试验机基本结构与测试原理

  对于试验机力学性能实验的试验机进行进行了归类，基本可以分为静力单轴试验机，扭力类试验机和动态力试验机。作为一台试验机产品，无论是静力单轴试验机，扭力类试验机或动态力试验机，每个试验机整体都是由五至六项基本结构组合而成的系统。首先必不可少的机身，其次是试样支持部分，动力驱动和控制部分、测量和数据处理部分、安全防护及可选附件部分。

  首先说机身，机身是试验机的骨架，试样支持部分、动力驱动和控制部分，安全防护和试验机附件都附着其上。因此，机身除了满足必须的强度要求外，还应满足一定的刚度。机身的涉及应满足实验和检验所需要的有效空间，试验机的机身上应有水平或垂直基准面和安装螺孔。不同类型结构的试验机机身是各不相同的。

  关于试样支持部分是一种广义的讲法，是指试验机在实验前安装，支撑试验对象的结构部分。该部分根据不同的试验机有不同的具体形式。具体举几个例子，如压力试验机，由上下压垫构成，其中一个承压垫有定中心位置的同心圆或十字刻线，另外一个承压垫带有动作灵活的球面。上下垫的中心线应重合，当试样或零件本身带有一个球迷支撑时，不再允许上下垫中任何一个带有灵活的球面支撑。再如弯曲试验机，一般由压力试验机上压头加专用弯曲试验支座构成，根据试验方法的要求不同，其结构形式也不同，应有规定跨距和支撑面，施力端压头根据要求的不同而不同，可以是固定的也可是活动的。

  为了对材料进行力学性能的检验，试验机必须具有动力驱动和控制部分。为了对试样进行拉伸，压缩，扭转，弯折，蠕变，持久等试验，试验机就需要有与其试验模式相应的动力驱动结构，例如对试样施加压力的结构或施加拉力的部分，蠕变，持久等试验虽然是采用杠杆砝码对试样施加试验力的，但却需要在试样另外一端施加主动力来进行平衡才能完成试验力的施加。对于冲击试验机而言，无论是摆锤试验机还是落锤式，由于是利用重锤的位能在下落过程中获得动能来对试样做功的，因此，试验机的动力驱动部分就包含摆锤的提升装置，对试样来说，则是将之前存储的位能通过试验机的释放装置进行。最简单的利用力的动力效应原理测力时，可以使用倾复力矩的试验机结构自动对试样施加试验力，加力速度通过阻尼器进行控制。

  实验的控制装置早期最简单的就是拉力试验机通过手工完成就位，装夹，施加动力进行实验，完成后停机或返回原位等控制功能。随着科技水平提高，液压式拉力机则是由人员操控送油阀，回油阀来控制力的增减。蠕动持久试验机由人工装挂砝码，启动不受力一端的牵引装置，使试样达到受力状态下平衡。随着科学的进步，利用程序和微机来控制的试验机逐渐取代了人工和半自动。