在拉力試驗(yàn)機(jī)的檢查項(xiàng)目中,負(fù)荷軸承的偏心等機(jī)械方面的問題,以后再談,這里僅著眼于負(fù)荷精度的檢查。有關(guān)檢查方法和對(duì)拉力試驗(yàn)機(jī)自身的性能問題進(jìn)行綜合鑒定的方法加以探討。

1、試驗(yàn)條件

拋開以往的檢查方法,首先從影響測(cè)量結(jié)果的主要因素中例舉一些懸而未解的問題進(jìn)行試驗(yàn)。

(1)負(fù)荷速度的影響

拉力試驗(yàn)機(jī)的負(fù)荷檢查,是把負(fù)荷加在彈性檢測(cè)器上,根據(jù)此時(shí)檢測(cè)器的示值與刻度盤上的指示的比較情況來求得示值誤差。這種場(chǎng)合對(duì)負(fù)荷檢測(cè)器加荷的方法,要很緩慢地施加負(fù)荷,此時(shí)指針幾乎以接近靜止?fàn)顟B(tài)的速度來進(jìn)行的。另外,看一下拉伸試驗(yàn)的實(shí)際使用情況,有很多場(chǎng)合,是用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日木工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的速度來進(jìn)行的。此種負(fù)荷速度的影響,是由于拉力試驗(yàn)機(jī)的類型而有很大的差異,而這種影響在高分子材料試驗(yàn)場(chǎng)合就更大。

(2)活塞位置的影響

在采用油壓活塞油缸的計(jì)測(cè)方式上,由于活塞橢圓度較大,以及隨時(shí)間而出現(xiàn)變形的關(guān)系,則表現(xiàn)出因?yàn)榛钊�使用時(shí)的位置而引起示值誤差的變動(dòng)。

(3)負(fù)荷范圍

在拉力試驗(yàn)機(jī)各范圍上,可以獨(dú)自地進(jìn)行示位誤差的調(diào)整,所以,應(yīng)該預(yù)先耐心地進(jìn)行調(diào)整,以免在負(fù)荷范圍上產(chǎn)生很大的誤差。計(jì)測(cè)系統(tǒng)的摩擦的影響,因其負(fù)荷范圍而不同,同時(shí),示值誤差曲線形狀、滯后以及負(fù)荷速度效應(yīng)等,也因其負(fù)荷范圍之不同而異。

(4)操作及觀測(cè)人員

負(fù)荷檢查方面,在調(diào)節(jié)液壓把指針對(duì)準(zhǔn)檢查刻度的過程中,存在著人為誤差,另外,即使進(jìn)行觀測(cè)千分尺測(cè)微計(jì)刻度上也同樣存在著這樣的間題,因此,這些人為誤差應(yīng)該是越接近使用范圍下限,這種影響也就越大。

(5)加荷方法

在進(jìn)行實(shí)物試驗(yàn)及某種試驗(yàn)等場(chǎng)合,在偏心負(fù)荷軸承的狀態(tài)下,負(fù)荷產(chǎn)生作用的情況也是存在的。偏心的影響,因拉力試驗(yàn)機(jī)的類型而不相同,這也可認(rèn)為是表示性.能的一個(gè)方面。

(6)負(fù)荷的檢查

通常是在一個(gè)負(fù)荷范圍中,對(duì)5點(diǎn)進(jìn)行檢查,但是,實(shí)際上選擇了穩(wěn)定性、負(fù)荷速度、觀測(cè)誤差的影響等較大的比容量和使用范圍下限的2點(diǎn)。

(7)檢測(cè)器

所使用的測(cè)微器的示值誤差曲線的非線性對(duì)環(huán)式檢測(cè)器的影響以及檢測(cè)器伸縮之大小對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響都是較大的。

(8)再現(xiàn)性

一般情況,只是以連續(xù)反復(fù)的測(cè)量來進(jìn)行鑒定的,而拉力試驗(yàn)機(jī)在反復(fù)測(cè)量的場(chǎng)合,非常一致卻是常見的,通過在某種條件下的反復(fù)測(cè)量便可以進(jìn)行拉力試驗(yàn)機(jī)穩(wěn)定性的鑒定。

以上舉出這八個(gè)因素,并分?jǐn)傇谡�交陣列表�?而進(jìn)行二級(jí)水平的試驗(yàn)。

表1匯集了試驗(yàn)條件,而表2示出了試驗(yàn)所使用的拉力機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這些拉力試驗(yàn)機(jī)計(jì)測(cè)部分的慣性,阿姆斯拉型為最大,里雷擺錘式,以同一電子式順序來分,測(cè)力傳感器式為最小。

2、試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)于各拉力試驗(yàn)機(jī),以任意順序按照正交陣列表反復(fù)進(jìn)行64次試驗(yàn),再求出與各個(gè)測(cè)定條件組合后的示值誤差,然后根據(jù)這64個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)主要因素的效應(yīng)進(jìn)行了探討。

為易于看出測(cè)定條件之影響,而把里雷式的試驗(yàn)結(jié)果和阿姆斯拉式的試驗(yàn)結(jié)果分別整理在圖9和10圖之中。圖中,橫座標(biāo)為測(cè)定條件,縱座標(biāo)為示值誤差。從圖可見,比容量大的范圍,測(cè)定條件的影響小,同時(shí)還可以看出在同一范圍之內(nèi),負(fù)荷越大而影響越小。在試驗(yàn)范圍上,在負(fù)荷檢查上的人為誤差幾乎是看不到的,來自活塞位置的影響是圖10阿姆斯拉式的測(cè)定值很小的,而負(fù)荷速度的影響,在阿姆斯拉式則表現(xiàn)得很大,如此等等,都是表示拉力機(jī)性能的一個(gè)方面。

圖10是按主要因素和水平分門別類把測(cè)定結(jié)果加以整理,并把測(cè)定條件對(duì)每個(gè)拉力試驗(yàn)機(jī)的影響作一比較。圖中,縱座標(biāo)為示值誤差,橫座標(biāo)為水平。圖中可見,與橫座標(biāo)成平行直線的場(chǎng)合,主要因素的影響則不存在。關(guān)于比容量和使用范圍的下限,圖11分別作了指示。

在比容量方向,負(fù)荷速度之外的影響甚小。而測(cè)力傳感器式的偏心負(fù)荷影響,是與結(jié)構(gòu)方面的問題相關(guān)連的。在使用范圍下限附近,由于度盤式指示器的數(shù)字讀出器的精度下降,因此,此種影響表現(xiàn)得不那么明鮮,但是水平之影響卻表現(xiàn)得比比容量的影響大。尤其負(fù)荷速度的影響尤為顯著。

所以,成其間題的卻是以圖11中虛線所表示的部分,這些虛線是以入廠時(shí)的狀態(tài)檢查的數(shù)值,實(shí)線是提高了放大器的增益所得的結(jié)果,與虛線相比較,則表現(xiàn)出性能得到了極大的改善。然而,通常在出廠時(shí),由于提高增益而使指針產(chǎn)生微小振動(dòng),并且指針的移動(dòng)也不那么平穩(wěn),因此,多半是把增益放小的。這些,在靜態(tài)檢查標(biāo)準(zhǔn)上一也是存在問題的,所以,必須注意忽視動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)點(diǎn)的這種使用方法。這一點(diǎn)對(duì)測(cè)力傳感器式的記錄器也同樣適用。

測(cè)力傳感器式在使用范圍的下限,示值誤差因測(cè)示者而不同,這是起因于計(jì)錄器觀測(cè)精度的,此種拉力試驗(yàn)機(jī)的特點(diǎn),如果不能在滿量程附近使用,便有可能出現(xiàn)更大誤差。因此,也有這樣使用的,即,在記錄器上使用幅寬的記錄紙,同時(shí)增加測(cè)力傳感器,以期在滿量程上得到任意的數(shù)值。

表3表示了關(guān)于以上所列舉的各種類型的拉力機(jī),按照正交陣列表對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果所進(jìn)行的方差分析情況。表中*,是指明顯誤差,**是指高度明顯誤差。

關(guān)于范圍,雖然可見到高度的明顯誤差,但是如果能充分對(duì)每個(gè)范圍示值誤差加以調(diào)整,此問題即可解決。E1為一次誤差。至于測(cè)量人員,應(yīng)該是挑選那些熟悉此項(xiàng)儉查工作的,并受過某種程度訓(xùn)練的人員,這樣便可消除特大誤差。負(fù)荷速度是用指針旋轉(zhuǎn)所需要時(shí)間來表示的,當(dāng)選擇在2分鐘或幾乎靜止?fàn)顟B(tài)這二種場(chǎng)合的時(shí)候,則存在著高度的明顯誤差。在電子式中,雖然可以通過增益消除明顯誤差,然而,卻又出現(xiàn)了指針振動(dòng)的問題。活塞位置的影響,在進(jìn)行試驗(yàn)的拉力試驗(yàn)機(jī)中并未發(fā)現(xiàn)。使用二臺(tái)檢測(cè)器,觀察了對(duì)檢查精度的影響,但是沒有發(fā)現(xiàn)特別明顯誤差。關(guān)于負(fù)荷方面,盡管出現(xiàn)明顯誤差,這乃是來自指示機(jī)構(gòu)的示值誤差,有的部分可調(diào),但有的部分卻不能調(diào)整。

諸如D×P的×符號(hào),是表示這些主要因素的相互作用的。

負(fù)荷速度與負(fù)荷、負(fù)荷范圍與負(fù)荷等方而的相互作用,是表示了拉力試驗(yàn)機(jī)性能的一個(gè)方面,反復(fù)與測(cè)量人員、負(fù)荷范圍與測(cè)量人員的相互作用,是和拉力試驗(yàn)機(jī)廣義而言的機(jī)能的不佳以及操作困難程度等方面的感覺是頗為一致的。

在壓縮拉力試驗(yàn)機(jī)中,活塞位置與檢測(cè)器問雖然有明顯誤差,但此時(shí)的二臺(tái)檢測(cè)器在某一伸縮量上卻存在著20倍以土的誤差,伸縮量小的檢測(cè)器,由于反復(fù)測(cè)量而使油膜脫離所造成的摩擦變化是包括在測(cè)量數(shù)值之內(nèi)的,加上活塞位置與偏心的相互作用,而變得更為明顯,由此便可很清楚地說明一般所說的這類拉力機(jī)的特征。

令人感興趣的,是用這些主要因素的相互作用,在一般負(fù)荷檢查上難以表現(xiàn)的性能,卻與前面所說的通過人的知覺經(jīng)驗(yàn)的判定很一致。

另外,表3中示出的是阿姆斯拉式試驗(yàn)刁L一年后精度下降情況,可供參考。

作為試樣,在以上列舉的這些拉力試驗(yàn)機(jī)的95%可靠極限上,無論哪個(gè)均為0.2%。本次以同樣方式對(duì)拉力試驗(yàn)機(jī)的全部類型作了比較,通過試驗(yàn)的反復(fù)進(jìn)行,按照各個(gè)類型特征的鑒定也是可以辦得到的。

有關(guān)拉力試驗(yàn)機(jī)性能方面的問題,還有很多,這里所列舉的僅是其中的一部分。就是從拉力機(jī)的檢查或者是使用人員的角度而言,也決非只局限于示值誤差測(cè)量和管理,而應(yīng)當(dāng)充分地了解拉力試驗(yàn)機(jī)自身的性能。因此,如果華測(cè)儀器能夠?qū)α私饫�力機(jī)綜合性能提供一個(gè)線索的話,則甚感榮幸。