we-1000液压万能试验机主机设计论文.docVIP

济南大学泉城学院 毕 业 设 计 题 目 专 业 班 级 学 生 学 号 指导教师 二〇一一 年 月 日1 前言 1.1 试验机的发展现状 液压万能材料试验机是根据静力单轴拉伸试验原理而制造的一种测量工具。50、60年代，液压静力单轴拉压系统的测量与显示系统是纯机械式的摆锤测力、度盘指针显示系统。试验数据处理由试验操作人员手工完成[1]。70年代，以美国的MTS公司、ISTRON公司、SHIMADZU公司为代表的试验机制造商在试验机上广泛应用了传感器测量、数字显示技术代替传统的机械式摆锤测力、度盘显示系统，习惯上称为数字显示试验机时代。从50到70年代末，液压试验机大部分采用了手动液压阀控制实验过程，只有极少数的试验机采用了模拟式电液伺服闭环控制系统，可靠性差。80年代，上述几家公司率先将先进的Z80等微处理机用于试验机的控制和数据采集以及数字显示单元，生产了第一代实用微型机控制电液伺服试验机，用微机数字式控制器取代了原先的模拟式控制器，提高了控制系统的可靠性，方便了试验机控制性能超群的调试，同时，实现了数据自动处理和打印记录。90年代末，液压试验机的技术进步主要体现在PC机控制系统的广泛应用和实验数据的后处理技术上。全数字式PC机控制器面向不同试验对象的数据处理软件系统和计算机虚拟仪器技术的应用，实验数据的磁盘存储与再分析扩大了试验机的应用范围。进入21世纪，最前沿的技术是试验机网络技术和虚拟试验，实用化的远程试验，让用户可以在网络上操作试验机并做到实验数据的网络用户共享。 随着调速电机、计算机技术，数据采集技术和处理技术、传感放大技术、国外液压阀（MOOG）技术在工业产品的应用，工业产品人性化设计的发展趋势如下： 1．油缸下置式的主机结构将代替油缸上置式主机结构。 2．采用电机代替液压马达来驱动下夹头的升降，既方便加工，又方便钳口的装夹，从而降低机器的制造成本。 电液伺服控制系统自动控制试验过程代替目前手动阀控制模式。液压系统采用德国博世公司生产的伺服比例阀和日本NAC HI公司生产的油泵电机组[1]。 系统将增加独立液压夹紧系统，以消除钳口的滑移现象。 开发全中文控制软件包，采用计算机虚拟技术，实现试验力、试验力峰值、横梁位移、试样变形及试验曲线的屏幕显示。实现符合国际标准要求的数据处理功能并具有良好的扩展性，可以根据特殊使用要求处理实验数据，处理结果以ASCⅡ码的形式进行磁盘存储，为实验数据的再分析、数据库管理，网络传输等后处理都提供方便。 综上所述，液压万能材料试验机的主机框架部分（包括试样夹持部分）各单元技术都趋于完备，具有加载稳定、使用范围广泛、性能可靠的优点，只是为适用不同时代的审美要求而略有变化，技术的进步主要体现在试验系统的控制的数据采集与处理系统上。 1.2 试验机的主要功能用途 本试验机利用液压加荷，操作方便，试验读数准确可靠，能做一般钢材等金属材料之拉伸，压缩，弯曲及剪切试验，亦可对塑料、水泥及混凝土等非金属材料进行压缩及弯曲断裂试验。本试验机主要适用于建材、冶金、科研单位、大专院校、质量检测中心和商品检测等部门，做金属和非金属的拉伸、压缩、弯曲、及剪切等试验[2]。 为了保证试验机指示负荷读数有较高的准确性，采用动摆测力计指示试验负荷，为使试样断裂时所产生的强烈振动不致影响测力计指针所指示的负荷读数，试验机分为主体与测力计两个独立组成部分。 1.3 设计参数要求 1．试验力最大负荷1000千牛顿； 2．拉伸钳口间最大距离800毫米； 3．压缩面间距离0—300毫米； 4．油泵电动机功率1.5千瓦。 2 WE-1000液压万能试验机机械部分综述 本试验机采用液压加荷，试样夹持采取液压系统中的回油路完成。操作方便，试样读数准确可靠，能做一般钢铁等金属材料之拉伸、压缩、弯曲试验也可做一段材料，如塑料、水泥及水泥制品的压缩及弯曲试验[3]。 为了保证试验机指示负荷读数有较高的准确性，系统用正切摆锤测力机构，指示负荷，为使试验机在试样断裂所产生的强烈振动不致影响测力系统指示负荷的准确性，固将试验机的主体和测力计两个部分独立分开。 试验机采用的液压夹持装置，只要是按照顺序按动使用按钮就能完成动作。 在测力计内装置着活塞式轴向柱塞泵，由电机径皮带传动减少振动，运转平稳，音响正常[4 ]。 负荷指示度盘采用封闭式结构，刻度清洗，使实验者读数时减少误差。自动描绘器，装于测力计外壳的右上方，并备两套方式可测得试样变形和受力曲线。放大倍数可实现2、4、10、20、50倍。本机的液压系统控制是由两个测力计