無(wú)錫建儀儀器

　　本機(jī)由機(jī)架、油泵、比例閥、控制箱和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，機(jī)架、油泵和比例閥安裝于底座上構(gòu)成一個(gè)整體。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安放于計(jì)算機(jī)操作臺(tái)上通過(guò)連接導(dǎo)線與比例閥連接。

1.機(jī)架部件(如圖24)

機(jī)架部件由底板（7）、橫梁（1）和立柱（2）連成一個(gè)整體。橫梁（1）下裝

有凹球座（4）和上承壓板（21）；底板上裝有油缸（6）、活塞（5）、凹球座

（4）下承壓板（22）和防塵罩；上下承壓板的平行靠凹球座調(diào)整。工作油缸與

活塞是精密偶件，在油缸的內(nèi)壁上部嵌有復(fù)合密封圈來(lái)達(dá)到密封（微量溢油是

允許的，油缸壁上專門設(shè)有溢油通道），這種結(jié)構(gòu)可以使工作油缸與活塞之間

的摩擦減少到極小限度，從而保證了壓力試驗(yàn)機(jī)的精度。上、下承壓板均經(jīng)過(guò)

熱處理后磨平, 下承壓板的圓刻線直徑Φ101是幫助操作者放置試件及抗壓夾具

時(shí)對(duì)準(zhǔn)中心。

2.測(cè)力機(jī)構(gòu)

（1）手動(dòng)加載（如圖25）

手動(dòng)測(cè)力采用液壓擺錘測(cè)力機(jī)構(gòu)，它與示值機(jī)構(gòu)一起組成測(cè)力系統(tǒng)。它通過(guò)測(cè)

力油缸（1）和測(cè)力活塞（2）來(lái)進(jìn)行測(cè)力。當(dāng)工作油缸的壓力進(jìn)入測(cè)力油缸時(shí)

，推動(dòng)測(cè)力活塞下移，此時(shí)頂塊（3），承壓軸（4）及連桿軸座（5）一起被推

動(dòng)而下移，再經(jīng)兩條拉板（6）使擺桿軸座（7）產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，因而裝在擺桿軸（8

）的桿（9）也被揚(yáng)起產(chǎn)生轉(zhuǎn)角。擺桿軸上產(chǎn)生的扭力矩將同擺桿末端的重鉈（

A、B、C）予以平衡，而當(dāng)擺桿軸座轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)彎板（10）推動(dòng)螺桿（11

）橫行，這時(shí)螺桿帶動(dòng)示值機(jī)構(gòu)的滾筒（12）旋轉(zhuǎn)，指針便在度盤上指示出一

定的數(shù)值。由于螺桿橫行的距離與壓力機(jī)之載荷成正比，所以刻度盤是等分的

。示值機(jī)構(gòu)的度分三種量程，即0－60kN，0－150kN和0－300kN，并分別使用A

鉈、A＋B鉈和A＋B＋C與之相匹配，在三處量程中指針滿度時(shí)，擺帶動(dòng)相匹配的

重鉈分別揚(yáng)起轉(zhuǎn)角均為40°。示值機(jī)構(gòu)封閉在玻璃罩內(nèi)，三種量程均刻在一個(gè)

度盤上，分內(nèi)、中、外三圈，并標(biāo)有數(shù)字，刻線之間均有適當(dāng)?shù)木嚯x，可以估

計(jì)到最小格子的五分之一。度盤上有兩根指針，一個(gè)為主動(dòng)針（13），另一根

為被動(dòng)針（14），兩根指針隨著載荷的增加而沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)試驗(yàn)負(fù)荷

達(dá)最大值卸載時(shí)，主動(dòng)針隨即回到零位，而被動(dòng)針則停留在原負(fù)荷值上，以便

試驗(yàn)人員讀出準(zhǔn)確的數(shù)值。被動(dòng)指針可以用玻璃罩外的手柄撥回零位。示值機(jī)

構(gòu)內(nèi)附有加載速度指示裝置（如圖30所示），它由一個(gè)伺服電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)指示

盤（4），電機(jī)的轉(zhuǎn)速可通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)器（3）的轉(zhuǎn)盤使伺服電機(jī)改變，從而可

使指示盤獲得不同的轉(zhuǎn)速。例如：可調(diào)至0.48r/min、0.24r/min等各種穩(wěn)定轉(zhuǎn)

速。當(dāng)試驗(yàn)機(jī)300kN量程內(nèi)、指示盤為0.48r/min，加載時(shí)指針與指示盤同步，

則表示加載速度為2.4kN/s，當(dāng)指示盤為0.24r/min，加載時(shí)指示針與指示盤同

步，則表明加載速度為1.2kN/s，以此內(nèi)推。若要求各種加載速度均可將指示盤

手輪調(diào)整到適當(dāng)位置。試驗(yàn)機(jī)示值相對(duì)誤差在每級(jí)測(cè)力計(jì)載荷20%以上時(shí)為±1%

。

（2）自動(dòng)操作

自動(dòng)操作試驗(yàn)力由液壓傳感器間接檢測(cè)其信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換反饋給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算

機(jī)顯示（見(jiàn)后詳述）。

3．五柱油泵（如圖26）

    本機(jī)采用的7mm五柱軸向高壓油泵。啟動(dòng)電機(jī)，油泵柱塞往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)完成

吸油、壓油產(chǎn)生高壓，油從油箱靠自身壓力進(jìn)入油泵，再由油泵排出的高壓油

通過(guò)比例閥進(jìn)入工作油缸。油泵體內(nèi)的柱塞與柱塞套均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼并經(jīng)熱

處理和精密研磨制成，其配合面具有相當(dāng)高的質(zhì)量，性能良好工作效率較高。

當(dāng)油泵在初次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可能由于內(nèi)部空氣的存留而打不出油或出現(xiàn)指針來(lái)回跳

動(dòng)的現(xiàn)象，此時(shí)可將油泵出油管螺套松開(kāi)，使內(nèi)存空氣排出，然后旋緊螺套。

另外，油箱安放于箱座內(nèi)，其儲(chǔ)油量較大，所以，即使試驗(yàn)機(jī)處于較長(zhǎng)時(shí)間工

作，也不致使油液溫升過(guò)高而影響測(cè)力精度。油箱的油量可通過(guò)油窗進(jìn)行觀察

。

4．送油閥（如圖27）

送油閥是一個(gè)分路式流量調(diào)節(jié)閥，它是個(gè)可變節(jié)流器和一個(gè)定差減壓閥并聯(lián)組

成。進(jìn)油口接通油泵，當(dāng)旋轉(zhuǎn)手柄（16）時(shí)，帶動(dòng)送油閥芯（11）可使閥門緩

慢地打開(kāi)，此時(shí)油泵所供之壓力油通過(guò)閥門經(jīng)過(guò)油管（23）送至工作油缸，流

量大小可以調(diào)節(jié)。當(dāng)送油閥芯（11）左移時(shí)，油門小，甚至完全關(guān)閉送油閥時(shí)

，則油泵所供之油在送油閥腔內(nèi)推動(dòng)減壓閥芯（10）左移到回油管（24）位置

時(shí)，則壓力油即與三通閥接通，壓力油即經(jīng)油管（24）經(jīng)單向閥進(jìn)工作缸或經(jīng)

卸荷閥流回油箱。由于減壓閥芯（10）的左端一個(gè)彈簧壓力使之關(guān)閉回油管路

，只有當(dāng)閥芯右端的油壓超過(guò)一定限度時(shí)才能打開(kāi)回路。在調(diào)節(jié)送油速度時(shí)，

應(yīng)嚴(yán)密注意指針的轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)與事先調(diào)整好的指示盤轉(zhuǎn)速一致。

5．回油緩沖閥（如圖28）

回油緩沖閥由一個(gè)卸荷開(kāi)關(guān)和一個(gè)回油節(jié)流閥組成，其目的是卸載荷及使工作

油缸油壓迅速下降，此時(shí)操作人員即打開(kāi)回油閥卸荷。測(cè)力缸中的高壓油也將

通過(guò)回油缸流回油箱，但因工作油缸與測(cè)力油缸之間設(shè)有單向閥，使測(cè)力缸的

壓力軸不能倒流回工作油缸，也不能通過(guò)卸荷閥回油，它必須通過(guò)一個(gè)節(jié)流閥

緩慢地流向油箱，這就防止擺桿及重鉈猛然回落造成強(qiáng)烈的沖擊。緩沖閥的手

柄露出在測(cè)力箱體的左側(cè)，它可分別按A、B、C三種位置預(yù)先調(diào)整好。

6.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

  電腦控制管理系統(tǒng)框圖、如下圖：

控制器在一個(gè)循環(huán)中，首先觸發(fā)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將控制信息通過(guò)串行口送出并

通知控制器，控制器將控制信息讀入并經(jīng)過(guò)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為閥芯的位移，并經(jīng)輸出

串口將步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)輸出到驅(qū)動(dòng)器，從而實(shí)現(xiàn)閥芯的調(diào)節(jié)。其軟件流程如下

圖所示。

流程圖：控制器程序流程

如圖24，在自動(dòng)狀態(tài)下，比例閥（8）控制進(jìn)入油缸壓力油的流量，其驅(qū)動(dòng)由微

電腦控制，試驗(yàn)力由液壓傳感器（9）間接檢測(cè)，其輸出信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換反饋給

微電腦，這樣整個(gè)系統(tǒng)就構(gòu)成了閉環(huán)控制。

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng):（最低配置如下）

CPU: Intel賽揚(yáng)600

內(nèi)存：64Ｍ

顯示: 14吋0.28逐行彩色顯示器

打印: 彩色噴墨打印機(jī)(A4)

7.控制箱及比例閥

控制箱及比例閥是計(jì)算機(jī)自動(dòng)加載閉環(huán)控制的重要組成部分?？刂葡淙缦聢D所

示：

后面板

1---風(fēng)扇；
2---電源插座；
3---9針串口，接步進(jìn)電機(jī)；
4---9針串口接計(jì)算機(jī)串口；
5---9孔串口接壓力傳感器；
6---保留；

比例閥安裝在箱座內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)及壓力傳感器由導(dǎo)線與控制箱連接。

8.液壓系統(tǒng)原理（如圖29）

（1）手動(dòng)操作

切斷控制箱及電腦電源，打開(kāi)測(cè)力表開(kāi)關(guān)（14），關(guān)閉油路中兩個(gè)截止閥（6）

、（8），壓力機(jī)即處于手動(dòng)狀態(tài)。油箱（1）內(nèi)的油被吸入油泵（2），經(jīng)油泵

出油管（4）送至送油閥（11）當(dāng)送油閥門打開(kāi)時(shí)，壓力油送入工作油缸（16）

內(nèi)，可使柱塞式油缸內(nèi)的活塞升起，油缸內(nèi)腔通過(guò)油管（15）與回油閥（13）

相連，油缸內(nèi)缸負(fù)荷突然消失時(shí)，打開(kāi)回油閥開(kāi)關(guān)，此時(shí)，工作油缸即卸荷，

而測(cè)力油缸之壓力油必須流經(jīng)具有阻尼作用的節(jié)流閥達(dá)到緩回油的目的。液壓

系統(tǒng)各部可能會(huì)出現(xiàn)的少量溢油滴入底座的油池暫存并可定期從背后面的放油

孔放出。

（2）自動(dòng)操作

打開(kāi)控制箱及電腦電源，關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)的送油閥（11）、回油閥（13）及測(cè)力壓

力表開(kāi)關(guān)（14），打開(kāi)油路中兩個(gè)截止閥（6）、（8），系統(tǒng)處于自動(dòng)加載狀

態(tài)，由電腦控制比例來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入油缸的油的流量，從而達(dá)到調(diào)整的目的。