单空间电液伺服万能试验机力值标定装置

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Sup 工程与试验 ENGINEERING & TEST单空间电液伺服万能试验机力值标定装置王爱丽，王家莲，程建平(济南时代试金试验机有 限公 司，山东 济南 250300)摘 要：介绍了单空间电液伺服万能试验机的主机结构，然后分别对拉力标准测力仪、压力标准测力仪两种不同装置 的标定进行 了介绍 。

关键词：单空间；电液伺服；力值；标定装置中图分类号 ：TH87 文献标识码 ：B doi：10．3969／j．issn．1674—3407．2013．z1．013Load Value Calibration Device ofSingle。-Space Electro-Hydraulic Servo Universal Testing M achineAbstract：The structure of load frame of single—space electro—hydraulic servo universal testing ma—chine is introduced，and the calibration of tension standard dynamometers and compression stand—ard dynamometers is described respectively.

Keywords：single—space；electro—hydraulic servo；load value；calibration devicel 引 言由于钢铁行业 的快速发展 ，很多钢铁公司的实验室测试任务加大 。大部分金属材料的力学性能测试都是以拉伸性能测试为主 ，试验设备需要较大 的行程。双空间试验机 的行程短，不能很好地满足这种试验要求。单空间电液伺服万能试验机是近几年新推出的一种电液伺服拉伸试 验机产 品，在一个空间内实现拉压双向控制，设备具有多重保护功能，是目前满足用户大批量快速试验需求的较好选择。本文主要介绍 了此类型试验机力值的标定装置。

2 单空间电液伺服试验机主机结构单空问电液伺服万能试验机主机结构为四立柱刚性框架式结构，试样破断能量释放都被框架变形吸收，对地面冲击极小 ，具有 主机刚度大，对 中性好等特点。另外 ，试验及调 整空间速度快 ，试验效率高。主机结构形式如图 1所示，只有主机下部一个试验空间，力传感器安装在下钳口座底部。在试验过程中，力传感器受到拉力的作用。力值标定是试验机很重要的一项技术指标 。

图 1 单空 间电液伺服万能试验机主机结构图[收稿 日期] 2012 12—1o[作者简介] 王爱丽(1975一)，1999年 7月毕业于包头钢铁学院机械工程系机械设计及制造专业。

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mJ CWA g．如W TS【工】 M王爱丽，等：单空间电液伺服万能试验机力值标定装置3 单空间电液伺服试验机力值标定装置对于双空间试验机 ，若上面试验空间的压力等于下面试验空间的拉力 (反之亦然)，则可 以只对一个压力试验空间进行校准。而对于单空间试验机 ，直接用压的方式，力值则正好相反，所 以必须设计合格的力值标定装置 ，才能准确校核试验机技术参数 。

一 开始的设计 ，是通过使用拉力标准测力仪来检测 。

3．1 使用拉力标准测力仪的标定装置拉力标准测力仪的标定装置，具体结构形式如图 2所示 。当时的设计思路 比较 简单 ，主要是 在钳口座部分安装两件与钳 口部分相 同角度 的楔形块 ，通过拉杆安装在拉力传感器上。由于试验机上没有连接球座，则在标准标定传感器拉杆两端 ，安装一个带有球形 螺帽 的压 垫。这样 的连接形式 完全符合GB／T 16825．1—2008检测 标准。此 种形式 检验 ，比较直观 明了。

图 2 拉力传感 器标 定附具结构但是，标准传感器的标准值是从 10 一100 ，校准试验机的测量范围则一般为 1 一100 ，于是同一测量范围要使 用一 台以上标准测力仪 ，这样在一 种拉力传感器上不能实现所有力值点的标定，必须再有一个 小量程 的标 定传感器来 实现。如此一来，每次传感器的更换要有不同的连接件来实现，比较繁琐。另外，安装工作量也大，每次的安装方式也不相同，同轴度及水平度不易保证。此外，一般计量单位大多没有拉力检测设备，产品销售到用户处 ，准确检验是个很大的问题 。

于是 ，改变设计思路 ，通过力方 向的转换，把拉力转换为压力的形式，设计出反力架。结构形式如图 3所示 ，主要 由上下楔形块 、大横梁 、移动横梁 、压盘 以及拉杆 、螺母组成 。

图 3 反 力架结构 图3．2 使用压力标准测力仪的标定装置反力架结构的设计可以直接采用压力标准测力仪来标定 ，并且只要一次安装好反力架 ，各种量程标准测力仪就可以直接放在移动横梁的压盘上面。

由于考虑空间的问题 ，反力架前后方 向安装 ，由 2件楔 形块 、2件板 式横梁 、4根拉 杆及 相应 固定螺帽组成 。这样 的结 构 同轴度 比较好 ，楔形块的角度误 差 以及 平 面度误 差与钳 口座一 致 ，另外同轴也比较好调整 ，只要 前后距离掌握好就 可 以。

反力架在 实际产 品 中的应用 如 图 4所示 ，上下楔形块安装在钳 口座上 ，调整好对 中性 ，水 平度通过水平仪测量 。

图 4 反力架实际应用 图通过反力架的形式来检验单空间试验机，既方便快捷 ，又能真实反映机器本身的力值精度。

(下转第 6l页)· 43 ·郭 海森 ，等 ：电液式水泥压力试验机 手动阀中位确定方法图 7 手动阀中位位置在改进前 ，确定手动阀中位 的方法是将 阀芯开始回油的临界位置作为手动阀的中位，使得阀芯每次回复到中位时，阀芯的位置有一定的偏差，泄漏量不一致 ，影响比例阀的工作状态 ，增加调试难度。

(2)不能使用比例阀(去掉阀头)调试手动阀的中位。比例阀去掉阀头后理论上应该回到中位，进油 口封死 ，但考虑到泄漏问题 ，会对手动阀中位的调整带来一定 的影 响，应使用水 泥压力试验机 的充油调试阀板调试手动阀的中位 。

4 手动阀中位确定方法(改进后)通过以上分析研究，总结 出了新的手动阀确定中位的方法 ：(1)将比例阀更换为冲油调试板；(2)用手动阀加载至 5kN～10kN左右 ，将 手动阀缓慢回调达到力值下 降速度突然加快 的位置 ，将此位置定为位置 1；将手动阀缓慢上调达到力值上升速度突然加快的位置，将此位置定为位置 2；位置l和位置 2的中间位置确定为手动阀的中位位置。

5 结束语电液式水泥压力试验机手动阀确定中位的新方法 ，能够快速准确地寻找到手动阀的中位位置，是一种方便快捷 的方法 ，减小了设备的调试难度 ，提高了生产效率 ，是一种成功的调试方法 。

参考文献Eli 徐 灏．机械设计手册(第二版)[M]．机械工业出版社 ，2001.

(上接第 43页)4 结 论单空间电液伺服万能试验机力值标定装置为单空间试验机的标定提供了理想的手段，也满足 GB／T 16825．1—2008(静力单轴试验机 的检验 第 1部分 拉力 和 (或)压力 试验 机测力 系统 的检 验与校准》，为此类型试 验机的市场开拓增加推力。另外 ，由于该试验机控制精度高 ，调整空 间迅速 、快捷 ，试验效率高，会有很大的发展空问。

参考文献[1] 徐灏．机械设计手册(第二版)EM]．机械工业出版社，2001.

E23 GB／T 228．1—2010金属材料 拉伸试验 第 1部分：室温试验方法Es3.

E3-1 GB／T 16825．1—2008静力单轴试验机的检验 第 1部分 拉力和 (或)压力试验机测力系统的检验与校准ES3.

E4] GB／T 16826—2008电液伺服万能试验机Es3.

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