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建筑材料的测试仪器以及量测方法



力学试验机

很多建筑材料在使用前都要求检测其力学性能是否满足要求,力学试验机是检测材料力学性能的最基本机械。试验机在外形、尺寸、容量与适用性等方面各不相同,常用的有拉力、压力、万能试验机及冲击试验机等。拉力或压力试验机一般只能做单一的拉伸或压缩试验。万能试验机能做拉伸、压缩、弯曲等多种试验,而冲击试验机主要用于检测材料的抗冲击性能。

压力试验机

1)压力试验机的分类

(1)按加荷机构分

①机械加荷机构:由蜗杆、蜗轮、螺杆等组成,通过电动机来带动试验机加荷。

②液压加荷机构:用增加油缸内活塞上的液体压力来推动试验机的压板加荷。

③手动加荷机构:在机械加荷或液压加荷的压力试验机中的动力源不是电动机,而是通过手摇加荷。

(2)按测力机构分

①液压摆锤机构:加荷的大小与摆锤的倾斜角度的正弦成正比,将它制成测力装置,在圆盘表上观察载荷的大小。这种测力机构用得最广泛。

②油压表测力机构:加荷的大小,通过油缸液体压力传到密封的金属管内,金属管的伸胀带动表针走动,读出载荷数值。

③液压弹簧测力机构:加荷的大小用弹簧的弹性变形表示。特制的弹簧在一定范围内受力与变形成正比,利用变形量表示出荷载数值。

④电子测力机构:用电子计算机测量和记录。将荷载值转化成数字信号用显示器显示并通过打印机打印出测试结果。这是目前最先进的一种显示机构。

2)液压式压力试验机

(1)构造原理

①主体部分

主体部分主要包括活塞、油缸、下压板、横梁、电动机、蜗杆、蜗轮、行程开关等油缸活塞是主体部分的关键,油泵打来的油经过油阀进人油缸内,高压油把活塞托起使活油缸活塞是主体部分的关键,油泵打来的油经过油阀进人油缸内,高压油把活塞托起使活塞上升,载荷逐渐作用到试件上,进行加荷,下压板有四个轮子,可沿轨道自由移动,当轮子接触到定位块时,下压板就能对正主体的中心。.下降横梁时,应使上压板距试件5^-10mm时停下,再利用送油阀送油,进行压力试验。需要调整横梁高度时,可用左端的手轮进行调整。

②测力部分

测力系统由载荷指示机构、自动描绘器、高压油泵、油箱及操作部分等组成,见图2.2.在试验机校正后,测力活塞与主体工作活塞截面积之比是一定值,因此作用在两者面积上的总载荷与两者截面积成正比。当油压作用在测力活塞上,测力活塞向下移动时,通过挡板及上部方铁,使主轴带动上部撑杆及摆杆产生角位移,这个角位移的大小与力R到测力活塞上的载荷大小能以正比例推动推杆,使指针指示出作用在试件上的载荷数值。

载荷指示机构密封在玻璃罩内,指示度盘上的指示荷载数值指针有两根,一根为主动针,一根为从动针。

自动描绘器可粗略地描绘出试件的变形曲线,由记录笔、导轨架及描绘筒组成,记录纸卷在描绘筒上,记录笔画出图形。但在要求精确测定屈服点及变形曲线的其他特性点时,此曲线图的精确性是不够的。

(2)使用和操作

①试验前先对试件的试验最大载荷进行估计,然后选定相应的测量范围,根据不同的测量范围换挂不同的摆陀,保证试件在最大载荷的25%--75%之间破坏。

②做试验前,应将指针对准零点,调整的方法是先打开送油阀,直到活塞自缸底升起1015mm时,可以将活塞以及它所带起的下压板、试件等的重力消除。活塞升起后,即可转动推杆,调整指针正好对准度盘上的零点位置。在这样调整时,描绘笔架应该抬起,使它不起作用。

③为了使活塞上升后(指针对准零点)摆杆总是悬挂在铅直位置,试验前,先将需要的摆花挂好,打开送油阀,使活塞升起一小段,然后再关闭送油阀,调节平衡锤,使摆杆左侧面与出厂时就标定的刻线相重合,此时指针如不对准零,可调整推杆,使指针对准刻度盘的零点即可。

④送油阀在升起活塞时可开大一些,以使油泵输出的全油量进人油缸内,使活塞以最快的速度上升,减少试验的辅助时间。当试样加荷时,即要按规定的加荷速度进行,以避免试件受冲击,又不能突然关闭,使荷载突然下降,影响数据的精确性。试件破坏后,先将送油阀关闭,然后打开回油阀,使油缸内的油回到油箱。送油时,回油阀必须关死,使油不漏回,送油阀不要拧得过紧,以免损伤油针尖梢.

⑤操作程序

a.总开关接通电源;

b.试样放在下压板上,推到试验机内;

c.估计测量范围,在摆杆上调换摆陀,把缓冲阀手柄上的刻线对准标线;

d.需描绘图形时,在描绘筒上卷上记录纸;

e.开动油泵,打开送油阀,使活塞升起10mm;

f.将主动针、从动针调整到零点;

9.关闭送油阀;

h.开动横梁电动机,使上压板下降到离试件10mm处,转动横梁上的手轮,使上压板与试件表面接触;

i.按试验要求的加荷速度,缓慢地打开送油阀进行试验;

l.试件破坏后,关闭送油阀,停止油泵电动机;

k.记录荷载数值,把描绘笔抬起;

I.打开回油阀,使下压板下降,取出压碎的试件.

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