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万能材料试验机示值误差的原因分析及调整

万能材料试验机的测力示值误差,一般由检定来确定,当误差超出规定范围时,要进行机构中多数采用正切摆测力原理,检验出的误差包括万能材料试验机本身误差、操作误差以及环境误差,因此,正切摆测力试验机在不考虑其他因素的影响下,笔者着重探讨了改变试验机推板角度(几何参数)而产生的误差。


1 万能材料试验机推板角试验设计

对于正切摆测力试验机,通常情况是当误差虽然超出规定范围,但稳定性很好(即变动性小)时;即度盘前段误差较大(即度盘的负荷由小到大)同,但随着负荷增加,试验机示值相对误差绝对值呈线性地减小,到满刻度时,可能趋于零。这正是由于使用不正常成其他原因造成的推板弯曲、松动等情况而引起的推板设计角(23.5°)的改变,从而破坏了β0=β1的刻度等分条件因而引起试验机示值线性误差。

1.png

(①式见力值与硬度计量手册中册)

式中:—示值相对误差

β0—推板设计角23.5°

β′—推板实际角

θ—摆杆扬起角

按一般试验机的设计β0=23.5°,θmax=47°,并给出一个推板角度的改变角(β′=-3、-2、-2、1、2、3)代入①式即可出图2,并列表1:

2.png


2 万能材料试验机示值误差分析

根据试验中表1,图2及其红公式①,可以分析出由试验机推板角度改变而引起示值误差的变化规律如下:

(1)当推板实际角度等于推板所设计角时(即β′=β0)示值的相对误差=0.

(2)当推板实际角度大于推板设计角时(即β′>β0)示值相对误差向正值增大。

(3)当推板实际角度小于推板设计角时(即β′<β0)示值相对误差向负值增大。

(4)实际角度增大比实际角度减小时所引起的误差影响要大。

(5)实际角度的增大或减小而引导起的误差随摆杆扬起角的增大而减小,与所造成的度盘刻度范围无关。

但在实际检修时,往往R能得到试验机的示值相对误差,并不能知道真实的推板改变角度。此时,除了用列出的表1作为参考外,还可用另外一种方法来求知:即借助度盘指针的指示来计算,β角的真实改变变度数。

设定推板角度为β0时,指针正指为零,考察当推板角度为β′时,指针偏离零位的角度△W或偏离格数为:

3.png


3、以WE-100型等为例进行示值误差的调整说明

以上结论可以通过我们在日常的实际值检修工作中加以说明。

例1、一台WE-300KN试验机推板向内变曲变形,推板夹角减小(即β′>β0),试验机示值误差超出允许范围,经过校直调整后,示值误差降低到合格范围,调整前后的示值误差列于表2中

4.png


例3、一台100KN万能材料试验机,误差规律符合因推板角度改变所致情况,是已检负荷于度盘满刻度的20%处示值,误差为2%左右,由表4查知,此对应的△W/W满值为-3.8%,故应转动推动板将指针向前调回相对满量程的约3.8%,具体操作如下:

先将摆锤杆调至铅锤,再转动齿杆使指针由零位向后退至100KN盘的96.2KN,-3.8KN值处,也就是在500分度盘上退回约19小格然后平拉齿杆,使齿杆带动齿轮以及指针前行至零位置,将齿杆上方的弹簧压片用紧固螺钉压紧(力量合适为好)在齿杆上,以固定齿杆,齿轮以及指针,这时可拉动推板的固定螺钉向前调推板角度,使推板与齿杆接触,再放松齿杆压片重新观察指针是否指在零位上,若不在零位,则应继续调整推板角度直至指针正指零为止。在整个过程中,一定要特别注意齿杆与齿数间不可有跳动或错位发生。

通过以上三例检修结果表明,示值误差虽然水是绝对呈线性,但试验机所表现出误差主要是由推板的角度改变而引起的。调整后的示值误差中仍可能包含着试验机本身误差的误差操作误差以及环境等其他因素的影响所带来的试验机的示值误差,本文着重探讨了纯粹因推板角度的改变而产生的误差调整方法。


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