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液壓式萬能材料試驗機一般由加載和測力兩大部分組成，其工作原理如下圖所示。
1. 加載部分
在底座1上有兩根固定立柱2和固定橫染3組成承載框架。工作油缸4固定于框架上。在工作油缸的活塞5上，支撐著由上橫梁6、活動立柱7和活動平臺8組成的活動框架。當油泵16開動時，油液通過送油閥17，經送油管18進入工作油缸，把活塞5連同活動平臺8一同頂起。這樣，如把試件安裝于上夾頭9和下夾頭12之間，由于下夾頭固定，上夾頭隨活動平臺上升，試件將受到拉伸。如把試件放置于兩個承壓墊板11之間，或將受彎試件放置于兩個彎曲支座10上，則因固定橫梁不動而活動平臺上升，試件將分別受到壓縮或彎曲。此外，試驗開始前如遇調整上、下夾頭之間的距離，則可開動電機14，驅動螺桿13，便可使下夾頭上升或下降。但電機14不能用來給試件施加拉力。
2. 測力部分
加載時，開動油泵電機，打開送油閥17，油泵把油夜送入工作油缸4，并頂起工作活塞5給試件加載；同時，油液經回油管19及測力油管21（這時回油閥20是關閉的，油液不能流回油箱37)，進入測力油缸22，并壓迫測力活塞23，使它帶動拉桿24同下移動，從而迫使擺桿26和擺錘25連同推桿27繞支點偏轉3。推桿偏轉時，推動齒桿28作水平運動，于是驅動示力盤30的指針齒輪，使示力指針29繞示力盤30的中中心旋轉。示力指計旋轉的角度與測力油缸的總壓力（即拉桿24所受拉力）成正比。因為測力油缸和工作油缸中的油壓壓強相同5，兩個油缸活塞上的總壓力成正比（與活塞面積之比）。這樣，示力指針的轉角便與工作油缸活塞上的總壓力，亦即試件所受載荷成正比。經過標定便可使針在示力度盤上直接只是載荷的大小。
3. 繪圖裝置
在試驗機測力度盤的右側裝有自動繪圖器，由紀錄筆、導軌架、描繪筒和線繩等組成。它的工作原理是，活動平臺上升時，由繞過滑輪（1）和（2）的拉繩33帶動滾筒32繞軸線轉動，在滾筒圓柱面上構成沿周線表示位移的坐標；同時，齒桿28的移動構成沿滾筒軸線表示載荷的坐標。這樣，實驗時繪圖筆34在滾筒上就可以自動繪出載荷一位移曲線。
1. 檢查油路上各閥門是否處于關閉位置；檢查夾頭的類型和規格是否與試件相匹配；檢查保險開關是否有效。
2. 根據實驗所需的載荷頂值，選擇合適的量程，配置相應的擺錘，調整相應的緩沖器。
3. 裝好自動繪圖器的傳動裝置、筆和紙張等。
4. 先關閉送油閥及回油閥，再開動油泵電機；待油泵工作正常后，開啟送油閥將活動平臺升高約10mm，以消除其自重；然后關閉送油閥，調整示力度盤指針使它指在零點；最后把被動針靠近主動針，以便記錄峰值。調整好后立即停機。
5. 安裝試件。如果拉伸試件的長度不同，可在空載情況下，調解下夾頭的位置，使夾持長度至少大于夾頭長度的2/3，并應將試件夾正。安裝壓縮試件時，則應把試件擺正，確保對中，盡可能使試件只承受軸向載荷。
6. 加載時緩慢打開送油閥，使指針緩慢離開零點，然后根據指針偏轉快慢，調整進油閥，控制合適的加載速度，使試件平穩加載。
7. 試驗完畢，關閉送油閥，并立即停機，然后取下試件（有時要在泄油后，再取下試件，例如非斷裂實驗）。緩慢打開回油閥，將油液泄回油箱，使活動平臺國回到原始位置，并使一切機構復原。
1. 開機前和停機后，送油閥一定要至于關閉位置。加載、卸載和回油均須緩慢進行，防止沖擊。
2. 拉伸試件加緊后，不得再調整下夾頭的位置，同時也不能調整測力指針到零。
3. 試驗過程中要隨時注意活動平臺升高的位置，不得超出規定范圍。
4. 機器開動后，操作者不得擅自離開控制臺。若聽見異常聲音或發現任何故障都必須立即停機。
5. 當試件要受載時，立即減緩活動平臺上升速度（關小送油閥門），以防止沖擊。
6. 若加載過程中，油泵停止了工作，需要再啟動油泵時，必須先回油降壓，禁止在高壓下啟動油泵。
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