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试验机的定义与种类

更新时间:2017-07-19 06:43:35 人气:557

1、试验机概念和用途试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中,试验机是一种不可缺少的重要测试仪器。广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通运输、等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。对有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品安全可靠等都具有重要作用。

 

    2、试验机的种类:试验机的种类很多,有多种不同的分类方法。按照传统分类方法可以分为金属材料试验机、非金属材料试验机、动平衡试验机、振动台和无损探伤机等五大类。

    2.1 材料试验机的分类:材料试验机的品种、型号很多,它们的加荷方法、结构特征、测力原理、使用范围都各不相同。

    2.1.1 按用途分类:测定机械性能用试验机和工艺试验用试验机。

    2.1.2 按加荷方法分类:静负荷试验机(静态)和动负荷试验机(动态)。

    2.1.2.1 静态试验机主要包括:

    万能试验机:液压万能试验机和电子万能试验机;压力试验机;拉力试验机;扭转试验机;蠕变试验机。

    2.1.2.2 动态试验机主要包括:疲劳试验机:动静万能试验机、单向脉动疲劳试验机、冲击试验机等。

    2.1.3 按测力方式分类:机械测力试验机和电子测力试验机。

    2.1.4 按控制方式分类:手动控制和微机伺服控制试验机。

    2.1.5 按油缸位置分类:油缸上置式和油缸下置式试验机。

 

    3、材料试验

    3.1 材料的机械性能:材料在外力的作用下,所表现的抵抗变形或破坏的能力,称作材料的机械性能。包括强度、塑性、弹性、脆性、断裂韧性、硬度等。

    3.2.材料试验:机械性能试验、物理实验、化学实验。

    3.3 材料的机械性能试验:拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、冲击、疲劳、蠕变、持久、松弛、磨损、硬度等试验。

    3.3.1 拉伸试验:又称拉力试验,是缓慢地在试样两端施加负荷,使试样的工作部分受轴向拉力,引起试样沿轴向伸长,一般进行到拉断为止。通过拉伸试验可测定材料的抗拉强度和塑性特性等。

    拉伸试样要符合相关的国家、行业标准对不同材料的拉伸试验要求。

    试验设备:万能试验机、拉力试验机。

    拉伸试验曲线应力—应变拉伸曲线。

    拉伸曲线的四个阶段:

    阶段1(0ab)—弹性变形阶段a点对应PP值叫做比例极限负荷。b点对应Pe值叫做弹性极限负荷(不产生永久变形的最大抗力)0—a段?L正比与p直线阶段a—b段极微量塑性变(0.001-0.005%)。

    阶段2(bcd)—屈服变形阶段c点屈服点对应PSc—d波形段“平台”。

    阶段3(dB)—均匀塑性变形阶段B点对应Pb值材料的强度极限负荷(所能承受的最大载荷)。

    阶段4(BK)—局部集中变形阶段(缩颈)K点为断裂点对应Pk值断裂负荷。

    3.3.2 压缩试验:与拉伸试验相反,用于测定材料在静压力作用下的压力强度、相对缩短率和断面增大率等。

    对压缩式样的基本要求是两个支承端面要相互平行。

    试验设备:万能试验机、压力试验机。

    3.3.3 弯曲试验:用于测定材料或构件等地弯曲强度极限,弹性模量及最大挠度。

    分为简支梁弯曲试验和纯弯曲试验。

    验设备:万能试验机、压力试验机(配备弯曲附件)。

    3.3.4 剪切试验:

    用于测定材料的抗剪切能力,一般用来评定铆钉用线材的质量。

    剪切试验分为单项剪切和双向剪切试验。

    试验设备:万能试验机

    3.3.5 冲击试验:

    利用摆锤冲击试样前后的能量差来确定该试样的韧性活脆性。特点是冲击力大、作用时间短、变化快。

    3.3.6 硬度试验:

    是一种迅速、经济的机械试验方法,是测定材料机械性能应用最广泛的方法之一,是唯一不损坏试件机械性能的试验。

    3.3.7 其他试验:扭转试验;疲劳试验;蠕变试验;松弛试验;持久试验。

 

    4、金属机械性能的试验方法

    金属材料的室温拉伸试验材料包括的种类:金属材料和非金属材料,不论是哪种材料在外力的作用下,所表现的抵抗变形或破坏的能力,称做材料的机械性能。

    机械性能包括:强度、塑性、弹性、脆性、韧性、断裂韧性、硬度等。

    4.1 强度:材料在外力(静负荷)的作用下,抵抗其变形或破坏的能力称做强度。抵抗外力的能力越大,强度越高,强度的单位Pa或Mpa(N/mm2或MN/m2)。

    按材料受力作用不同,强度分为抗拉强度、抗压强度和抗弯强度。

    4.2 塑性:材料在外力作用下,产生永久变形而不被破坏的能力称做塑性。材料在受外力作用时,产生的塑性变形程度越大,则塑性越好。

    4.3 弹性:材料在外力作用下,产生变形,当外力取消后,以能恢复原状称为弹性。

    4.4 脆性:材料在外力作用下,没有明显的永久变形抗断裂称做脆性。

 

    5、冲击韧性:材料抵抗冲击力的作用而不补破坏的一种能力称做冲击韧性。

 

    6、断裂韧性:材料内部存在着由于各种原因所产生的微小裂纹在外力作用下,材料抵抗该裂纹扩展的能力,称做断裂韧性。

 

    7、硬度:材料抵抗比它更硬的物体在压入时而不被破坏的能力,或者说材料抵抗塑性变形、弹性变形的能力称做硬度。

    在材料试验中,特别是金属材料的静态试验,最普通中经常用的是在室温条件下进行的拉伸试验。因为金属拉伸试验比较容易作,得到的数据能够反映受试材料的机械特点,因此得到普遍的应用。而作为金属材料拉伸试验的国家标准GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法,具体体现了对金属材料拉伸的要求和规定。

    按照技术水平分为三个档次:

    a.液压式万能试验机。

    b.微机屏显示液压万能试验机。

    c.微机控制电液伺服万能试验机。

    按照主机形式分为三种类型:

    a.油缸上置式主机(阿姆斯拉式)。

    b.油缸下置链轮传动式主机。

    c.油缸下置蜗轮传动式主机。

 

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