CN101943544B - 双杠杆式压力机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双杠杆式压力机，包括机架、加载杠杆***和电控***，所述加载杠杆***位于机架的顶部，所述机架为框架结构；加载杠杆***下方设有平衡杠杆***，两套杠杆***水平放置，且平行；加载杠杆***中加载杠杆1横梁根据第二类杠杆原理工作，其支点位于加载杠杆1横梁的一端，力点位于加载杠杆1横梁的中部；平衡杠杆根据第一类杠杆原理工作，其支点位于杠杆的中部，力点位于杠杆的一端。加载杠杆1横梁的力点与平衡杠杆2横梁的力点通过反向架联接，两套杠杆的支点与力点之间的距离相等，支点位于同一铅垂线上。加载杠杆1横梁的加载砝码可以沿着杠杆横梁移动位置；平衡杠杆2横梁可以平衡加载杠杆1横梁和加载砝码的重力。

Description

双杠杆式压力机

技术领域

本发明涉及一种用于膛压测量的塑性变形测压法静态压力校准的力值加载试验机，具体地说涉及一种双杠杆式压力机。

背景技术

膛内压力是各类武器***的重要战术技术指标之一，是评价包括枪、炮、自动武器以及弹、引信、发射药等产品使用和安全性能的必测参数，是检验其科研设计、研制生产和产品交验多个环节的极其重要的特性参数。塑性变形测压法具有使用方便，只需一个塑性测压器件(塑性敏感元件铜柱(球)、测压器)，操作简单，数据稳定可靠且经济等诸多优点，因此，广泛应用于各种枪、炮、弹、药的科研生产，使用单位遍及全国的军工企业、科研院所、试验基地。长期以来，塑性变形测压法采用静态校准体制。静态校准的方法是对铜柱(球)按照一定的加载方式施加准确的作用力后，测量铜柱(球)的变形量，考核其重复性，稳定性，进而得出压力和塑性变形量之间的关系获得静态压力对照表。

在铜柱(球)上施加准确力一般是在压力机上用砝码加静载实现的，将已知质量砝码的重力经不等臂杠杆放大来产生力值。杠杆比固定，通过改变重力砝码的数量和大小实现施加不同的力值。该压力机存在的力值准确度较差、工作效率低、力值级数有限、力值范围小、铜柱(球)上作用力线与铜柱(球)轴线有偏角、被校铜柱易产生端面不平行的缺点，

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术的不足和缺陷，提供了一种双杠杆式压力机。该双杠杆式压力机不仅具有力值准确度较好、工作效率较高、力值范围大，而且铜柱(球)上作用力线与铜柱(球)轴线无偏角、被校铜柱端面平行的优点。

为了解决上述技术问题，本发明的双杠杆式压力机，包括机架、加载杠杆***和电控***，所述加载杠杆***位于机架的顶部，其特征是，所述机架为框架结构，其下部与底板固定连接，其上部横梁上的支点与加载杠杆1横梁之间为刀口支承连接；所述加载杠杆***下方设有平衡杠杆***，两套杠杆***水平放置，且平行；加载杠杆***中加载杠杆1横梁根据第二类杠杆原理工作，其支点位于加载杠杆1横梁的一端，力点位于加载杠杆1横梁的中部；平衡杠杆根据第一类杠杆原理工作，其支点位于杠杆的中部，力点位于杠杆的一端。加载杠杆1横梁的力点与平衡杠杆2横梁的力点通过反向架联接，两套杠杆的支点与力点之间的距离相等，支点位于同一铅垂线上。加载杠杆1横梁的加载砝码可以沿着杠杆横梁移动位置，从而改变杠杆比大小；平衡杠杆2横梁可以平衡加载杠杆1横梁和加载砝码的重力，由一块固定质量的配重砝码，其产生的重力作为杠杆的动力。

本发明的双杠杆式压力机，加载杠杆1横梁中沿着杠杆横梁移动位置的重力砝码采用分体结构。重力砝码6由本体砝码19和挂码18两部分组成。本体砝码19和挂码18通过联接销22、紧定螺钉23紧固连接，挂码18与杠杆横梁通过直线导轨21联接。联接销22安装在本体砝码19上，轴线与砝码移动方向平行，紧定螺钉23安装在挂码18上，处于铅垂方向，直线导轨21安装在杠杆横梁上。当施加小力值时只需使用挂码18，此时松开紧定螺钉23，同时将本体砝码19用锁紧螺钉20固定并锁紧在杠杆横梁上，锁紧螺钉20安装在本体砝码19上，处于与砝码移动方向的垂直方向。

本发明的双杠杆式压力机，是按下式计算确定杠杆初始平衡时重力砝码的初始位置：

$L_0=-\frac{P_0{L}_2}{W}$

其中P₀是由加载杠杆1横梁以及重力砝码的重力产生的作用力，W是重力砝码的重力，L₂是支点与力点之间的距离；

按下式计算对试样施加的作用力P的大小：

$P=P_0+\frac{W}{L_2}\×L$

其中力臂L的初值为L₀.

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明采用双杠杆加载，使上部加载杠杆1横梁的支点、力点和下部平衡杠杆2横梁的支点、力点组成平行四边形，两支点在一个铅垂线上且两杠杆力点的力臂相等，保证对敏感元件施加载荷时，所施作用力的方向铅垂向下，与铜柱(球)轴线无偏角，保证受力铜柱上下底面平行。与现有同类设备相比，压力机从根本上解决了传统的杠杆式压力机上的铜柱被压后出现的铜柱上下端面不平行的问题。

2.本发明的双杠杆式压力机的加载杠杆***在工作时采用固定质量砝码作为重力源，利用杠杆放大原理对敏感元件移动加载，且移动距离可以精确自动检测与控制，测试过程中砝码不必更换，即将施加力值的大小、力值准确度和加力速度的控制转化为对砝码移动距离的准确、快速控制。这样就省去了传统压力机具有的复杂的重力砝码加卸***，使机器结构大大简化，并易于实现自动化。

在上述移动砝码基础上可以再附加固定质量的砝码，从而在保证力值精确的前提下，使加载力值的范围扩大。

3.本发明的双杠杆式压力机的加载杠杆***固定质量的砝码的移动是通过伺服电机驱动滚珠丝杠机构实现的，通过微机和数字控制技术，砝码的速度和位置可控，这样对铜柱施加静态力的力值的大小、精度和速度都是可控的。从根本上解决杠杆式压力机加载速度慢、效率低、操作不便的问题，完全符合武器膛压塑性测压静态校准对敏感元件施加载荷的要求。

4.本发明的双杠杆式压力机中的加载技术用于铜柱(球)加载试验，无理论上的几何误差和力值误差。实际误差主要来源是由于刀口支承存在摩擦所带来的，可通过提高刀承的质量予以减小以致消除。其它误差可以通过结构合理设计和增大结构刚度、提高位移控制精度等措施控制达到很小的程度。

5.本发明对于已知规律的误差可以通过改变移动砝码位移量来进行补偿，通过精确控制位移实现高精度。这也是本发明独特的优点，是传统的杠杆式压力机无法实现的。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是铜柱(球)测压法技术原理示意图；

图2是双杠杆式压力机的杠杆加载***工作原理图；

图3是双杠杆式压力机在铜柱受力后的杠杆状态示意图；

图4是铜柱放置偏离中心线时对机器工作的影响示意图；

图5是铜柱放置偏离中心线时刀承的应力分布图；

图6是专用双杠杆式压力机结构原理；

图7是专用双杠杆式压力机结构形状图；

图8是双杠杆式压力机重力砝码6结构示意图。

零部件列表：1.加载杠杆1横梁，2.平衡杠杆2横梁，3.加载杠杆1的力点刀承，4.平衡杠杆2的力点刀承，5.加载杠杆1的支点刀承，6.加载砝码，7.平衡检测装置，8.平衡杠杆2的支点刀承，9.平衡杠杆2的配重砝码，10.机架，11.滚珠丝杠，12.伺服电机1，13.底板，14.丝杆螺母，15.伺服电机2，16.支架，17.电控***，C.反向架，D.动横梁，18.挂码，19.本体砝码，20.锁紧螺钉，21.导轨副，22.联接销，23.紧定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

本发明的目的是寻求一种工作效率高、施力(大小方向)准确的力校准机，克服传统意义上的铜柱压力机在加载时间、工作效率、自动化程度、施加力值大小方向准确度等方面的问题，使武器膛压塑性测压静态校准达到高精度、高效率、宽范围、自动化的目的。

1.技术原理

铜柱试样加载的技术方法要求，两个构件A和B，分别具有平面E和F，且E和F平行，构件之间安装试样(铜柱)，参考图1。当两个构件沿着铜柱轴线方向做相对运动，且保持E和F平行，在与铜柱轴线垂直方向没有相对运动，使铜柱受到纯正压力作用产生变形。

2.双杠杆式压力机的加载原理

参考图1，图2所示为一杠杆加载***工作原理，它由1、2两套杠杆***组成。杠杆***1、2的横梁均处于水平状态，其支承和受力示于图中。其中W为可移动砝码的重力，W₁为杠杆1中间铰支右侧的等效质量产生的重力，W₂为杠杆1中间铰支左侧的等效质量产生的重力；W₃为杠杆2中间铰支左侧的等效质量产生的重力，W₄为杠杆2中间铰支右侧的等效质量(包含立杆质量)产生的重力；铜柱试样放置在一个矩形框架内，由一个横梁支承。矩形框架内上下各有一根立杆通过无摩擦铰链与杠杆1和杠杆2连接，两根立杆与铜柱轴线同轴。两根立杆分别对杠杆1和杠杆2施加作用力P₁和P₂。根据杠杆的静力平衡原理，得杠杆1的平衡方程式

W×(L+L₂)+W₁×(L₁+L₂)+W₂×L₂₂＝P₁×L₂  (1)

杠杆2的平衡方程式

W₃×L₃-W₄×L₄₄＝P₂×L₄ (2)

设对试样施加的作用力为P，则立杆的平衡方程式

$P=P_1-P_2=\frac{W\×(L-L_2)+W_1\×(L_1+L_2)+W_2\×L_{22}}{L_2}-\frac{W_3\×L_3-W_4\×L_{44}}{L_4}$ (3)

$=\frac{W_1\×(L_1+L_2)+W_2\×L_{22}}{L_2}-\frac{W_3\×L_3-W_4\×L_{44}}{L_4}+W+\frac{W}{L_2}\×L=P_0+\frac{W}{L_2}\×L$

可见当杠杆质量、杠杆臂长确定后，对试样施加的作用力P与力臂L，即与移动砝码在横梁上的位置成正比。

初始平衡条件：

初始平衡时P＝0，L＝L₀，解得

$L_0=-\frac{P_0{L}_2}{W}---\left(4\right)$

可见通过调节砝码的位置可以保证杠杆的初始平衡。

3.基本误差分析

(1)几何误差分析

为使铜柱受力后上下底面平行，图2中的立杆应当在任何情况下始终处于铅垂状态，同时受力中心线应该与铜柱中心线一致。

①杠杆偏转引起的几何误差

设各杆均为刚体，由于受力改变使杠杆偏离平衡位置一角度θ，见图3。如果使L2＝L4，则因为杠杆1、2的横梁平行，因此立杆将保持铅垂状态，试样两个平面平行，没有理论误差。但是立杆会平移，立杆的两个铰支会上下移动。设杠杆转动θ角，上下位移检测值

h＝L₅sinθ(5)

若设检测最大误差Δh_max，则最大转角θ_max

${\mathrm{\θ}}_{\max }={\sin }^{-1}\frac{\mathrm{\Δ}{h}_{\max }}{L_5}---\left(6\right)$

设上下承力点平移δ，根据几何关系得

δ＝L₂(1-cosθ)(7)

可见检测并控制使Δh_max足够小，则可以使上下承力点平移值忽略。综上，这种加载方法在当满足条件L₂＝L₄且L₅较大、检测精度较高时，加载试验的几何误差可以忽略。

②试样放置偏离中心线对机器工作的影响

加载试验时，试样放置可能偏离中心线。设试样沿杠杆长度方向偏离距离Δ，如图4所示。根据静力平衡原理可得

P＝P₁-P₂

P·Δ＝T₂·h

$T_1=T_2=\frac{P\·\mathrm{\Δ}}{h}---\left(8\right)$

其中T₁、T₂分别为两个铰支处的侧向力，h为两个铰支之间的距离。可见试样放置沿杠杆长度方向不影响作用于试样上的力P，但铰支处会有侧向力，h越大侧向力越小。如果铰支为刀口支承，则因受侧向力作用，会增加刀承的磨损。

试样放置偏离中心线还可能沿刀刃平行方向，设偏离距离Δ₁，见图5。此时根据静力平衡原理作用于试样上的力P不受影响，但是刀承沿刀刃方向应力分布将会不均，如图5所示。显然Δ₁越大，应力分布梯度就越大，将会造成刀刃的一端应力较大，增加刀承的磨损。

③杠杆弹性变形、机械制造精度引起的几何误差

由于各构件均不是刚体，因而会造成弹性变形，同时由于机械制造的原因也会使构件偏离正确位置，由此必然会引起几何误差，使铜柱试样上下着力面不平行。这些问题可通过增大构件刚度、提高机械制造精度解决。

(2)力值误差分析

①杠杆横梁偏离水平位置引起的力值误差

略去摩擦力矩，设构件为刚体。由于杠杆横梁偏离水平位置，偏角θ，如图2所示，此时作用力设为P′，则根据静力平衡得

$P^{\′}=P_1-P_2=\frac{W_1\×(L_1+L_2)\cos \mathrm{\θ}+W_1\×L_{22}\cos \mathrm{\θ}}{L_2^{\′}\cos \mathrm{\θ}}-\frac{W_3\×L_3\cos \mathrm{\θ}-W_4\×L_{44}\cos \mathrm{\θ}}{L_4^{\′}\cos \mathrm{\θ}}$ (9)

$+W+\frac{W}{L_2^{\′}\cos \mathrm{\θ}}\×L\cos \mathrm{\θ}=P_0+\frac{W}{L_2}\×L$

可见，回转角度不改变平衡条件，也不改变施力值大小。

②由于支承的摩擦力矩引起的力值误差

设杠杆的支承点均为刀口支承，刀口会产生一定的摩擦力矩。由于刀口摩擦力矩会引起对试样施加的作用力P的误差。考虑摩擦力矩时的静力平衡如下杠杆1静力平衡方程式

W×(L+L₂)+W₁×(L₁+L₂)+W₂×L₂₂+M₁₂-M₁₁＝P₁×L₂(10)

杠杆2静力平衡方程式

W₃×L₃-W₄×L₄₄-M₂₁-M₂₂＝P₂×L₄(11)

设对试样施加的作用力P′，则立杆静力平衡方程式

$P^{\′}=P_1-P_2$

$=\frac{W\×(L+L_2)+W_1\×(L_1+L_2)+W_2\×L_{22}+M_{12}-M_{11}}{L_2}-\frac{W_3\×L_3-W_4\×L_{44}-M_{21}-M_{22}}{L_4}$

$=\frac{W_1\×(L_1+L_2)+W_2\×L_{22}+M_{12}-M_{11}}{L_2}-\frac{W_3\×L_3-W_4\×L_{44}-M_{21}-M_{22}}{L_4}+W+\frac{W}{L_2}\×L---\left(12\right)$

$=P_0^{\′}+\frac{W}{L_2}\×L$

于是力值误差

$\mathrm{\δP}=P-P^{\′}=P_0-P_0^{\′}=\frac{M_{12}-M_{11}}{L_2}+\frac{M_{21}+M_{22}}{L_4}=\frac{M_{12}-M_{11}+M_{21}+M_{22}}{L_2}---\left(13\right)$

结论：当构件为刚体时，施力误差主要由刀口摩擦引起，增大L₂有利于减小误差。通常当θ角很小，刀刃半径很小时，摩擦力矩很小以至可以忽略[4]，因此由此造成的力值误差可以忽略。

③位移精度引起的力值误差

根据式(3)，作用于试样上的力正比于L。对式(3)求导得

$\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dL}}=\frac{W}{L_2}---\left(14\right)$

即单位位移变化引起的力值变化正比于移动砝码的质量，与L₂成反比。将上式写成微分形式有

$\mathrm{\ΔP}=\frac{W}{L_2}\mathrm{\ΔL}---\left(15\right)$

上式表示在当位移的最小分辨率为ΔL时产生的力值误差大小。

④杠杆弹性变形引起的力值误差

对于实际装置的构件，都是受力后会产生变形的弹性体。假设受力变形后引起图1中各部分力臂尺寸改变，于是对式(3)作全微分得

$\mathrm{dP}=\frac{\∂P}{\∂L}\mathrm{dL}+\frac{\∂P}{{\∂L}_1}d{L}_1+\frac{\∂P}{{\∂L}_2}d{L}_2+\frac{\∂P}{{\∂L}_3}d{L}_3+\frac{\∂P}{{\∂L}_{22}}d{L}_{22}+\frac{\∂P}{{\∂L}_{44}}d{L}_{44}=$

$\frac{W}{L_2}\mathrm{dL}+\frac{W_1}{L_2}d{L}_1+\frac{W_2}{L_2}d{L}_{22}+\frac{W_3}{L_2}{\mathrm{dL}}_3+\frac{W_4}{L_2}d{L}_{44}----\left(16\right)$

$\frac{W_1\×(L_1+L_2)+W_2\×L_{22}-W_3\×L_3+W_4\×L_{44}}{L_2^2}d{L}_2$

综上，力值综合误差为

∑＝δP+ΔP+dP  (17)

采用优良性能刀口支承，减小位移控制分辨率，增大构件刚度减小变形均可以减小力值误差。同时，根据公式(15)，如果***中有任何***误差，可以通过改变L的大小予以补偿，进而提高精度。

4.对双杠杆式压力机结构的详细描述

参阅图2与图6，图2所示为杠杆加载***工作原理，它由上下两套杠杆***组成。上下两套杠杆***的横梁均处于水平状态，其支承和受力示于图中。其中W为可移动砝码的重力，W₁为上部加载杠杆中间铰支右侧的等效质量产生的重力，W₂为加载杠杆中间铰支左侧的等效质量产生的重力；W₃为下部平衡杠杆中间铰支左侧的等效质量产生的重力，W₄为平衡杠杆中间铰支右侧的等效质量(包含立杆质量)产生的重力；敏感元件铜柱(球)放置在一个矩形框架内，由一个横梁支承。矩形框架内上下各有一根立杆通过无摩擦铰链与加载杠杆和平衡杠杆连接，两根立杆与铜柱轴线同轴。两根立杆分别对加载杠杆和平衡杠杆施加作用力P₁和P₂。

图6所示，双杠杆式压力机整体上分为四大部分，即机架、加载杠杆***、平衡杠杆***和电控***。所述加载杠杆***位于在机架的顶部，其包括加载杠杆1横梁1、加载杠杆1横梁的支点刀承5、加载杠杆1横梁1的力点刀承3、加载砝码6、游码移动的伺服电机12、滚珠丝杠11和平衡检测装置7；加载杠杆1横梁的支点刀承5位于其一端，加载杠杆1横梁的力点刀承3位于其中部，加载杠杆1横梁的施力点位于刀承3的另一侧，由加载砝码6施力，且施力点在横梁上沿长度方向是变化的。这种支点在杠杆一端的杠杆***叫做第二类杠杆。

在所述加载杠杆1横梁1下面，在机架的中部横梁下面设置平衡杠杆***，所述平衡杠杆***包括平衡杠杆2横梁、平衡杠杆2支点刀承8、平衡杠杆2力点刀承4、配重砝码9。加载杠杆1横梁和平衡杠杆2横梁上下两个杠杆横梁通过一反向架C分别经刀承3和刀承4连接在一起。反向架C也即上述放置敏感元件铜柱(球)的矩形框架。平衡杠杆2横梁的支点刀承8位于平衡杠杆2横梁中部，平衡杠杆2横梁的力点刀承4位于平衡杠杆2横梁的一端，平衡杠杆2横梁的施力点位于横梁的另一端，作用力是配重砝码9产生的重力。这种支点在杠杆中部的杠杆***叫做第一类杠杆。结构上，加载杠杆1的力点与平衡杠杆的力点处于同一铅垂线上，加载杠杆1的支点与平衡杠杆的支点处于同一铅垂线上。

反向架C是一个几何对承的框架，其上端通过一根立杆上端部力点刀与加载杠杆1横梁的力点刀刀承3槽接触联接，其下端通过一根立杆下端部力点刀与平衡杠杆2横梁的力点刀承4槽接触联接；机架是机器的载荷承担主体，其组成部分包括机架10、动横梁D、传动机构14、驱动电机15。动横梁D可以在驱动电机15的带动下做上下移动运动，并且动横梁D的上平面始终是水平的，动横梁D还可以自锁，使它不至于在不运动时自行下落。机器工作时的作用力通过刀承5、刀承3、反向架C、试件、动横梁D作用到机架10上；电控***用于控制压力机的工作过程，电控***17包括控制装置和控制柜。控制柜的顶部安装一个支撑件16，用于在压力机非工作状态时支承加载杠杆横梁1，控制装置设置在控制柜内，是一套以计算机为核心的装置，计算机装有计算机程序，运行计算机程序使双杠杆压力机的工作过程，每一构建状态均能够显示在计算机屏幕上，实现工作过程监控，并完成数据采集和数据处理工作，实现压力机的全自动工作；底座13位于压力机的底部，用于支承机架和控制柜。

机架10的顶部横梁上安装加载杠杆***。加载杠杆1横梁上安装重力砝码6，重力砝码6在加载杠杆1横梁上可沿该横梁长度方向作直线运动，并由滚珠丝杠11带动。滚珠丝杠11由伺服电动机12驱动，并由伺服电机自带的编码器检测重力砝码6在加载杠杆1横梁上的位移。加载杠杆1横梁上安装力点刀承3和支点刀承5(见图5、图6)，在加载杠杆1横梁上与重力砝码6相反一端的端部安装平衡检测装置7。机架10的中部横梁下面安装平衡杠杆***，平衡杠杆2横梁上安装平衡杠杆2的力点刀承4和平衡杠杆2横梁的支点刀承8(见图5、图6)，并固定配重9。加载杠杆***与平衡杠杆***上下两个杠杆***通过反向架C的上下立杆的端部上支点刀分别与加载杠杆1的力点刀承3和平衡杠杆2的力点刀承4联接。全部刀承的刀刃应平行，加载杠杆1的力点刀承3和平衡杠杆2的力点刀承4刀刃在同一平面内。杠杆平衡时，加载杠杆1横梁与平衡杠杆2横梁的长度方向应与该平面垂直。

动横梁D由丝杠螺母14带动，该丝杆螺母由伺服电机15驱动。伺服电机15固定在机架10上。电控***17设置在机架10一侧，底板13上，控制柜的顶部安装一个支撑件为支架16，当杠杆处于非平衡状态时，用其支撑加载杠杆1横梁1。

工作时，首先根据公式(4)调整重力砝码6的初始位置使杠杆处于平衡状态，平衡状态由位移检测装置7检测。然后控制***控制重力砝码6移动至对试样加载荷的要求位置，接下来使动横梁D移动对试样施加作用力，直至检测装置检测到杠杆处于平衡位置，加载荷完毕。动横梁D的移动速度即控制了加载速度。

本发明应用

本发明的双杠杆式压力机的基本参数为：

加载杠杆横梁长度2000mm，最大放大比20，加载范围500N-50kN，L₂＝95，L₅＝200，L₃＝240，L₄＝95，h＝1000，加载砝码重力W₀₁＝2000N，平衡杠杆2的配重砝码重W₀₂＝600N，伺服电机1功率750W，额定转速2000rpm，砝码移动和在横梁移动位移分辨率δ＝1μm。

基本性能指标：力值误差0.5％～0.05％，加载速率最大2.5kN/s。

Claims (3)

1.一种双杠杆式压力机，包括机架、加载杠杆***和电控***，所述加载杠杆***位于机架的顶部，其特征是所述机架为框架结构，其下部与底板固定连接，其上部横梁上的支点与加载杠杆(1)横梁之间为刀口支承连接；所述加载杠杆***下方设有平衡杠杆***，两套杠杆***水平放置，且平行；加载杠杆***中加载杠杆(1)横梁根据第二类杠杆原理工作，其支点位于加载杠杆(1)横梁的一端，力点位于加载杠杆(1)横梁的中部；平衡杠杆根据第一类杠杆原理工作，其支点位于杠杆的中部，力点位于杠杆的一端，加载杠杆(1)横梁的力点与平衡杠杆(2)横梁的力点通过反向架联接，两套杠杆的支点与力点之间的距离相等，支点位于同一铅垂线上，加载杠杆(1)横梁的加载砝码可以沿着杠杆横梁移动位置，从而改变杠杆比大小；平衡杠杆(2)横梁可以平衡加载杠杆(1)横梁和加载砝码的重力，由一块设置在平衡杠杆(2)横梁一端的固定质量的配重砝码产生的重力作为杠杆的动力。

2.权利要求1所述的双杠杆式压力机，其特征是，加载杠杆***中沿着杠杆横梁移动位置的加载砝码可以分成本体砝码和挂码两部分，本体砝码和挂码通过联接销、紧定螺钉紧固连接，挂码与杠杆横梁通过直线导轨联接，联接销安装在本体砝码上，轴线与本体砝码移动方向平行，紧定螺钉安装在挂码上，处于铅垂方向，直线导轨安装在杠杆横梁上，当施加小力值时只需使用挂码，此时松开紧定螺钉，同时将本体砝码用锁紧螺钉固定并锁紧在杠杆横梁上，锁紧螺钉安装在本体砝码上，处于与本体砝码移动方向的垂直方向。

3.权利要求1或2所述的双杠杆式压力机，其特征是按下式计算确定杠杆初始平衡时加载砝码的初始位置：

$L_0=-\frac{P_0{L}_2}{W}$

其中P₀是由杠杆横梁以及加载砝码的重力产生的作用力，W是加载砝码的重力，L₂是支点与力点之间的距离；

按下式计算对试样施加的作用力P的大小：

$P=P_0+\frac{W}{L_2}\×L$

其中力臂L的初值为L₀.。

Images