淺談萬能材料試驗(yàn)機(jī)同軸度檢測方法

張新聞

摘要：萬能材料試驗(yàn)機(jī)是一種高精密系統(tǒng)的拉力機(jī)，獨(dú)有的微機(jī)系統(tǒng)推動(dòng)數(shù)字化的電液伺候閥，控制液壓缸，從而來測試金屬材料和非金屬材料的韌性度;并且保證試驗(yàn)的過程精密有效、迅速響應(yīng)和平穩(wěn)的運(yùn)行;但是在使用的過程中，由于萬能試驗(yàn)機(jī)的夾緊裝置，對(duì)于試樣的基準(zhǔn)軸線有偏差及其他方面的因素，導(dǎo)致了同軸度的定位和檢測的誤差;對(duì)此本文根據(jù)同軸度檢測方法進(jìn)行探究，希望可以推動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：萬能材料試驗(yàn)機(jī);同軸度

同軸度檢測是測量過程中經(jīng)常會(huì)遇到的，而萬能材料機(jī)試驗(yàn)機(jī)不僅可以進(jìn)行電子的操作還會(huì)有一定的數(shù)字顯示，這樣檢測的方法不僅快速，還提高了任務(wù)量;但是在檢測的過程中，首先要考慮到檢驗(yàn)機(jī)上下夾緊裝置與試樣的圓心位置和軸線的方向是否一致;這也是影響同軸度檢測結(jié)果的因素，也是相關(guān)的專家一直探究并完善的課題，所以對(duì)于萬能材料試驗(yàn)機(jī)同軸度檢測方法的分析是非常有意義的

一、同軸度的檢測方法

試樣在使用萬能材料檢驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，由于兩者同軸度的定位有偏差，試樣會(huì)受到檢驗(yàn)機(jī)正壓力的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生彎曲、變形的情況，導(dǎo)致一些附加的壓力，從而使得檢測的結(jié)果有一定的誤差;對(duì)此國家為了將測量的結(jié)果誤差控制在合理的范圍內(nèi)，一般控制在10%～25%;并結(jié)合萬能檢驗(yàn)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能制定了JJG139-1999《拉力、壓力、和萬能試驗(yàn)機(jī)》等相關(guān)的法律規(guī)定;由于多種規(guī)定的指標(biāo)和檢測的方式方法不同，導(dǎo)致產(chǎn)生了兩種檢測的方法，應(yīng)變測量法和幾何測量法;也就是說要用同一臺(tái)的萬能檢測機(jī)對(duì)試樣進(jìn)行兩種不同方式的檢測，必然檢測的結(jié)果會(huì)有兩種，而且都不相同;

對(duì)此，國家對(duì)于萬能檢驗(yàn)機(jī)的同軸度檢測方法，做出了如下的規(guī)定;

二、檢測原理分析

（一）應(yīng)變測量法;原理是將試樣放入檢驗(yàn)機(jī)夾緊裝置中，由同軸度自動(dòng)檢測儀進(jìn)行試樣的同軸度檢測，檢驗(yàn)機(jī)中的微機(jī)自動(dòng)操作系統(tǒng)，會(huì)將內(nèi)部的引伸計(jì)等儀器測量的結(jié)果，顯示在試驗(yàn)機(jī)屏幕上;

方法是將試樣放在檢驗(yàn)機(jī)的夾緊裝置中，并在試樣兩端安裝對(duì)稱的電子引伸計(jì)或者電阻應(yīng)變片;推入1% 的實(shí)驗(yàn)力時(shí)，這時(shí)裝置已將試樣處于夾緊的狀態(tài)，同軸度的定位已經(jīng)受到壓力而產(chǎn)生偏移，這時(shí)將引伸計(jì)的數(shù)值進(jìn)行歸零;然后推入4% 的壓力，在引伸計(jì)上會(huì)顯示，試樣的兩側(cè)由于受到的壓力，而得出的彈性變形數(shù)值;將受1% 的壓力時(shí)的中徑伸長率、彎曲后的內(nèi)側(cè)壓縮量、外部伸長率;和受到4%時(shí)的相應(yīng)得數(shù)值，進(jìn)行記錄;同軸度的計(jì)算公式為試樣受力變形較大的一側(cè)的變形值減去兩端受力平均值，比上受力平均值在乘上100%。

（二）幾何測量法;幾何測量的方分為百分表法、重錘法，百分表法是將等長度、等直徑的檢驗(yàn)棒放在檢驗(yàn)機(jī)的夾緊裝置上，并施加1%的壓力，利用百分表對(duì)于檢驗(yàn)棒之間的平行和傾斜的角度，進(jìn)行計(jì)算，這時(shí)百分表上的數(shù)值差的最大值就是同軸度;重錘法是利用垂直度的原理，將兩個(gè)分離物，分別夾在萬能材料檢驗(yàn)機(jī)中夾緊裝置的上下兩端，對(duì)比出下裝置中試樣的中心點(diǎn)和傾斜性，以此來測量同軸度。

三、檢測方法的實(shí)用性

（一）幾何測量法;重錘法只是利用錐形錘的垂直度在找到試樣的中心，但是很多的時(shí)候檢驗(yàn)機(jī)夾緊裝置中的上下夾頭，會(huì)出現(xiàn)松、試樣傾斜等情況的發(fā)生，使其同軸度的定位有偏差，下夾中的試樣圓心定位也會(huì)有誤差，使用有一定的局限性;還需要相關(guān)的專家改革和完善;百分表法在使用的過程中，需要很多的配置工具，像直角尺等，往往量具之前的測量也會(huì)導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，還要考慮百分表擺放是否平衡等因素，也有一定的局限性;

（二）應(yīng)變測量法;國家對(duì)于應(yīng)變測量法建立相關(guān)的規(guī)定，在應(yīng)變檢測實(shí)際試驗(yàn)中，對(duì)于試樣的大小、性質(zhì)不同，對(duì)于引伸計(jì)的要求和測量段也會(huì)不同，由于萬能材料檢驗(yàn)機(jī)的同軸度自動(dòng)測試儀系統(tǒng)，是由很多的配備零件組成的，像受力點(diǎn)、整體框架、夾緊裝置狀態(tài)、以及夾板等方面，在受力后也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，往往測量出來的結(jié)果偏差值很大，沒有一定的說服性，所以只有運(yùn)用特定規(guī)格的引伸計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)范圍的試樣，進(jìn)行應(yīng)變測量法，才會(huì)使其誤差減少，所以也有一定的局限性。

（三）改善的方法可以使用統(tǒng)一的判定標(biāo)準(zhǔn)，將判定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，結(jié)合相應(yīng)的關(guān)系式，進(jìn)行修改整合;可以利用引伸計(jì)法的同軸度和幾何同軸度的關(guān)系，進(jìn)行計(jì)算，從而得到引伸計(jì)法的同軸度的允許誤差范圍;這樣不僅統(tǒng)一了兩種同軸度測量方法，還規(guī)范了評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于萬能材料檢驗(yàn)機(jī)日后對(duì)同軸度的測量，起到了推動(dòng)和借鑒的意義。

四、總結(jié)

綜上所述;同軸度的檢測不僅應(yīng)用范圍廣，還需要精準(zhǔn)的檢測結(jié)果;隨著科學(xué)不斷地發(fā)展，人們對(duì)于萬能材料檢驗(yàn)機(jī)對(duì)于同軸度檢測的精確度也越來越關(guān)注，所以國家對(duì)于萬能檢測機(jī)的檢測結(jié)果進(jìn)行規(guī)范和制定相關(guān)的規(guī)定，使其可以將誤差降到最低;國家可以支持并鼓勵(lì)相關(guān)的研究人員，走出國門，借鑒并學(xué)習(xí)先進(jìn)國家萬能材料檢測機(jī)檢測同軸度的技術(shù)，結(jié)合國家發(fā)展的情況，完善整合，積極地貫徹國家走可持續(xù)發(fā)展路線和引進(jìn)來走出去并存的發(fā)展策略。

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（作者單位：哈密市質(zhì)量與計(jì)量檢測所）