萬能拉力試驗(yàn)機(jī)計量準(zhǔn)確度影響因素研究

萬能試驗(yàn)機(jī)自身的故障可能會導(dǎo)致試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)確度達(dá)不到要求，所以在拉力試驗(yàn)機(jī)實(shí)際測量過程中，必須將試驗(yàn)機(jī)自身可能影響其準(zhǔn)確度的因素排除掉，把萬能試驗(yàn)機(jī)的誤差控制在合理的范圍內(nèi)。

常見的萬能試驗(yàn)機(jī)有兩種，一種為傳統(tǒng)的液壓擺錘式試驗(yàn)機(jī)，另一種為電子式拉力試驗(yàn)機(jī)。

電子式試驗(yàn)機(jī)也有很多種樣式，但不管是微機(jī)控制的電子式試驗(yàn)機(jī)(如下圖)，還是為降低成本而簡化了的試驗(yàn)機(jī)(常見于建筑工地如下圖)，其的測力基本原理為其閉環(huán)測控系統(tǒng)的負(fù)荷測量單元，傳感器采集信號，并經(jīng)過儀表放大器等一系列的變化，最后通過儀表反應(yīng)出來。所以，電子式試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)確度一般可以通過軟件自身的標(biāo)定程序來修正。

液壓擺錘式試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理是正確分析其準(zhǔn)確度影響因素的前提。主機(jī)和測力計這兩部分是液壓擺錘試驗(yàn)機(jī)(見圖 3-3)的主要結(jié)構(gòu)。

萬能拉力試驗(yàn)機(jī)的測力計部分(見圖3-4)，采用了液壓正切擺錘測力機(jī)構(gòu)，通過帕斯卡原理，把一個大的不便測量的力變成較小的可以測量的力，然后通過一定的手段(度盤)把這個力指示出來。

加載時，開動油泵電機(jī)，打開送油閥 17，油泵把油液送入工作油缸 4頂起工作活塞 5 給試樣加載;同時，油液經(jīng)回油管 19 及測力油管 21(這時回油閥20 是關(guān)閉的，油液不能流回油箱)，進(jìn)入測力油缸 22，壓迫測力活塞 23，使它帶動拉桿 24 向下移動，從而迫使擺桿 26 和擺錘 25 聯(lián)同推桿 27 繞支點(diǎn)偏轉(zhuǎn)。推桿偏轉(zhuǎn)時，推動齒桿 28 作水平移動，于是驅(qū)動示力度盤的指針齒輪，使示力指針 29 繞示力度盤 30 的中心旋轉(zhuǎn)。示力指針旋轉(zhuǎn)的角度與測力油缸活塞上的總壓力(即拉桿 24 所受拉力)成正比。因?yàn)闇y力油缸和工作油缸中油壓壓強(qiáng)相同，兩個油缸活塞上的總壓力成正比(活塞面積之比)。這樣，示力指針的轉(zhuǎn)角便與工作油缸活塞上的總壓力，亦即試樣所受載荷成正比。經(jīng)過標(biāo)定便可使指針在示力度盤上直接指示載荷的大小。

拉力試驗(yàn)機(jī)一般配有重量不同的擺錘，可供選擇。對重量不同的擺錘，使示力指針轉(zhuǎn)同樣的轉(zhuǎn)角，所需油壓并不相同，即載荷并不相同。所以，示力度盤上由刻度表示的測力范圍應(yīng)與擺錘的重量相匹配。以 WE-300 試驗(yàn)機(jī)為例，它配有 A、B、C 三種擺錘。擺錘 A 對應(yīng)的測力范圍為 0~60kN，A+B 對應(yīng) 0~150kN，A+B+C 對應(yīng) 0~300kN。

開動油泵電機(jī)，送油閥開啟的大小可以調(diào)節(jié)油液進(jìn)入工作油缸的快慢，因而可用以控制增加載荷的速度。開啟回油閥 20，可使工作油缸中的油液經(jīng)回油管 19 瀉回油箱 37，從而卸減試樣所受載荷。

試驗(yàn)開始前，為消除活動框架等的自重影響，應(yīng)開動油泵送油，將活動平臺略微升高。然后調(diào)節(jié)測力部分的平衡鉈 31，使擺桿保持垂直位置，并使示力指針指在零點(diǎn)。