材料試驗機故障問題的調修及處理方法

李凱 于乾

山東特檢計量檢測有限公司 山東棗莊 277000

材料試驗機是用于測試材料、物體和產品的機械性能和可靠性的工具設備。萬能拉力和壓力材料試驗機是使用最廣泛的材料試驗機。了解其結構特征、測力機理以及常見故障和故障處理技術將有助于在材料試驗機使用過程中快速做出判斷并做出適當的調修，以快速，高效地完成工作。

1 工作原理

社會的不斷發展，使得確定各種材料性能變得越來越重要。在許多行業中，例如建筑構件的強度、機械材料的屈服強度以及質量控制行業中材料試驗機應用越來越廣泛，是現階段力值測量的主要設備。材料試驗機的種類繁多，規格和型號復雜，包括機械、電子、拉力、壓力、硬度等各種類型的材料試驗機[1]。這里僅設對常用的萬能材料試驗機的故障問題的調修和處理方法進行介紹。液壓萬能材料試驗機由兩部分組成：主體和測力機構。加載部分采用液壓原理，并使用動態擺錘測功機指示測試負載。在啟動材料試驗機之后，發動機驅動高壓油泵向工作油供應閥供應液壓油，通過供油閥和回油閥的操作，可以控制材料試驗機的各種運行狀態：機器運行時，回油閥關閉，通過送油閥閥針調節油量之后，液壓油通過進油管被引導至工作油缸，從而推動工作油缸活塞運動，并驅動上卡盤（工作臺）進行拉伸、冷彎和壓縮測試；另一方面，工作油缸中的回油管線將高壓工作油從工作油缸引到止回閥，并通過緩沖閥將其傳輸到測力缸帶動指針轉動。測試后，打開回油閥，將液壓油從工作油缸排回到油箱中。

2 材料試驗機故障問題的調修

（1）指針的零點設置不正確。由于材料試驗機使用手動加載，并且讀數顯示在秤上，因此會出現一些指示誤差。為使誤差最小化，必須學習正確的調修方法。打開機器，打開供油閥將工作臺抬高一定距離，然后關閉供油閥，分別旋轉A，B和C轉子，并旋轉指針調節桿，將主動針置于零位，然后取下B和C，查看指針是否位于零位，不是零位將其調為零位，重復此操作，直到材料試驗機位于每個刻度盤上指向零位。調修零位時，必須啟動油泵電機以迫使側向力活塞旋轉，以減小測力活塞與油缸之間的摩擦。

（2）示值超出范圍。每個刻度范圍的前幾個點具有較大的誤差，較小的刻度誤差范圍較大。首先，推板和擺錘垂線之間的角度變大。其次，平衡錘和擺桿之間的角度增加；此外，測力部分沿與擺桿相反的方向傾斜，并且支撐桿面對壓板朝相反的方向傾斜，都需要相應地進行調修。示值超出范圍的原因還可能是：擺錘的重量太小，需要根據計算出的標準重量進行調修；短臂刀松動或損壞，并且需要重新擰緊或更換；如果工作臺導向輪的摩擦阻力較大，則可以通過檢定和調修導向輪間隙來消除此誤差[2]。

（3）錘回位異常，有時快速，有時緩慢。通常只需將緩沖器旋轉到正確的位置。但是，如果緩沖器油孔堵塞或接觸部分變臟或間隙過大，則緩沖器將失效。解決方案是清潔緩沖閥，并將鋼球與閥座之間的間隙調整，調節油針旋鈕以減少油針和閥體間隙。此外，如果溫度影響較大。則可以相應地更換油。

（4）隨著負載的增加，有時在加載過程中不會施加最大負載，或者卸載閥的活塞和活塞套損壞，或者彈簧變軟，并且供油閥非常嘈雜。當負載不再增加時，供油閥的回流管路變大。此時，如果損壞嚴重，則應將活塞和活塞套卸下更換彈簧。

3 材料試驗機故障問題的處理方法

材料試驗機已按要求進行了調修，如果指定值超出范圍，則可以考慮以下處理方法：

（1）清潔絲桿和導軌。在靜止狀態下，絲桿水平地位于驅動指針的齒輪上的刻度盤后面，并且同時位于繪圖儀的導軌上。推板隨著切線擺的旋轉中心的旋轉而旋轉，推動絲桿水平移動，驅動讀取器上的齒輪旋轉，齒輪與刻度箭頭同軸，并且指針驅動從動針進入旋轉，從而將力值轉換為指示值，執行力值測試。可以看出，絲桿的運動直接影響力值的讀取精度，但經常可以看到導軌很臟，這使絲桿很難移動。一方面，必須經常加潤滑油，以便滑輪其自由滑動。另一方面，長時間后在導軌中容易形成沉積物，阻尼系數不斷增加，這會阻止絲桿平穩移動。因此，建議定期拆卸，清潔絲桿，導軌和滑輪并上油。

（2）清潔測力活塞和窩槽。樣品處于壓力下后，將壓力施加到活塞上以測量通過油管的力，活塞的頂端接觸窩槽，該窩槽使桿向下移動，并且桿另一端的刀口與旋轉臂刀的軸承線性接觸，從而導致旋轉中心旋轉。可以看出，用于測量力的活塞的運動是不靈敏的，并且與窩槽的接觸被偏轉，這不可避免地導致誤差。因此，建議在每次測試之前清潔測力活塞和窩槽，以防止異物干擾測力活塞尖端與窩槽之間的正常接觸。

（3）檢定活塞桿是否與油管或其他零件接觸。由于儀器空間狹窄，許多零件以及垂直和水平管道經常由于維護，測試或其他外力而磨損，從而導致較大的讀取誤差。因此，要定期進行檢查，以排除該類因素[3]。

（4）保持壓力油清潔，并根據環境溫度的變化正確補充壓力油。儀器中使用的油是重要的壓力傳遞介質。如果不清潔，很容易導致油路阻塞，削弱油的流量，損壞壓力泵、輸送閥和回流緩沖閥等。另外，視當地情況而在不同季節應使用不同類型的油介質，過清或增稠都會影響讀數。

4 結語

在檢定材料試驗機的過程中，檢定員經常遇到各種故障。這就要求檢定人員熟悉操作原理和試驗機的組成。在檢定過程中，正確分析故障原因，并及時進行調修和處理，以確保檢定工作的順利進行。