1、试验条件

抛开以往的检查方法,首先从影响测量结果的主要因素中例举一些悬而未解的问题进行试验。

(1)负荷速度的影响

拉力试验机的负荷检查,是把负荷加在弹性检测器上,根据此时检测器的示值与刻度盘上的指示的比较情况来求得示值误差。这种场合对负荷检测器加荷的方法,要很缓慢地施加负荷,此时指针几乎以接近静止状态的速度来进行的。另外,看一下拉伸试验的实际使用情况,有很多场合,是用远远超过日木工业标准规定的速度来进行的。此种负荷速度的影响,是由于拉力试验机的类型而有很大的差异,而这种影响在高分子材料试验场合就更大。

(2)活塞位置的影响

在采用油压活塞油缸的计测方式上,由于活塞椭圆度较大,以及随时间而出现变形的关系,则表现出因为活塞使用时的位置而引起示值误差的变动。

(3)负荷范围

在拉力试验机各范围上,可以独自地进行示位误差的调整,所以,应该预先耐心地进行调整,以免在负荷范围上产生很大的误差。计测系统的摩擦的影响,因其负荷范围而不同,同时,示值误差曲线形状、滞后以及负荷速度效应等,也因其负荷范围之不同而异。

(4)操作及观测人员

负荷检查方面,在调节液压把指针对准检查刻度的过程中,存在着人为误差,另外,即使进行观测千分尺测微计刻度上也同样存在着这样的间题,因此,这些人为误差应该是越接近使用范围下限,这种影响也就越大。

(5)加荷方法

在进行实物试验及某种试验等场合,在偏心负荷轴承的状态下,负荷产生作用的情况也是存在的。偏心的影响,因拉力试验机的类型而不相同,这也可认为是表示性.能的一个方面。

(6)负荷的检查

通常是在一个负荷范围中,对5点进行检查,但是,实际上选择了稳定性、负荷速度、观测误差的影响等较大的比容量和使用范围下限的2点。

(7)检测器

所使用的测微器的示值误差曲线的非线性对环式检测器的影响以及检测器伸缩之大小对测量结果的影响都是较大的。

(8)再现性

一般情况,只是以连续反复的测量来进行鉴定的,而拉力试验机在反复测量的场合,非常一致却是常见的,通过在某种条件下的反复测量便可以进行拉力试验机稳定性的鉴定。

以上举出这八个因素,并分摊在正交阵列表中,而进行二级水平的试验。

表1汇集了试验条件,而表2示出了试验所使用的拉力机的类型和结构的特点。这些拉力试验机计测部分的惯性,阿姆斯拉型为,里雷摆锤式,以同一电子式顺序来分,测力传感器式为*小。

2、试验结果

对于各拉力试验机,以任意顺序按照正交阵列表反复进行64次试验,再求出与各个测定条件组合后的示值误差,然后根据这64个数据对主要因素的效应进行了探讨。

为易于看出测定条件之影响,而把里雷式的试验结果和阿姆斯拉式的试验结果分别整理在图9和10图之中。图中,横座标为测定条件,纵座标为示值误差。从图可见,比容量大的范围,测定条件的影响小,同时还可以看出在同一范围之内,负荷越大而影响越小。在试验范围上,在负荷检查上的人为误差几乎是看不到的,来自活塞位置的影响是图10阿姆斯拉式的测定值很小的,而负荷速度的影响,在阿姆斯拉式则表现得很大,如此等等,都是表示拉力机性能的一个方面。

图10是按主要因素和水平分门别类把测定结果加以整理,并把测定条件对每个拉力试验机的影响作一比较。图中,纵座标为示值误差,横座标为水平。图中可见,与横座标成平行直线的场合,主要因素的影响则不存在。关于比容量和使用范围的下限,图11分别作了指示。

在比容量方向,负荷速度之外的影响甚小。而测力传感器式的偏心负荷影响,是与结构方面的问题相关连的。在使用范围下限附近,由于度盘式指示器的数字读出器的精度下降,因此,此种影响表现得不那么明鲜,但是水平之影响却表现得比比容量的影响大。尤其负荷速度的影响尤为显著。

所以,成其间题的却是以图11中虚线所表示的部分,这些虚线是以入厂时的状态检查的数值,实线是提高了放大器的增益所得的结果,与虚线相比较,则表现出性能得到了极大的改善。然而,通常在出厂时,由于提高增益而使指针产生微小振动,并且指针的移动也不那么平稳,因此,多半是把增益放小的。这些,在静态检查标准上一也是存在问题的,所以,必须注意忽视动态特性的优点的这种使用方法。这一点对测力传感器式的记录器也同样适用。

测力传感器式在使用范围的下限,示值误差因测示者而不同,这是起因于计录器观测精度的,此种拉力试验机的特点,如果不能在满量程附近使用,便有可能出现更大误差。因此,也有这样使用的,即,在记录器上使用幅宽的记录纸,同时增加测力传感器,以期在满量程上得到任意的数值。

表3表示了关于以上所列举的各种类型的拉力机,按照正交阵列表对试验的结果所进行的方差分析情况。表中*,是指明显误差,**是指高度明显误差。

关于范围,虽然可见到高度的明显误差,但是如果能充分对每个范围示值误差加以调整,此问题即可解决。E1为一次误差。至于测量人员,应该是挑选那些熟悉此项俭查工作的,并受过某种程度训练的人员,这样便可消除特大误差。负荷速度是用指针旋转所需要时间来表示的,当选择在2分钟或几乎静止状态这二种场合的时候,则存在着高度的明显误差。在电子式中,虽然可以通过增益消除明显误差,然而,却又出现了指针振动的问题。活塞位置的影响,在进行试验的拉力试验机中并未发现。使用二台检测器,观察了对检查精度的影响,但是没有发现特别明显误差。关于负荷方面,尽管出现明显误差,这乃是来自指示机构的示值误差,有的部分可调,但有的部分却不能调整。

诸如D×P的×符号,是表示这些主要因素的相互作用的。

负荷速度与负荷、负荷范围与负荷等方而的相互作用,是表示了拉力试验机性能的一个方面,反复与测量人员、负荷范围与测量人员的相互作用,是和拉力试验机广义而言的机能的不佳以及操作困难程度等方面的感觉是颇为一致的。

在压缩拉力试验机中,活塞位置与检测器问虽然有明显误差,但此时的二台检测器在某一伸缩量上却存在着20倍以土的误差,伸缩量小的检测器,由于反复测量而使油膜脱离所造成的摩擦变化是包括在测量数值之内的,加上活塞位置与偏心的相互作用,而变得更为明显,由此便可很清楚地说明一般所说的这类拉力机的特征。

令人感兴趣的,是用这些主要因素的相互作用,在一般负荷检查上难以表现的性能,却与前面所说的通过人的知觉经验的判定很一致。

另外,表3中示出的是阿姆斯拉式试验刁L一年后精度下降情况,可供参考。

作为试样,在以上列举的这些拉力试验机的95%可靠极限上,无论哪个均为0.2%。本次以同样方式对拉力试验机的全部类型作了比较,通过试验的反复进行,按照各个类型特征的鉴定也是可以办得到的。

有关拉力试验机性能方面的问题,还有很多,这里所列举的仅是其中的一部分。就是从拉力机的检查或者是使用人员的角度而言,也决非只局限于示值误差测量和管理,而应当充分地了解拉力试验机自身的性能。因此,如果恒宇仪器能够对了解拉力机综合性能提供一个线索的话,则甚感荣幸。

原创作者：东莞市恒宇仪器有限公司