扭转试验机作为材料力学性能测试的核心设备，广泛应用于金属、非金属及复合材料的扭转性能评估。其通过精确控制扭矩加载与角度测量，为材料研发、质量控制及工程结构验证提供关键数据支持。本文将从设备结构、操作流程、安全规范及维护保养四个维度，系统阐述扭转试验机的使用方法。

　一、设备结构与工作原理

　扭转试验机主要由机械加载系统、扭矩传感器、角度测量装置、夹具及数据采集系统构成。机械加载系统通过电动或液压方式驱动，实现扭矩的精确施加；扭矩传感器采用高精度应变片技术，将扭转力矩转化为电信号；角度测量装置通常配备光电编码器，实时记录试样旋转角度；夹具根据试样形状定制，确保试验过程中试样稳定夹持；数据采集系统集成于控制软件，实现试验参数的实时显示与存储。

　工作原理基于扭矩与角度的同步测量：试验时，试样两端分别固定于固定夹具与旋转夹具，加载系统驱动旋转夹具转动，使试样产生扭转变形。扭矩传感器与角度测量装置同步采集数据，经控制系统处理后生成应力-应变曲线，从而评估材料的剪切模量、屈服强度及极限扭矩等性能指标。

　二、操作流程与步骤

　1.试验前准备

　环境检查：确保试验环境温度为10°C～35°C，相对湿度≤80%，无震动及腐蚀性介质，电源电压波动范围不超过额定电压的±10%。

　设备检查：检查油路阀门是否关闭，夹具与传感器连接是否牢固，液压油量是否充足（若为液压驱动型）。

　试样制备：从外观合格的线材中截取试样，确保试样笔直且无表面损伤。必要时采用木质或塑料锤轻敲矫直，避免金属锤造成表面损伤。

　2.设备调试与参数设置

　夹具安装：根据试样尺寸选择匹配的夹具，安装于试验机固定端与旋转端，确保试样轴线与扭转轴线重合。

　参数设置：通过控制软件输入试样尺寸（直径或特征尺寸）、标距长度、最大扭矩及扭转速度等参数。例如，金属线材试验需设定单向或交变扭转次数。

　零点校准：启动油泵电机，缓慢输油使活动台上升约20mm，关闭送油阀并调整平衡砣，使摆杆处于铅垂位置。旋转水平齿杆校准测力指针与从动指针至零点。

　3.试验执行与数据采集

　试样装夹：将试样一端固定于上夹头，调整下夹头位置后夹紧另一端，确保试样无滑动。

　启动试验：选择【左旋】或【右旋】模式，启动加载系统。试验机自动记录屈服扭矩、最大扭矩、屈服角度及最大角度等参数。

　过程监控：试验过程中需持续观察设备运行状态，若出现异响或数据异常，立即按下紧急停机按钮。

　4.试验后处理

　数据保存：试验结束后，导出试验报告至Excel，包含标准号、试样标记、尺寸、试验条件及结果（如扭转次数）。

　设备复位：关闭送油阀，取下试样，缓慢打开回油阀使活动台归位。清理试验台并关闭电源。

　三、安全操作规范

　个人防护：操作时需佩戴护目镜、手套及防噪耳塞，避免试样断裂时碎片飞溅。

　负载限制：严禁超过设备额定扭矩范围，防止夹具或传感器损坏。

　禁止行为：试验过程中不得调整夹具、清理碎屑或接触旋转部件；非专业人员不得修改控制软件参数。

　应急处理：遇设备故障或异常振动时，立即按下红色紧急停机按钮，并联系技术人员检修。

　四、维护与保养

　日常清洁：每次试验后擦拭设备表面油污，检查液压管路是否泄漏。

　定期润滑：每半年检查链条松紧度，定期涂抹润滑油于传动部件。

　季节性维护：冬季更换防冻液压油，夏季检查散热系统性能。

　长期停用：封存前清洁设备，涂覆防锈油后存放于干燥阴凉处。

　结语

　扭转试验机的规范使用需兼顾操作精度与安全性。通过严格遵循试验流程、参数设置及维护规范，可确保试验数据的可靠性，同时延长设备使用寿命。对于复合材料、轴类零部件等特殊试样的测试，需结合标准要求定制夹具与试验方案，以全面评估材料的扭转性能。