液壓式材料試驗(yàn)機(jī)類型很多，但一般只是外型不同基本原理卻是一樣的。現(xiàn)以300kN油壓實(shí)驗(yàn)機(jī)為例，來說明其構(gòu)造原理和使用方法。
一、構(gòu)造原理
該試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造原理示意圖如圖2-l所示，它由兩部分組成。
1．加載部分
1—底座；2—固定立柱；3—固定橫梁；4工作油缸；5—工作活塞；6—上橫梁；7—活動立柱；8—活動臺；9—上夾頭；10—下夾頭；11—彎曲支座；12—上、下墊板；13—螺柱；14—油泵； 15—蝸輪；16—測力度盤；17—測力油缸；18—測力活塞；19—拉桿；20—擺桿；21—擺錘；22—支點(diǎn)；23—推桿；24—齒桿；25—指針；26—平衡鉈；27—下夾頭電動機(jī) |
圖2-1 液壓式材料試驗(yàn)機(jī)原理圖在機(jī)器底座1上，裝有兩根固定立柱2，它支承著固定橫梁3和工作油缸4，當(dāng)開動油泵14，將油液從油箱經(jīng)送油管送入工作油缸，從而推動工作活塞5、上橫梁6、活動立柱7和活動臺8上升。若將試件兩端裝于上下夾頭9、10中，由于下夾頭固定不動，當(dāng)活動臺上升時便使試件發(fā)生拉伸變形，承受拉力，便可做拉伸實(shí)驗(yàn)；若把試件放在活動臺上面的下墊板12上，當(dāng)活動臺上升時，就使試件與上墊板12接觸而被壓縮，承受壓力，便可做壓縮實(shí)驗(yàn)；若把試驗(yàn)梁放在活動臺上的兩個彎曲支座11上，當(dāng)活動臺上升時，就使試驗(yàn)梁的跨中和彎曲壓頭（取掉上墊板換成彎曲壓頭）接觸而使試驗(yàn)梁承受彎曲，便可作彎曲試驗(yàn)；若在上、下夾頭間裝上拉伸式剪切器，則可對材料作剪切試驗(yàn)。此種試驗(yàn)機(jī)在輸油管路中都裝置有進(jìn)油閥門和回油閥門，進(jìn)油閥門用來控制進(jìn)入工作油缸中的油量，以便調(diào)節(jié)試件變形速度，回油閥門則是用來將工作油缸中的油液泄回油箱，使活動臺由于自重而下落，回到原始位置。
為了適應(yīng)不同長度試樣要求，可開動下夾頭電動機(jī)27轉(zhuǎn)動底座中的蝸輪15使螺柱13上下移動，以調(diào)節(jié)上下夾頭間的距離。但當(dāng)試件夾緊或受力后，就不能再用下夾頭電動機(jī)加載，否則，會將下夾頭電動機(jī)燒毀或使機(jī)件損壞。
2．測力部分
裝在試驗(yàn)機(jī)上的試件所受力的大小，可在測力度盤16上直接讀出。
試件受力后，工作油缸中的油具有一定的壓力。這壓力的大小與試件所受載荷的大小是成比例的。用測力油管將工作油缸4與測力油缸17相聯(lián)通，則測力油缸就受到與工作油缸相等的油壓。此油壓就推動測力活塞18向下頂推拉桿19，使擺桿20和擺錘21繞支點(diǎn)22轉(zhuǎn)動。試件所受的力愈大，擺錘轉(zhuǎn)角也愈大。擺桿轉(zhuǎn)動時，它上面的推桿23便推動水平齒桿24，從而使齒輪帶動測力指針25旋轉(zhuǎn)，這樣便可以從測力度盤上讀出試件所受力的力的大小。
擺錘的重量可以調(diào)換，一般試驗(yàn)機(jī)可以更換三種錘重，測力度盤上也相應(yīng)有三種刻度。實(shí)驗(yàn)時，要根據(jù)試件所需載荷的大小選擇合宜的測力度盤，并在擺桿上放置相應(yīng)的擺錘。
二、操作步驟
（1）加載前，測力指針應(yīng)指在度盤上的“零”點(diǎn)，否則必須加以調(diào)整。調(diào)整時，先開動油泵14，將活動臺8升起1cm左右，然后稍微移動擺桿上的平衡鉈26，使擺桿保持鉛直位置，再轉(zhuǎn)動水平齒桿使指針對準(zhǔn)“零”點(diǎn)。所以，先升起活動臺再調(diào)整零點(diǎn)的原因是由于上橫梁、活動立柱和活動臺等有相當(dāng)大的重量，要有一定的油壓才能將它們升起。但是這部分油壓并未用來給試件加載，不反映到試件載荷的讀數(shù)中去。
（2）根據(jù)估計的zui大載荷Pmax選擇量程并裝上相應(yīng)的擺錘。所選量程應(yīng)使Pmax在其40％～60％內(nèi)為宜，再按步驟（1）校準(zhǔn)“零”點(diǎn)。調(diào)好緩沖器的旋扭，使之與所選量程相同。
（3）安裝試件。壓縮試件必須放置墊板，拉伸試件則須調(diào)整下夾頭位置，使拉伸區(qū)間與試件長短相適應(yīng)。但試件夾緊后，就不能調(diào)整下夾頭了。
（4）調(diào)整好自動繪圖器的傳動裝置和筆紙等。
（5）檢查送油閥和回油閥門是否處于關(guān)閉位置，如不是則應(yīng)關(guān)閉。
（6）開動油泵電動機(jī)數(shù)分鐘，檢查運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。然后緩緩打開送油閥，用慢速加載。
（7）實(shí)驗(yàn)完畢，立即停車取下試件。緩緩打開回油閥，使油液泄回油箱，于是活動臺便回到原始位置．zui后將一切機(jī)構(gòu)復(fù)原，并清理機(jī)器。
三、注意事項
（1）開車前和停車后，送油閥和回油閥一定要置于關(guān)閉位置，加載卸載和回油均應(yīng)緩慢進(jìn)行。加載時，要求指針勻速平穩(wěn)地走，嚴(yán)防送油閥開得過大，測力指針走得太快，致使試件受到?jīng)_擊作用。
（2）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時，操縱者不得離開且注意力要集中。以免發(fā)生安全事故。
（3）拉伸試件夾住后，不得再調(diào)節(jié)下夾頭的位置。
（4）實(shí)驗(yàn)時不得觸動擺錘，以免影響讀數(shù)的準(zhǔn)確。
（5）在使用機(jī)器的過程中，如果聽到異聲或發(fā)生故障應(yīng)立即停車，進(jìn)行檢查和修理。
