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    建筑材料的測試儀器以及量測方法



    力學試驗機

    很多建筑材料在使用前都要求檢測其力學性能是否滿足要求,力學試驗機是檢測材料力學性能的最基本機械。試驗機在外形、尺寸、容量與適用性等方面各不相同,常用的有拉力、壓力、萬能試驗機及沖擊試驗機等。拉力或壓力試驗機一般只能做單一的拉伸或壓縮試驗。萬能試驗機能做拉伸、壓縮、彎曲等多種試驗,而沖擊試驗機主要用于檢測材料的抗沖擊性能。

    壓力試驗機

    1)壓力試驗機的分類

    (1)按加荷機構分

    ①機械加荷機構:由蝸桿、蝸輪、螺桿等組成,通過電動機來帶動試驗機加荷。

    ②液壓加荷機構:用增加油缸內活塞上的液體壓力來推動試驗機的壓板加荷。

    ③手動加荷機構:在機械加荷或液壓加荷的壓力試驗機中的動力源不是電動機,而是通過手搖加荷。

    (2)按測力機構分

    ①液壓擺錘機構:加荷的大小與擺錘的傾斜角度的正弦成正比,將它制成測力裝置,在圓盤表上觀察載荷的大小。這種測力機構用得最廣泛。

    ②油壓表測力機構:加荷的大小,通過油缸液體壓力傳到密封的金屬管內,金屬管的伸脹帶動表針走動,讀出載荷數值。

    ③液壓彈簧測力機構:加荷的大小用彈簧的彈性變形表示。特制的彈簧在一定范圍內受力與變形成正比,利用變形量表示出荷載數值。

    ④電子測力機構:用電子計算機測量和記錄。將荷載值轉化成數字信號用顯示器顯示并通過打印機打印出測試結果。這是目前最先進的一種顯示機構。

    2)液壓式壓力試驗機

    (1)構造原理

    ①主體部分

    主體部分主要包括活塞、油缸、下壓板、橫梁、電動機、蝸桿、蝸輪、行程開關等油缸活塞是主體部分的關鍵,油泵打來的油經過油閥進人油缸內,高壓油把活塞托起使活油缸活塞是主體部分的關鍵,油泵打來的油經過油閥進人油缸內,高壓油把活塞托起使活塞上升,載荷逐漸作用到試件上,進行加荷,下壓板有四個輪子,可沿軌道自由移動,當輪子接觸到定位塊時,下壓板就能對正主體的中心。.下降橫梁時,應使上壓板距試件5^-10mm時停下,再利用送油閥送油,進行壓力試驗。需要調整橫梁高度時,可用左端的手輪進行調整。

    ②測力部分

    測力系統由載荷指示機構、自動描繪器、高壓油泵、油箱及操作部分等組成,見圖2.2.在試驗機校正后,測力活塞與主體工作活塞截面積之比是一定值,因此作用在兩者面積上的總載荷與兩者截面積成正比。當油壓作用在測力活塞上,測力活塞向下移動時,通過擋板及上部方鐵,使主軸帶動上部撐桿及擺桿產生角位移,這個角位移的大小與力R到測力活塞上的載荷大小能以正比例推動推桿,使指針指示出作用在試件上的載荷數值。

    載荷指示機構密封在玻璃罩內,指示度盤上的指示荷載數值指針有兩根,一根為主動針,一根為從動針。

    自動描繪器可粗略地描繪出試件的變形曲線,由記錄筆、導軌架及描繪筒組成,記錄紙卷在描繪筒上,記錄筆畫出圖形。但在要求精確測定屈服點及變形曲線的其他特性點時,此曲線圖的精確性是不夠的。

    (2)使用和操作

    ①試驗前先對試件的試驗最大載荷進行估計,然后選定相應的測量范圍,根據不同的測量范圍換掛不同的擺陀,保證試件在最大載荷的25%--75%之間破壞。

    ②做試驗前,應將指針對準零點,調整的方法是先打開送油閥,直到活塞自缸底升起1015mm時,可以將活塞以及它所帶起的下壓板、試件等的重力消除。活塞升起后,即可轉動推桿,調整指針正好對準度盤上的零點位置。在這樣調整時,描繪筆架應該抬起,使它不起作用。

    ③為了使活塞上升后(指針對準零點)擺桿總是懸掛在鉛直位置,試驗前,先將需要的擺花掛好,打開送油閥,使活塞升起一小段,然后再關閉送油閥,調節平衡錘,使擺桿左側面與出廠時就標定的刻線相重合,此時指針如不對準零,可調整推桿,使指針對準刻度盤的零點即可。

    ④送油閥在升起活塞時可開大一些,以使油泵輸出的全油量進人油缸內,使活塞以最快的速度上升,減少試驗的輔助時間。當試樣加荷時,即要按規定的加荷速度進行,以避免試件受沖擊,又不能突然關閉,使荷載突然下降,影響數據的精確性。試件破壞后,先將送油閥關閉,然后打開回油閥,使油缸內的油回到油箱。送油時,回油閥必須關死,使油不漏回,送油閥不要擰得過緊,以免損傷油針尖梢.

    ⑤操作程序

    a.總開關接通電源;

    b.試樣放在下壓板上,推到試驗機內;

    c.估計測量范圍,在擺桿上調換擺陀,把緩沖閥手柄上的刻線對準標線;

    d.需描繪圖形時,在描繪筒上卷上記錄紙;

    e.開動油泵,打開送油閥,使活塞升起10mm;

    f.將主動針、從動針調整到零點;

    9.關閉送油閥;

    h.開動橫梁電動機,使上壓板下降到離試件10mm處,轉動橫梁上的手輪,使上壓板與試件表面接觸;

    i.按試驗要求的加荷速度,緩慢地打開送油閥進行試驗;

    l.試件破壞后,關閉送油閥,停止油泵電動機;

    k.記錄荷載數值,把描繪筆抬起;

    I.打開回油閥,使下壓板下降,取出壓碎的試件.

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