[发明专利]一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统及其工作方法

说明书

一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统及其工作方法，其属于力学计量检测技术领域。该系统采用四立柱、上下横梁作为主结构，在上横梁的上、下面均有螺纹孔，用来安装大吨位高压穿心千斤顶。当穿心千斤顶安放在上横梁下方时，配上高精度力传感器和压头，便可在压头和下横梁之间实现压缩和弯曲试验；当穿心千斤顶安放在上横梁上方时，配上高精度力传感器，根据不同的试样配上不同的夹具便可实现拉伸试验。四立柱做成螺纹形式，配上螺帽既可以承受荷载，又可以调节和固定上、下横梁的位置，来改变系统的试验空间，适合不同尺寸的试样及不同形式的试验。通过高压油泵可实现手动加载，配上控制器和计算机可以实现程序控制加载。

技术领域

本发明涉及一种万能试验系统，其属于材料或结构的拉伸、压缩和万能试验机领域，特别是涉及大吨位拉伸、压缩和万能实验机领域。

背景技术

万能试验机是力学计量检定中常用的仪器，主要用于金属、非金属材料和零件、部件、构件的拉伸、压缩、弯曲等力学性能的测试。万能试验机主要分为电子万能试验机与液压万能试验机两大类，电子万能试验机测量与控制精度高，量程一般在50吨以下；液压万能试验机精度较低，但更适合大吨位测量，量程一般可达到100吨甚至200吨。但受到油缸、试验空间等限制，量程再高的一般只能做成压力试验机，如500吨、1000吨，甚至2000吨，而且大吨位试验机多为卧式结构，占地空间较大，生产成本高。

发明内容

本发明所述的万能试验系统采用大吨位高压穿心千斤顶作为加载系统，解决了万能试验机的大吨位拉伸试验问题，节约了试验空间及生产成本，实现了大吨位的立式万能试验系统。

本发明采用的技术方案为：一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统，它包括上横梁、下横梁、底座和四根立柱，所述上横梁和下横梁采用箱梁结构，上横梁的中心设有上横梁中心孔，下横梁的中心设有下横梁中心孔；所述立柱采用螺纹形式，立柱的底端依次穿过下横梁、底座支撑座和底座，底座支撑座支撑在下横梁和底座之间，立柱的底端通过设置在下横梁上表面的下横梁螺帽锁紧；所述上横梁通过上横梁正向螺帽和上横梁背向螺帽锁紧在立柱的顶端，上横梁的正向通过高强螺栓固定有穿心千斤顶，穿心千斤顶经过力传感器作用于待测试样的上端，待测试样的另一端为待测试样的下端。

一种大吨位立式拉伸与压缩万能试验系统的工作方法，包括以下步骤：

所述拉伸试验采用高强螺栓将穿心千斤顶固定在上横梁的上方，穿心千斤顶连接力传感器；待测试样的下端穿出下横梁中心孔用试样底端螺帽固定，待测试样的上端依次穿过上横梁中心孔、穿心千斤顶、力传感器用试样顶端螺帽固定；上横梁采用上横梁正向螺帽和上横梁背向螺帽锁紧在立柱上；启动穿心千斤顶进行拉伸试验，通过力传感器测得数据。

所述压缩试验采用高强螺栓将穿心千斤顶固定在上横梁的下方，穿心千斤顶连接力传感器和压头，在下横梁的上方放置压板；将待测试样置于压头和压板之间，采用上横梁正向螺帽和上横梁背向螺帽将上横梁锁紧在立柱上；启动穿心千斤顶进行压缩试验，通过力传感器测得数据。

上、下横梁均为箱梁结构，内设加劲肋，横梁中间设置通孔，直径与穿心千斤顶内孔直径相同，可以将试样或夹具穿过横梁中心通孔来进行拉伸试验。四立柱做成螺纹形式，通过螺帽可以调节和固定上、下横梁的位置，来改变系统的试验空间，最大限度的利用系统的空间，适合不同尺寸的试样。

通过高压油泵控制穿心千斤顶可实现手动加载；通过高精度力传感器、位移传感器等控制，再配上控制器和计算机，可以实现电液伺服的程序控制。