液壓萬能試驗機的液壓系統(tǒng)是其核心動力源，負(fù)責(zé)將機械能轉(zhuǎn)化為可控的液壓能，再通過液壓能驅(qū)動加載機構(gòu)對試樣施力。其工作圍繞液壓傳動原理（帕斯卡定律）展開，通過 “動力元件 - 控制元件 - 執(zhí)行元件 - 輔助元件” 的協(xié)同配合，實現(xiàn)力的精準(zhǔn)輸出與調(diào)節(jié)。具體工作過程如下：

一、液壓系統(tǒng)的核心組成

液壓系統(tǒng)由四大關(guān)鍵部分構(gòu)成，各部分功能明確且相互配合：

動力元件：液壓泵（如柱塞泵、齒輪泵），由電機驅(qū)動，負(fù)責(zé)將機械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能，為系統(tǒng)提供高壓液壓油。

執(zhí)行元件：油缸（主油缸、輔助油缸），將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)化為機械能，通過活塞的直線運動驅(qū)動加載機構(gòu)（夾頭、壓板等）動作。

控制元件：包括溢流閥、換向閥、比例閥、節(jié)流閥等，用于控制液壓油的壓力、流量、方向，調(diào)節(jié)加載速度和力值大小。

輔助元件：油箱、油管、過濾器、壓力表、冷卻器等，負(fù)責(zé)液壓油的儲存、輸送、過濾、散熱，保障系統(tǒng)正常運行。

二、液壓系統(tǒng)的工作流程

以最常見的拉伸試驗為例，液壓系統(tǒng)的工作步驟如下：

液壓油供給
電機啟動后，帶動液壓泵旋轉(zhuǎn)，從油箱中吸入液壓油（經(jīng)過濾器過濾，去除雜質(zhì)）。液壓泵對液壓油加壓，使其獲得高壓（通常幾十至幾百兆帕），通過主油管輸送至控制元件。

壓力與方向控制

系統(tǒng)壓力由溢流閥設(shè)定：當(dāng)液壓油壓力超過試驗所需值時，溢流閥自動開啟，多余液壓油流回油箱，確保系統(tǒng)壓力穩(wěn)定（防止過載）。

方向由換向閥控制：根據(jù)試驗需求（如拉伸時 “上夾頭上升”），換向閥切換油路方向，使高壓液壓油進(jìn)入油缸的無桿腔（或有桿腔），推動活塞移動。例如，拉伸試驗中，換向閥使液壓油進(jìn)入主油缸上腔，活塞帶動上夾頭向上運動。

力的輸出與加載
高壓液壓油進(jìn)入油缸后，根據(jù)帕斯卡定律（壓力 = 力 / 面積），液壓油的壓力作用在活塞的有效面積上，產(chǎn)生向上的推力（力 = 壓力 × 活塞面積）。該推力通過活塞桿傳遞到上夾頭，對夾持的試樣施加軸向拉力。

若需調(diào)節(jié)加載速度，通過比例閥或節(jié)流閥控制液壓油的流量（流量決定活塞運動速度）：流量越大，活塞移動越快，加載速度越高。

油路回油與卸載
當(dāng)試驗結(jié)束（如試樣斷裂）或需要卸載時，換向閥切換方向，油缸內(nèi)的液壓油經(jīng)回油管流回油箱，活塞在自重或彈簧力作用下復(fù)位，完成卸載。

三、關(guān)鍵控制邏輯：閉環(huán)調(diào)節(jié)確保精度

液壓系統(tǒng)通過 “傳感器 - 控制器 - 執(zhí)行器” 的閉環(huán)反饋，實現(xiàn)高精度加載控制：

加載過程中，負(fù)荷傳感器實時監(jiān)測試樣受力，位移傳感器監(jiān)測夾頭移動距離，并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)將實測值與預(yù)設(shè)參數(shù)（如目標(biāo)力值、加載速率）對比，自動調(diào)節(jié)比例閥的開度：若加載過快，減小流量；若力值不足，增大壓力，直至符合試驗要求。

總結(jié)

液壓萬能試驗機的液壓系統(tǒng)本質(zhì)是 **“以液壓油為介質(zhì)的能量傳遞與控制裝置”**：通過液壓泵提供動力，借助控制閥調(diào)節(jié)壓力、流量和方向，利用油缸將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能，最終實現(xiàn)對試樣的精準(zhǔn)加載（拉力、壓力等）。其核心優(yōu)勢在于能輸出大噸位力值，且通過閉環(huán)控制確保加載平穩(wěn)、精度高，滿足金屬、非金屬等材料的多種力學(xué)性能測試需求。