实验操作中获取准确结果,需要试验机具备良好性能,同时操作者必须熟悉设备构造原理,掌握维护保养知识,并且能够正确使用,这样才能保证测量数据真实可信。根据调查:试验机出现的故障中,大约有三分之一是由操作不当和保养缺失造成的,因此,我结合多年的工作经验,来谈谈万能材料试验机(简称试验机)应该如何正确使用和进行维护保养。
正确操作
1.选用度盘
材料检测时应用试验机,选择度盘是否得当,直接关系到测量结果的准确性。国家计量检定规程明确,试验机的检定范围须覆盖每级量程的百分之二十至最大试验力。据此可知,试验度盘在起始度盘百分之二十范围内的示值误差较为显著,这就需要试验人员在试验前对所需达到的最大载荷进行初步估算,从而选用匹配的度盘。以600千牛万能试验机为例:若对某个试样预估最大受力约为90千牛,则应选用120千牛量程;倘若对某个试样预估最大受力约为250千牛,则应选用300千牛量程,如此一来,试验数据将更加精确。
2.悬挂摆铊
试验设备运用杆件锁定装置,依据各异检测区间,挂接不同配重块。对应刻度上三种不同检测区间,由低至高依次选用A配重,A与B组合配重,A与B及C组合配重,A配重固定在杆件上
3.指针零点的调整
实践中观察到部分操作者在零点校准时误差显著。设备启动并校准零点后,立即进行检测,但结果偏差明显,且难以查明具体缘由。症结在于工作人员忽视了船型试验平台、拉杆、上横梁等部件连同(压力试验机工作活塞与下承压平板)的整体重量影响,因此检测数据必然存在偏差。
调整指针零点需要按以下步骤操作,先选定度盘,再挂上摆铊,然后使主动针指向零位,若未指向零位,则需启动油泵,开启送油阀门,让工作活塞从缸底向上移动二十至四十毫米,随后关闭送油阀门,保持油泵继续运转,观察摆杆上的标记线与缓冲挡座上的标记线是否相互吻合。若未能吻合,表明船型试验平台的重量未获均分,须调校平衡重块,直至两标记重合。接着,前往前方校准度盘指针的基准点,通过旋转丝杆令指针归零。
4.送油阀和回油阀的操作
操作加载试样时需小心谨慎,务必依照各类试样各自规定的加载速率进行调节。加载期间,切忌骤然大幅度提升,以免试样承受冲击效应,也不得无故急速切断,以防试样负载急剧减小而干扰试验结果的准确性。总而言之,加载阶段不得卸载,卸载阶段不得加载。待试样出现断裂或损毁之后,应先关闭供油阀门,再缓缓开启排油阀门,直至指示器归零位置。务必注意,给油阀门不宜过紧,以防损毁油针前端,同时排油阀门需紧固,以免重负荷时发生漏油现象。
5.试样的装夹
做拉伸测试时,先启动油泵,打开送油阀门,让工作活塞上升两厘米到四厘米,接着关闭送油阀门,把试样一端固定在上夹具中,让指示针归零后调整下夹具,夹紧试样下端,在夹持之前,需要根据试样的形状和大小选择匹配的夹具规格,试样应当完全位于夹具的整个工作面上,上下夹具的位置必须保持对称,为了防止夹具活动,或者是在滑动面上卡住或死锁,可以在夹具和夹具座的接触面涂抹石墨和黄油的混合物进行润滑。压缩测试时,上压板要安放在液压缸底座下方,下压板则置于试验台中央的润滑凹面球座上,务必保证试样中心同压板中心线对准,以防出现偏离中心的情况,导致受力不均。弯曲测试时,压辊支架需用螺栓固定在试验台上,两支架的中心间距,可参考试验台侧面的标尺来调整,必须保持对称状态,然后安装压头。
6.检查缓冲阀是否正常
缓冲阀的功能在于,试样断裂时,油路系统各处油压会瞬间降低,为防止摆杆和摆锤快速下落引发碰撞,需要使用缓冲阀,让摆杆平稳回到初始位置。使用时,用A铊将摆杆抬高一定角度,松手后检查是否具备缓冲效果。调整缓冲阀的正确方法,是旋转手柄,使手柄上的标记与所选度盘的吨位指示对齐。针对各类摆锤,需将缓冲阀调节针的旋钮调至对应档位,以便确保各重量级别的摆杆下落时节奏相同。然而,部分试验机即便依照此法调校,缓冲性能依然不佳,甚至完全失效,这种情况或因手柄位置偏移,或因针形阀尖端磨损所致。此时无需理会手柄上的标记,应遵循重量由轻至重的顺序转动,直至缓冲效果显著。如果拧不动时仍然不起作用,说明缓冲器应当清洗或修理。
试验步骤
1.拉伸试验
首先依据试样的多少确定量程,将铊挂上并使其对准标记线,同时调节缓冲阀使其适配量程区间。接着开启电源,启动油泵,打开送油阀门使活塞上下移动200毫米,重复2到3遍。然后让活塞上升20到40毫米,将指针对准零点。最后将移动横梁调整到合适的位置。停掉注油装置,按下卡具的“放开”与“夹紧”键,把样品夹稳,要确保样品垂直且在正中间。依照试验规定的加载速率,调校指示盘的转速。接着开启注油装置实施加载,让指针的转动速率和跟随盘的速度基本相同。一旦样品断裂,立刻关闭注油装置,记下试验结果,把从动针归零,然后把碎裂的样品取下。七是重复二到六的内容继续下一试验。
2.抗压试验
先依据试块规格确定量程,将砝码悬挂并校准至刻度线,同时调节缓冲装置以匹配量程区间。然后通电开启油泵,释放送油开关让活塞上升一定距离,将指针归零后关闭送油开关。接着启动加载速率显示器,依照加载速率设定,转动指示盘保持恒定转速。最后将试块安置妥当。首先立刻把供油阀门转到对应方位,需要确保指针与刻度盘同步转动,等压碎试块后,关闭供油阀门,开启排油阀门。接着记下试验信息,将辅助指针复位。然后清理压碎的试块。最后重复第四至第八个步骤,直到所有试块处理完毕。
维护保养
试验机的维护保养十分关键,这有助于延长其使用年限,也能维持其优良的工作状态。所以,操作人员必须承担起对试验机进行维护保养的责任。
1.应定期进行检查
试验机各部分紧固件需要仔细检查,特别是油管接头处的螺母是否牢固。要定期查看油箱左上部盖板,确认油箱内的油量是否充足。摆杆的刀刃应确保位于刀承上,测力活塞顶端要与小窝对齐,同时检查测力活塞上的小皮带有无破损。打开上盖板后,需检查小锤和弦线是否运作正常,齿杆来回移动是否顺畅,指针转动是否灵活。启动电源,确认指示灯是否点亮,然后操作油泵开关,核对油泵旋转方向是否与指示箭头一致。接着,核实下夹持端升降的限位装置能否正常工作,并检查下夹持端电机的连接线是否准确无误。启动油泵,用手驱动摇摆部件,当指针在刻度盘上转动一周,其偏移量超过百分之三至百分之五(即满载情况)时,油泵应自行终止运行。第八项是确认缓冲阀门运作是否正常,用手指把A铊摆杆抬高约三十度,随即迅速松手,观察摆杆能否逐步下落。
2.应注意以下问题
启动车辆之前以及停止行驶之后,供油阀门和回流阀门必须处于关闭状态,进行加压卸压以及回流操作时,动作都必须缓慢。加压期间,需要确保指示器匀速稳定地移动,千万不能让供油阀门开启幅度过大,导致测力指针移动速度过快,进而使测试样本遭受冲击。设备运行过程中,操作人员不能擅自离开,并且必须保持专注,以防出现安全事故。测试样本夹紧之后,下夹具的位置不能再进行调整。试验时禁止触碰摆锤,以免干扰读数精确性。使用机器期间,一旦听见异常响声或出现故障,须立刻停止运行,随后进行检查和维修。非操作人员不得擅自启动试验机,以防引发意外状况。务必认真研读使用手册。试验机各部件需时常保持清洁,闲置时最好用布罩遮盖,避免灰尘进入。试验时船型工作台不能摆放其他物件,以免震动时掉落伤人或弄坏设备。试验机配套的部件需要存放在干燥环境里。要时常查看试验机内的油液是否已经变质。试验机每年必须由专业的计量检测单位进行周期性校验,不能过期继续使用。
(作者单位:新疆哈密地区质量与计量检测所)
《中国质量技术监督》2014年3月刊