材料試驗(yàn)機(jī)故障問(wèn)題的調(diào)修及處理方法

李凱 于乾

山東特檢計(jì)量檢測(cè)有限公司 山東棗莊 277000

材料試驗(yàn)機(jī)是用于測(cè)試材料、物體和產(chǎn)品的機(jī)械性能和可靠性的工具設(shè)備。萬(wàn)能拉力和壓力材料試驗(yàn)機(jī)是使用最廣泛的材料試驗(yàn)機(jī)。了解其結(jié)構(gòu)特征、測(cè)力機(jī)理以及常見(jiàn)故障和故障處理技術(shù)將有助于在材料試驗(yàn)機(jī)使用過(guò)程中快速做出判斷并做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)修，以快速，高效地完成工作。

1 工作原理

社會(huì)的不斷發(fā)展，使得確定各種材料性能變得越來(lái)越重要。在許多行業(yè)中，例如建筑構(gòu)件的強(qiáng)度、機(jī)械材料的屈服強(qiáng)度以及質(zhì)量控制行業(yè)中材料試驗(yàn)機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，是現(xiàn)階段力值測(cè)量的主要設(shè)備。材料試驗(yàn)機(jī)的種類繁多，規(guī)格和型號(hào)復(fù)雜，包括機(jī)械、電子、拉力、壓力、硬度等各種類型的材料試驗(yàn)機(jī)[1]。這里僅設(shè)對(duì)常用的萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)的故障問(wèn)題的調(diào)修和處理方法進(jìn)行介紹。液壓萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)由兩部分組成：主體和測(cè)力機(jī)構(gòu)。加載部分采用液壓原理，并使用動(dòng)態(tài)擺錘測(cè)功機(jī)指示測(cè)試負(fù)載。在啟動(dòng)材料試驗(yàn)機(jī)之后，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓油泵向工作油供應(yīng)閥供應(yīng)液壓油，通過(guò)供油閥和回油閥的操作，可以控制材料試驗(yàn)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)：機(jī)器運(yùn)行時(shí)，回油閥關(guān)閉，通過(guò)送油閥閥針調(diào)節(jié)油量之后，液壓油通過(guò)進(jìn)油管被引導(dǎo)至工作油缸，從而推動(dòng)工作油缸活塞運(yùn)動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)上卡盤（工作臺(tái)）進(jìn)行拉伸、冷彎和壓縮測(cè)試；另一方面，工作油缸中的回油管線將高壓工作油從工作油缸引到止回閥，并通過(guò)緩沖閥將其傳輸?shù)綔y(cè)力缸帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)。測(cè)試后，打開(kāi)回油閥，將液壓油從工作油缸排回到油箱中。

2 材料試驗(yàn)機(jī)故障問(wèn)題的調(diào)修

（1）指針的零點(diǎn)設(shè)置不正確。由于材料試驗(yàn)機(jī)使用手動(dòng)加載，并且讀數(shù)顯示在秤上，因此會(huì)出現(xiàn)一些指示誤差。為使誤差最小化，必須學(xué)習(xí)正確的調(diào)修方法。打開(kāi)機(jī)器，打開(kāi)供油閥將工作臺(tái)抬高一定距離，然后關(guān)閉供油閥，分別旋轉(zhuǎn)A，B和C轉(zhuǎn)子，并旋轉(zhuǎn)指針調(diào)節(jié)桿，將主動(dòng)針置于零位，然后取下B和C，查看指針是否位于零位，不是零位將其調(diào)為零位，重復(fù)此操作，直到材料試驗(yàn)機(jī)位于每個(gè)刻度盤上指向零位。調(diào)修零位時(shí)，必須啟動(dòng)油泵電機(jī)以迫使側(cè)向力活塞旋轉(zhuǎn)，以減小測(cè)力活塞與油缸之間的摩擦。

（2）示值超出范圍。每個(gè)刻度范圍的前幾個(gè)點(diǎn)具有較大的誤差，較小的刻度誤差范圍較大。首先，推板和擺錘垂線之間的角度變大。其次，平衡錘和擺桿之間的角度增加；此外，測(cè)力部分沿與擺桿相反的方向傾斜，并且支撐桿面對(duì)壓板朝相反的方向傾斜，都需要相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)修。示值超出范圍的原因還可能是：擺錘的重量太小，需要根據(jù)計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)重量進(jìn)行調(diào)修；短臂刀松動(dòng)或損壞，并且需要重新擰緊或更換；如果工作臺(tái)導(dǎo)向輪的摩擦阻力較大，則可以通過(guò)檢定和調(diào)修導(dǎo)向輪間隙來(lái)消除此誤差[2]。

（3）錘回位異常，有時(shí)快速，有時(shí)緩慢。通常只需將緩沖器旋轉(zhuǎn)到正確的位置。但是，如果緩沖器油孔堵塞或接觸部分變臟或間隙過(guò)大，則緩沖器將失效。解決方案是清潔緩沖閥，并將鋼球與閥座之間的間隙調(diào)整，調(diào)節(jié)油針旋鈕以減少油針和閥體間隙。此外，如果溫度影響較大。則可以相應(yīng)地更換油。

（4）隨著負(fù)載的增加，有時(shí)在加載過(guò)程中不會(huì)施加最大負(fù)載，或者卸載閥的活塞和活塞套損壞，或者彈簧變軟，并且供油閥非常嘈雜。當(dāng)負(fù)載不再增加時(shí)，供油閥的回流管路變大。此時(shí)，如果損壞嚴(yán)重，則應(yīng)將活塞和活塞套卸下更換彈簧。

3 材料試驗(yàn)機(jī)故障問(wèn)題的處理方法

材料試驗(yàn)機(jī)已按要求進(jìn)行了調(diào)修，如果指定值超出范圍，則可以考慮以下處理方法：

（1）清潔絲桿和導(dǎo)軌。在靜止?fàn)顟B(tài)下，絲桿水平地位于驅(qū)動(dòng)指針的齒輪上的刻度盤后面，并且同時(shí)位于繪圖儀的導(dǎo)軌上。推板隨著切線擺的旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)絲桿水平移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)讀取器上的齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪與刻度箭頭同軸，并且指針驅(qū)動(dòng)從動(dòng)針進(jìn)入旋轉(zhuǎn)，從而將力值轉(zhuǎn)換為指示值，執(zhí)行力值測(cè)試。可以看出，絲桿的運(yùn)動(dòng)直接影響力值的讀取精度，但經(jīng)常可以看到導(dǎo)軌很臟，這使絲桿很難移動(dòng)。一方面，必須經(jīng)常加潤(rùn)滑油，以便滑輪其自由滑動(dòng)。另一方面，長(zhǎng)時(shí)間后在導(dǎo)軌中容易形成沉積物，阻尼系數(shù)不斷增加，這會(huì)阻止絲桿平穩(wěn)移動(dòng)。因此，建議定期拆卸，清潔絲桿，導(dǎo)軌和滑輪并上油。

（2）清潔測(cè)力活塞和窩槽。樣品處于壓力下后，將壓力施加到活塞上以測(cè)量通過(guò)油管的力，活塞的頂端接觸窩槽，該窩槽使桿向下移動(dòng)，并且桿另一端的刀口與旋轉(zhuǎn)臂刀的軸承線性接觸，從而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。可以看出，用于測(cè)量力的活塞的運(yùn)動(dòng)是不靈敏的，并且與窩槽的接觸被偏轉(zhuǎn)，這不可避免地導(dǎo)致誤差。因此，建議在每次測(cè)試之前清潔測(cè)力活塞和窩槽，以防止異物干擾測(cè)力活塞尖端與窩槽之間的正常接觸。

（3）檢定活塞桿是否與油管或其他零件接觸。由于儀器空間狹窄，許多零件以及垂直和水平管道經(jīng)常由于維護(hù)，測(cè)試或其他外力而磨損，從而導(dǎo)致較大的讀取誤差。因此，要定期進(jìn)行檢查，以排除該類因素[3]。

（4）保持壓力油清潔，并根據(jù)環(huán)境溫度的變化正確補(bǔ)充壓力油。儀器中使用的油是重要的壓力傳遞介質(zhì)。如果不清潔，很容易導(dǎo)致油路阻塞，削弱油的流量，損壞壓力泵、輸送閥和回流緩沖閥等。另外，視當(dāng)?shù)厍闆r而在不同季節(jié)應(yīng)使用不同類型的油介質(zhì)，過(guò)清或增稠都會(huì)影響讀數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

在檢定材料試驗(yàn)機(jī)的過(guò)程中，檢定員經(jīng)常遇到各種故障。這就要求檢定人員熟悉操作原理和試驗(yàn)機(jī)的組成。在檢定過(guò)程中，正確分析故障原因，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)修和處理，以確保檢定工作的順利進(jìn)行。