂后，关闭送油阀，并停止油泵工作；12. 把记录数值的描绘的描绘笔抬起；13. 打开回油阀卸荷后，将从动针拨回零点；14. 取下断裂后的试样。

注：压缩和弯曲实验可参照上述各项进行操作。

四操作时的注意事项1. 测力计摆杆摆程不准超出最大规定限度，指针旋转不能超过一周，否则实验人员不注意会发生意外损坏；2. 如果正在实验过程中，因为某种特殊原因或意外，油泵突然停止工作，此时应将负荷卸掉，使油压降低，检查后重新开动油泵进行实验，不应在高压下启动油泵或检查事故原因，以免发生意外损坏；3. 如果在启动或停止实验机工作时，因为某种原因突然电气发生失灵，启动或停止按钮不起作用时，应立即将转换开关手把旋到横的方向切断电源，使实验机停止运转，防止发生意外的损坏。