试验机定义及用途
试验机定义及用途
1．试验机的定义
1．1试验机概念和用途：
试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，试验机是一种*的重要测试仪器。广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通运输、等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。对有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品安全可靠等都具有重要作用。
1．2试验机的种类：
试验机的种类很多，有多种不同的分类方法。按照传统分类方法可以分为金属材料试验机、非金属材料试验机、动平衡试验机 、振动台和无损探伤机等五大类。
1．2．1材料试验机的分类：
材料试验机的品种、型号很多，它们的加荷方法、结构特征、测力原理、使用范围都各不相同
1．2．1．1按用途分类:
测定机械性能用试验机和工艺试验用试验机
1．2．1．2按加荷方法分类:
静负荷试验机（静态）和动负荷试验机（动态）
1．2．1．2．1静态试验机主要包括：
●试验机：液压试验机和电子试验机
●压力试验机
●拉力试验机
●扭转试验机
●蠕变试验机
1．2．1．2．2动态试验机主要包括：
疲劳试验机：动静试验机、单向脉动疲劳试验机、冲击试验机等
1．2．1．3按测力方式分类:
机械测力试验机和电子测力试验机
1．2．1．4按控制方式分类:
手动控制和微机伺服控制试验机
1．2．1．5按油缸位置分类:
油缸上置式和油缸下置式试验机
1．3材料试验
1．3．1材料的机械性能：
材料在外力的作用下，所表现的抵抗变形或破坏的能力，称作材料的机械性能。包括强度、塑性、弹性、脆性、断裂韧性、硬度等。
1．3．2.材料试验：
机械性能试验、物理实验、化学实验。
1．3．3材料的机械性能试验：
拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、冲击、疲劳、蠕变、持久、松弛、磨损、硬度等试验。
1．3．3．1拉伸试验：
又称拉力试验，是缓慢地在试样两端施加负荷，使试样的工作部分受轴向拉力，引起试样沿轴向伸长，一般进行到拉断为止。通过拉伸试验可测定材料的抗拉强度和塑性特性等。
●拉伸试样要符合相关的国家、行业标准对不同材料的拉伸试验要求。
●试验设备：试验机、拉力试验机。
●拉伸试验曲线 应力—应变拉伸曲线
●拉伸曲线的四个阶段
●阶段1（0ab）—弹性变形阶段 a 点对应 PP值叫做比例极限负荷。 b点对应 Pe值叫做弹性极限负荷（不产生*变形的zui大抗力）0—a段 ?L正比与p 直线阶段 a—b段极微量塑性变形（0.001-0.005%）
●阶段2（bcd）—屈服变形阶段 c 点屈服点对应PS c—d波形段“平台”
●阶段 3（dB）—均匀塑性变形阶段 B点对应Pb值材料的强度极限负荷（所能承受的zui大载荷）
●阶段4 （BK）—局部集中变形阶段（缩颈）K点为断裂点对应Pk值断裂负荷。
1．3．3．2压缩试验：
与拉伸试验相反，用于测定材料在静压力作用下的压力强度、相对缩短率和断面增大率等。
●对压缩式样的基本要求是两个支承端面要相互平行。
●试验设备：试验机、压力试验机
1．3．3．3弯曲试验：
用于测定材料或构件等地弯曲强度极限，弹性模量及zui大挠度。
●分为简支梁弯曲试验和纯弯曲试验
●试验设备：试验机、压力试验机（配备弯曲附件）
1．3．3．4剪切试验
●用于测定材料的抗剪切能力，一般用来评定铆钉用线材的质量。
●剪切试验分为单项剪切和双向剪切试验。
●试验设备：试验机
1．3．3．5冲击试验
利用摆锤冲击试样前后的能量差来确定该试样的韧性活脆性。特点是冲击力大、作用时间短、变化快。
1．3．3．6硬度试验
是一种迅速、经济的机械试验方法，是测定材料机械性能应用zui广泛的方法之一，是*不损坏试件机械性能的试验。
1．3．3．7其他试验
●扭转试验
●疲劳试验
●蠕变试验
●松弛试验
●持久试验
1.4金属机械性能的试验方法
金属材料的室温拉伸试验
材料包括的种类：金属材料和非金属材料，不论是哪种材料在外力的作用下，所表现的抵抗变形或破坏的能力，称做材料的机械性能。机械性能包括：强度、塑性、弹性、脆性、韧性、断裂韧性、硬度等。
1.1强度：材料在外力（静负荷）的作用下，抵抗其变形或破坏的能力称做强度。抵抗外力的能力越大，强度越高，强度的单位Pa或Mpa（N/mm2或MN/m2）。
按材料受力作用不同，强度分为抗拉强度、抗压强度和抗弯强度。
1.2塑性：材料在外力作用下，产生*变形而不被破坏的能力称做塑性。材料在受外力作用时，产生的塑性变形程度越大，则塑性越好。
1.3弹性：材料在外力作用下，产生变形，当外力取消后，以能恢复原状称为弹性。
1.4脆性：材料在外力作用下，没有明显的*变形抗断裂称做脆性。
1.5冲击韧性：材料抵抗冲击力的作用而不补破坏的一种能力称做冲击韧性。
1.6断裂韧性：材料内部存在着由于各种原因所产生的微小裂纹在外力作用下，材料抵抗该裂纹扩展的能力，称做断裂韧性。
1.7硬度：材料抵抗比它更硬的物体在压入时而不被破坏的能力，或者说材料抵抗塑性变形、弹性变形的能力称做硬度。
在材料试验中，特别是金属材料的静态试验，zui普通中经常用的是在室温条件下进行的拉伸试验。因为金属拉伸试验比较容易作，得到的数据能够反映受试材料的机械特点，因此得到普遍的应用。而作为金属材料拉伸试验的国家标准GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法，具体体现了对金属材料拉伸的要求和规定。
这个标准是金属试验标准化里的大标准，这不仅是因为它应用普遍，同时，许多其他的试验标准都引用了这个标准，成为那些标准的一部分。
3．时代试金液压试验机技术参数与特点：
3．1时代试金液压试验机概况
历史悠久 中国zui大的液压试验机制造基地
品种齐全 满足不同领域用户的材料测试需求
技术 中国材料测试技术*水平
济南试金集团有限公司自生产试验机以来，经过50多年的科技创新，液压试验机由zui初的一个品种，发展到今天的WE、WEW、WAW三种技术水平50余种产品。由于液压式试验机具有抗冲击、刚性强、负荷大等显著特点，在大负荷力学性能试验领域具有明显优势，特别是在冶金、建材、建工、交通、教学科研等领域应用十分广泛。
经过几代试金人的不懈努力，形成了完善的液压试验机产品系列：
按照技术水平分为三个档次：
a．液压式试验机 WE系列
b．微机屏显示液压试验机 WEW系列
c．微机控制电液伺服试验机 WAW系列
按照主机形式分为三种类型
a.WE-＊＊＊A 油缸上置式主机（阿姆斯拉式）
b.WE-＊＊＊B 油缸下置链轮传动式主机
c.WE-＊＊＊C 油缸下置蜗轮传动式主机（岛津机型）
液压试验机产品规格：
基本型的WE系列液压式试验机产品，包括WE—＊＊、WE—＊＊A、WE—＊＊B、WE—＊＊C、WE—＊＊D五种型号从50KN到2000KN共18种规格。
WEW系列微机屏显示液压试验机包括WEW—＊＊、WEW—＊＊B、WEW—＊＊C、WEW—＊＊D四种型号从50KN到2000KN共16种规格;
WAW系列微机控制电液伺服试验机包括WAW—＊＊、WAW—＊＊C、WAW—E＊＊C、WAW—Y＊＊四种型号从50KN到2000KN共18种规格。
按照试验机主机形式分为手动夹紧式、液压夹紧式（A）、链轮调整油缸下置式（B）、岛津油缸下置式（C）、油缸下置式施工型（D）。
不同的机型具备不同特点，传统阿姆斯拉油缸上置式主机拉伸空间在主机下部，拉伸试验操作方便，劳动强度较低，特别适合冶金系统钢铁企业生产过程中以金属材料拉伸实验为主的用户，但由于整机高度偏高要求试验室必须有足够的空间。
链轮调整油缸下置式（B）和油缸下置式施工型（D）液压试验机是专为高速公路、铁路建设施工、监理设计，该机型整机高度较低、结构简单、成本较低、转场运输方便，为各施工单位所青睐，但是空间调整机构复杂 、拉伸空间在上部造成工作强度较大、操作不太方便。
岛津油缸下置式（C）型主机由于设计刚度大、传动结构简单、蜗轮机构调整试验空间可靠、设有试验空间多级调整机构、夹紧伺服双油源设计等显著特点，重点面向国内冶金科研机构、钢铁集团技术中心试验室、高校教学科研、军工部门、*重点实验室等以科学研究技术开发为主的用户，已在国内销售近千台，返销日本500余台。
WE系列液压式试验机可靠性强，对工作环境要求较低，属于成本较低的普及型产品，适宜于冶炼、轧钢、铸造、机械制造等生产现场及公路、铁路、水利水电等建设施工工地现场、原材料进场的性能检测等。
WEW系列微机屏显式液压试验机作为WE系列的升级换代产品，采用试金专有技术生产的试验机PC卡，从1996年开始大批量生产多年，技术*、性能稳定可靠，适宜于对拉伸试验有变形要求的较高层次的用户，主要面向经济较发达地区的广大用户，包括各地产品质量监督检测部门、普通高校等。
WAW系列微机控制电液伺服试验机是目前具备*水平的产品，主要由WAW—Y＊＊系列采用引进日本岛津公司全套主机、控制技术，WAW—E＊＊C系列采用德国DOLI公司EDC120控制器，WAW--＊＊C系列采用济南试金PC机全数字控制技术生产的三种技术水平的产品。主要面向材料科研、质检中心、高校教学科研、军工、航空航天、能源等用户。
3.2液压试验机技术参数与特点