万能材料试验机示值误差与常见故障调整

万能材料试验机示值误差与常见故障调整

杨永涛

陕西省计量科学研究院    710065

摘 要：万能材料试验机常用于一些材料力学的科研当中。为了确保科研结果的准确性和成功率，万能材料试验机的正常使用是最首要和最关键的。本文针对万能材料试验机在运用过程中常出现的示值误差及故障的产生原因，提供了一系列的解决办法，并提出了正确使用万能试验机的建议。使相关人员了解一些万能试验机示值误差和故障的应对措施。

关键词：万能材料试验机 示值误差 故障 调整

一.影响万能试验机示值准确性的因素及处理办法

1.1安装不当

（1）主体机身安装不当

万能材料试验机机身倾斜，会使上下两端的卡盘不对称从而造成活塞与油罐之间的摩擦，另外，上面的卡盘也会和机器其它部位产生摩擦，这种情况一般产生示值误差为正。

处理方法：在油罐外圆两条垂直直径方向，利用高精确度的方形框式尺子对其进行测量并校正，最后要使机身主体与安装台面保持垂直。

（2）测力计安装不正确

测力计前后方向没有水平安装，会使摆轴轴承之间的摩擦力加大，左右方向没有水平安装，指示针会在零刻度左右摆动。这种测力计安装不平的情况会造成负差误差。

处理方法：将高精度的方形框尺子放在横梁处，对机体进行找平。

1.2摩擦力过大

（1）工作油罐与工作活塞之间的摩擦力过大

油罐内有污垢、腐蚀或液压油粘性高，在未加载时，工作活塞的状态会影响主动针的上升与下降，造成正差误差，而且负荷越小相对误差越大。

（2）其他部位之间的摩擦

测力油罐和测力活塞之间、齿轮和齿杆之间的油垢造成摩擦阻力增大，指示针摩擦力大，或者，因齿杆上限位片压的过紧导致的测力活塞皮带受损。这些情况造成负差误差。

处理方法：打开液压泵，放入干净且粘度较低的液压油，利用液压泵的循环作用清洗油罐，若效果不明显，则需要拆卸清洗，齿轮和齿杆间的污垢可以使用汽油清洗，一些腐蚀的部位可以用砂纸磨光，若活塞皮带受损需更换皮带并调整齿杆上限位片。

1.3读数（测力）机构参数改变

常见的万能材料试验机推板与垂直方向之间的角度为23°30’，若推板发生变形或位移使角度改变，则会造成示值误差。此时误差值与角度有关，当角度增大时误差为正差，减小时为负差，而且误差值与角度呈正相关。一般示值误差的表现方式有以下三种情况：示值正偏差超差、示值负偏差超差、示值误差在度盘上呈现“前正后负”或“前负后正”

处理办法：（1）若出现第一种误差，则需减小推板与垂直方向的角度。具体做法是，将推杆与摆杆之间连接的螺丝拧开，并将推板向垂直方向适当推进，再拧好螺丝。反复多次逐级测定，看小度盘上的指针示数是否合格。完成后，若大度盘和中度盘仍然出现偏差，则应增加B、C铊的重量。最后要保证误差在1% 范围之内。（2）若出现第二种误差，则需用以上方法加大推板与垂直方向的夹角，小度盘的示数经过多次逐级测定合格后，检查大度盘和中度盘，若依然存在偏差，则减轻B、C铊的重量，使误差保持在1% 范围之内。（3）若出现第三种误差，则需通过在摆杆与推板之间增加或减少金属片垫层，以调整推板与齿杆头接触面的角度，反复多次调整减小误差。

二.试验机常见故障及处理办法

2.1使用前，指针在零点处左右摆动

指针的零点调试关系着误差值的大小，出现这种情况一般是由于读数部分的刀刃与刀座分离，或者是油泵中存在空气。

处理办法：（1）将刀刃重新安装回刀座。（2）启动液压油泵，打开送油开关并关闭回油开关。使测力活塞上升到1cm-1.5cm时关闭送油开关并打开回油开关，然后用平衡铊调整到指针指向零刻度为止，若一次未成功，可反复多次调整。

2.2使用过程中，指针不正常摆动

2.2.1未加载之前

（1）摆锤没有垂直对准刻度线。处理方法是：将摆锤拨回垂直方向，若无法做到，则检查读数部分的刀刃是否从刀座脱落，并将其安装回原来的位置，然后继续观察摆锤的位置。

（2）机器的长时间使用，造成的导轨轮与立柱之间的磨损，运转速率下降。处理方法是：拆卸后用砂纸打磨，并将导轨轮重新安装回原来的位置。

（3）油罐腐蚀及污垢会造成其与工作活塞的摩擦。处理方法是：将活塞升起并进行清理维护，必要时拆卸机器进行清理，装好后更换干净的、粘性适宜的液压油。

2.2.2加载之后

（1）油罐部分有气体存在，造成压强不稳，指针来回摆动。处理方法与上述2.1中提到的排除空气的方法相同。

（2）送油管道内有杂质，在送油时杂质随着管道进入，造成工作活塞的磨损。处理方法是：将送油装置的螺帽拧下，将活塞取出来，用干净的液压油清理内部，最后往罐中加油并重新安装。

（3）送油开关或回油开关没有关紧导致液压油溢出。处理方法是：仔细检查，清洁溢出的污垢并拧紧开关。

（4）读数部分的活塞破损，与油罐间产生较大的摩擦力。处理方法是：将活塞取下，用砂纸打磨清理。

（5）齿杆与齿轮之间有脏物。处理办法是：用硬质毛刷清理灰尘，或者加入润滑剂。

2.3卸载或没有加到最大负荷，机器不运作

原因为：读数部分的限位开关存在误差。处理办法是：将读数部分的上限位开关的位置调整合适，使其在达到最大负荷后关闭。

2.4油泵性能下降

（1）如果用油不合适，经常出现以下各种状况：夏季的充量可能增加不上去，冬季试验机只能长时间启动后才能工作，这是由于夏季油液粘度较低，回油阀与备用阀之间的污垢使油液回流，但冬天气温低，油液粘度较大，所以油很难循环。甚至于出现油与空气在循环中混合，体积过大，油缸过热等问题。这主要是由于工地位置条件差，易受季节性温度的影响。因此，最好在冬季选用低粘度油，夏季选用高粘度油。

（2）油泵内的弹簧出现故障，导致油泵工作异常。处理办法是：取出弹簧并安装新的弹簧，最后检查油泵工作是否正常。

2.5缓冲阀故障

（1）缓冲阀油针尖端与缓冲阀主体之间距离过大，没有起到节流作用。处理方法是：旋转油针旋钮，拉近与缓冲阀主体的距离，观察摆轮下降时是否受缓冲作用。

（2）单向阀的销钉与钢球间的间隙太大。处理方法是：将单项阀取下，并将其与钢球的距离调整为0.4毫米。

（3）单向阀与钢球之间存在杂质。此时拆卸清洗即可。

（4）由于温度等因素的影响，油的粘度过低。处理办法是：将废油清理干净，并替换合适粘度的油，调整试验室的温度。

三.使用试验机的建议

正确的操作步骤对减少试验机的故障起着重要的作用。为了延长试验机使用寿命和保持良好的性能，操作者不仅要了解试验机的结构部分，还要了解试验机的正确操作和维护方法。

（1）试验机量程选择：试验机WE-30有三个摆锭，分别为A、B、C，三个量程与之对应，在每次试验前都应对样品进行估算，选择相应的量程，再将摆杆悬挂到合适位置。

（2）活动台移动速度控制：当样品被加载或拆卸时，泵阀和回流阀应保持缓慢旋转，否则速度太快，冲击力将直接影响测试数据的准确性，如不加以控制，滚轮会飞出推杆，造成严重后果。在试验过程中，必须以不同的加载速度对应不同的材料，特别是当试样开始接触时，必须严格考虑试样的加载速度，这样得到的数据才真实可靠。例如在低碳钢的牵引实验中，当材料发生弹性变形和屈服变形时，数据采集的精度与速度密切相关。

四.小结

总之，相关单位或个人在使用万能材料试验机的过程中一定要注意机器的定期维护与保养，才能得到准确的测量值。当然，如果发现机器存在示值误差或故障，应该及时采取适当的措施调整维修，保证其正常运作，使其在科研工作中发挥应有的作用。

参考文献

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[2] 徐慧萍.万能材料试验机示值误差与常见故障调整[J].大众标准化,2010(S2):64-65.

[3]张红军.万能材料试验机示值误差与常见故障调整[J].中国计量,2009(10):116.

[4]王瑞迪.万能材料试验机的操作及维护保养[J].设备管理与维修,2019(14):17-18.