[发明专利]对试件两端主动加载的液压万能试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测试材料力学性能的万能试验机，尤其是液压万能试验机，特别是一种对试件两端主动加载的液压万能试验机。

背景技术

万能材料试验机广泛用于科研和教学。随着计算机控制技术、传感器技术、新型的液压控制器件、伺服电动机技术的发展，微机控制电液伺服万能试验机和电控万能试验机由于优良的测试性能在试验机制造业已成主导产品并已在相关业界得到普遍使用。目前市场上比较先进的液压万能试验机为WAW系列微机控制电液伺服万能试验机(例如深圳三思公司制造、天水试验机厂制造等)，其加载主体结构包括一个试验台平板、一个上横梁和一移动横梁，还包括至少一个液压缸、四根竖直的光杠和两根竖直的丝杠，所述光杠与所述试验台平板以及所述上横梁固定连接，并且穿过所述移动横梁上的光孔，可在竖直方向上相对于移动横梁移动，所述丝杠通过丝母与移动横梁连接，并穿过上横梁和试验台平板上的光孔，可相对于二者在竖直方向上运动，丝杠下部装有传动链轮，该传动链轮通过一链条被一固定在机架上的电动机驱动。此由丝杠、丝母、传动链轮、链条以及电动机构成的系统用于调节移动横梁以放入试件。此系统在对试件加载的过程中必须保持非驱动状态，以免将电动机损坏。所述液压缸的一个柱塞顶在试验台平板之下。在移动横梁与上横梁之间带有卡具，用于卡紧拉伸试验时的试件。当液压缸中加压时，所述柱塞顶着试验台平板和上横梁向上移动，而移动横梁保持不动，其与上横梁之间构成拉伸试验空间，与试验台平板之间构成压缩试验空间。

本发明的发明人在高校材料力学实验室从事教学多年，上述这些先进的试验机与传统试验机都使用过，对它们的性能、特点有切身的感受。上述的先进试验机与传统试验机相比最突出的特点是：控制功能极大提高，试验过程中加载速率、变形速率可以得到精细的控制，测试精度得到很大的提高。

然而，无论上述目前较先进的试验机还是传统的试验机都存在两个最主要的问题：第一，试件断裂时所带来的比较强烈的震动无法消除或减弱；第二，断口偏中问题无法从根本上得到解决。究其原因，就是由于这些试验机都采用对试件单端主动加载的方式(例如在上述WAW系列试验机中，拉伸试验时对试件通过上横梁主动加载，而其另一端固定在移动横梁上，当压缩试验时对试件通过试验台平板主动加载，其另一端也是固定在移动横梁上)，因而造成了当试件几何对称、材质均匀时两端加载条件不对称的问题。因而，可以说实现对试件两端主动加载是试验机技术的一大重要发展方向。

发明内容

本发明的目的就是要解决上面提到的现有技术中的震动无法消除或减弱及断口偏中的问题，提供一种能够消除或者明显减弱试件断裂时所带来的比较强烈的震动，并且能够从根本上解决断口偏中问题的对试件两端主动加载的液压万能试验机。

本发明的目的是按如下的技术方案来实现的：

所述对试件两端主动加载的液压万能试验机，包括一个试验台平板、一个上横梁、一个下横梁和一个移动横梁，还包括至少一个液压缸、两根竖直的丝杠、至少两根竖直的光杠；所述光杠与试验台平板以及上横梁固定连接，并且穿过移动横梁上的光孔，可在竖直方向上相对于移动横梁移动，这样光杠与试验台平板及上横梁就构成一个可对试件上端主动加载的上框架；所述丝杠通过丝母与移动横梁连接，并穿过上横梁和试验台平板上的光孔，可相对于二者在竖直方向上运动，丝杠下端与下横梁通过不能相对移动而可相对转动的连接方的相连，这样丝杠与移动横梁及下横梁就构成一个可对试件下端主动加载的下框架；丝杠下部装有传动链轮，该传动链轮通过一链条被一固定在机架上的电动机驱动带动丝杠转动，从而通过丝母转化为移动横梁相对与丝杠的竖向移动。此由丝杠、丝母、传动链轮、链条以及电动机构成的系统用于在放入试件时调节移动横梁，在对试件加载时必须保持此系统处于非驱动状态，否则将会使电动机烧坏；而在对试件加载的过程中，丝杠将与移动横梁一起向下运功；所以，传动链轮与丝杠必须通过键槽配合装在一起，从而可以使丝杠在竖直方向上相对传动链轮移动；所述液压缸的一个柱塞或活塞顶在试验台平板之下，另一液压缸的柱塞或活塞顶在下横梁的上方；所述上横梁与所述移动横梁的相对的面上分别带有一个卡具，这两卡具相对而置。