万能材料试验机计量准确度影响因素研究

更新时间:2016-12-21 来源:拉力试验机关闭

    万能材料试验机自身的故障可能会导致试验机的准确度达不到要求,所以在试验机实际测量过程中,必须将试验机自身可能影响其准确度的因素排除掉,把试验机的误差控制在合理的范围内。

    常见的试验机有两种,一种为传统的液压摆锤式试验机,另一种为电子拉力试验机。

    电子拉力试验机也有很多种样式,但不管是微机控制的电子拉力试验机(如图),还是为降低成本而简化了的经济型拉力试验机(常见于建筑工地如图 3-2),其的测力基本原理为其闭环测控系统的负荷测量单元,传感器采集信号,并经过仪表放大器等一系列的变化,最后通过仪表反应出来。所以,电子万能试验机的准确度一般可以通过软件自身的标定程序来修正。

    液压摆锤式试验机的结构和工作原理是正确分析其准确度影响因素的前提。主机和测力计这两部分是液压摆锤试验机(见图 3-3)的主要结构。 

    试验机的测力计部分(见图3-4),采用了液压正切摆锤测力机构,通过帕斯卡原理,把一个大的不便测量的力变成较小的可以测量的力,然后通过一定的手段(度盘)把这个力指示出来。

    加载时,开动油泵电机,打开送油阀 17,油泵把油液送入工作油缸 4顶起工作活塞 5 给试样加载;同时,油液经回油管 19 及测力油管 21(这时回油阀20 是关闭的,油液不能流回油箱),进入测力油缸 22,压迫测力活塞 23,使它带动拉杆 24 向下移动,从而迫使摆杆 26 和摆锤 25 联同推杆 27 绕支点偏转。推杆偏转时,推动齿杆 28 作水平移动,于是驱动示力度盘的指针齿轮,使示力指针 29 绕示力度盘 30 的中心旋转。示力指针旋转的角度与测力油缸活塞上的总压力(即拉杆 24 所受拉力)成正比。因为测力油缸和工作油缸中油压压强相同,液压万能试验机两个油缸活塞上的总压力成正比(活塞面积之比)。这样,示力指针的转角便与工作油缸活塞上的总压力,亦即试样所受载荷成正比。经过标定便可使指针在示力度盘上直接指示载荷的大小。

    万能试验机一般配有重量不同的摆锤,可供选择。对重量不同的摆锤,使示力指针转同样的转角,所需油压并不相同,即载荷并不相同。所以,示力度盘上由刻度表示的测力范围应与摆锤的重量相匹配。以 WE-300 试验机为例,它配有 A、B、C 三种摆锤。摆锤 A 对应的测力范围为 0~60kN,A+B 对应 0~150kN,A+B+C 对应 0~300kN。

    开动油泵电机,送油阀开启的大小可以调节油液进入工作油缸的快慢,因而可用以控制增加载荷的速度。开启回油阀 20,可使工作油缸中的油液经回油管 19 泻回油箱 37,从而卸减试样所受载荷。

    试验开始前,为消除活动框架等的自重影响,应开动油泵送油,将活动平台略微升高。然后调节测力部分的平衡铊 31,使摆杆保持垂直位置,并使示力指针指在零点。

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