扭转试验机是对试件施加扭矩，进行扭转试验的设备。它的类型很多，构造形式也各有不同，但一般都是由加载和测力两部分构成。现以NJ—100B型扭转试验机为例，来说明其构造原理和使用方法。
一、主要技术性能
图2-6 NJ— 100B扭转试验机外形图 1—溜板；2—导轨；3—直流电机；4—减速器； 5—夹头；6—试件；7—操作台；8—度盘；9—记录装置 |
该试验机采用了电子自动平衡测力装置，直流电机无级调速系统并设有记录装置，它可以正反两个方向施加扭矩进行扭转试验，专门用来测定各种金属和非金属材料受扭转时的力学性能。分四级度盘：即0～1000N·m；0～500 N·m；0～200N· m；0～100N·m。
二、工作原理
试验机由加载系统，测力系统和记录装置三个部分组成，其外形如图2-6所示。
（1）加载系统 安装在溜板上的加载机构，通过6个滚珠轴承可以在基座的导轨上自由滑动。由直流电动机的带动，通过两级蜗轮、蜗杆，减速箱的减速，使夹头旋转，对试件施加扭矩。试验机的正反加载和停车可按动操纵面板上的按钮3（图2-7），为了适应各种材料扭力试验的需要，试验机具有较宽的调速范围，即分为两档：0～36°／min；0～360°／min，可将调速开关6拨在0～36或0～360处，拧动调速电位器5进行调节，具体速度值由电表4显示出。如选用0～36档，电表上的数值减少10倍。
图2-7 扭转试验机操作面板
1一工作电流表；2一记录开关；3一按钮；4一转速表；5一调速电位器；
6一变速开关；7一电源开关；8一复位
图2-8 扭转试验机原理示意图
1—夹头；2—杠杆；3—反向杠杆；4—变支点杠杆；5—拉杆；6—平衡杠杆；7—差动变压器；
8—放大器；9—伺服电机；10—钢丝；11—游铊；12—绳轮；13—指针；14—测力度盘；15—
记录笔；16—钢丝；17—记录筒；18—夹头；19—减速箱；20－自整角发送机；21—放大器；
22—伺服电机；23—自整角变压器；24—齿轮，25—量程选择手轮；26—链条；27—伞齿轮；
28—凸轮
（2）测力系统 扭转试验机的杠杆系统原理如图2-8所示。由夹头1传来的力矩，通过杠杆2或反向杠杆3，变支点杠杆4和拉杆5，拉动平衡杠杆6。由于P力的作用，水平杠杆失去平衡，右端上翘，推动差动变压器7，差动变压器铁芯位移后输出一个电信号，经放大器8，使伺服电机9转动，通过钢丝10，拉动游铊11。当游铊对支点的力矩QS=Pr时，杠杆达到平衡，恢复水平状态。这时，差动变压器铁芯处于零点，无信号输出，电机9停止转动。游铊移动的同时，通过钢丝拉动绳轮12，使指针13在测力度盘14上指出扭矩Mn的数值。
（3）记录装置 记录装置中的记录笔15通过钢丝16由绳轮12来拉动。
记录筒17的转动是通过减速箱19上的自整角发送机20发出信号，经过放大器21放大，由伺服电机22带动自整角变压器23，通过齿轮24啮合来实现记录筒的转动，使记录笔15在纸上绘出代表扭转变形的曲线。记录筒的转动有两种速度，即记录纸的移动有1°／min、15′／min两级，通过齿轮24来变换。使用记录筒时，可开动操作台上的开关2，即可自动绘制Mn一φ曲线图。
试验机有四级度盘，采用变支点杠杆及变表盘机构，当需要换表盘时，旋动量程选择手轮25，经链条26、伞齿轮27、凸轮28来变换支点，即可得到所选用的度盘。
三、操作步骤
（1）检查试验机夹头的形式是否与试件相配合。将速度范围开关置于 0～36°／min处。调速电位器置于零位。
（2）根据所需大扭矩来转动量程选择旋钮，选取相应的测力度盘。按下电源开关，接通电源。转动调零旋钮，使指针对准零点。
（3）装好自动绘图器的笔和纸，挂好传动齿轮（调低速），打开绘图器开关。
（4）安装试件。先将试件的一端插入夹头中，调整加载机构作水平移动，使试件另一端插入夹头中后再给以夹紧。先紧主夹头，再紧动夹头。
（5）加载。将加载开关“正”（或“反”）按下，逐渐增大调速电位器的刻度值，操纵直流电机转动，对试件施加扭矩。
（6）实验完毕，停机，取下试件，将机器复原并清理现场。
四、注意事项
（l）施加扭矩后，禁止再转动量程选择旋钮。
（2）使用V型夹板夹持试件时，必须尽量夹紧，以免试验过程中试件打滑。
（3）试验机运转时，操作者不得擅自离开。听见异声或发生任何故障应立即停机。
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