扭转试验机的操作步骤和注意事项

扭转试验机是一种设备，专门用于对试样施加扭矩并测定扭矩的大小。其类型多样，结构形式也各有差异，但通常由加载和测力两个基本部分组成。这里我们以NJ-100B型扭转试验机为例，描述其结构和工作原理。

该试验机使用伺服直流电动机进行加载，杠杆电子自动平衡测力，并采用可控硅无级调速控制加载速度。它具有正反向加载、高精度、宽广的速度范围等优点。扭矩分级为1000Nm，具有四级度盘，分别为0～100Nm、0～200Nm、0～500Nm、0～1000Nm。加载速度分级为0～360min和0～3600min两档。其工作空间为650mm。

一、加载系统

安装在试验机溜板上的加载机构由六个滚珠轴承支持在机座的导轨上，可以前后滑动。加载时，打开电源开关，直流电动机转动，通过减速齿轮箱的两级减速，带动活动夹头转动，从而对安装在夹头和夹头之间的试件施加扭矩。面板上为电源开关。加载按钮一组三个，可控制试验机的正反向加载和停机。加载速度由速度范围开关换档、用调速电位器调节。

二、测力系统

测力机构为杠杆电子自动平衡系统,当试件受扭后，扭矩由固定夹头传递给测力系统。电动机正向转动使杠杆逆时针转动，通过A点将力传递给变支点杠杆;电动机反向转动则杠杆顺时针转动，通过C点将力传递给变支点杠杆。拉杆上的拉力F通过刀口D作用在杠杆的左端。杠杆绕B支点转动使右端翘起，推动差动变压器的铁芯移动，发出一个电信号，经放大器使伺服电动机转动，带动钢丝拉动游铊水平移动。

当游铊移动，以B为支点的力矩达到平衡Q×S=F×r时，杠杆又恢复到水平状态，差动变压器的铁芯也恢复零位。这时差动变压器无信号输出，伺服电动机停止转动。由此可见，扭矩大小与游铊的移动距离S成正比，与拉动载荷F成正比。钢丝带动滑轮旋转，从而使指针偏转，偏转角度与游铊位移S成正比。

经过标定，指针便可在示力盘上指示出扭矩的具体数值。若需要变换示力度盘，转动量程选择旋钮，经过链条和F齿轮带动凸齿轮旋转，使凸齿轮轴上的不同凸轮与变支点杠杆上的不同支点接触，这样便可改变杠杆上力臂比例，达到了变换测力矩范围之目的。

三、记录系统

对于扭转实验，要记录扭矩T和扭转角Φ曲线。绘图器由绘图笔和滚筒等组成。绘图笔水平移动量表示扭矩大小，在滑轮带动指针转动的同时，又带动钢丝使绘图笔水平移动。绘图滚筒的转动表示活动夹头的转动，它是由自整角发动机给出转动信号，经放大器放大后输出给伺服电动机和自整角变压器，从而使绘图滚筒转动。其转动量与试件的转角成正比。这样就会自动绘制出T-Φ曲线。

四、操作步骤和注意事项

1、操作步骤

1)估算实验所要扭矩，选择所需示力度盘。

2)根据试样夹持端形状，选择合适的钳口和衬套。

3)装好自动绘图器上笔和纸，并打开绘图器开关。

4)打开电源，调节旋钮，使指针对准零点。

5)安装试件。先将试件的一端插入固定夹头中，并夹紧。调整加载机构水平移动，使试件的另一端插入活动夹头中后再夹紧。

6)加载。根据需要将加载开关上的正向或反向按钮按下，逐渐调节变速电位器，使直流电动机转动对试件施加扭矩。

7)实验结束，立即停机，取下试件，将机器复原并清理现场。

2、注意事项

1)开机前要把调速电位器逆时针旋到零点，以防开机时产生冲击力矩而损坏试验机零部件。

2)施加扭矩后，禁止再转动“量程选择手轮”和改变“变速开关”。

3)面板上的正、反加载按钮不能同时按下。若要改变施加扭矩方向和变换变速开关，必须先按“停”按钮后，再改变扭矩方向和变速开关。

4)试验机运转时，操作人员不能离开。发现异常声音或其它任何故障，应立即停机并报告指导教师处理。