萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定或校準(zhǔn)過程中應(yīng)注意的問題

房 田

(遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110004)

1 引 言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，航天航空、汽車、鋼鐵、船舶等重工業(yè)部門也迅速發(fā)展。萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)由于可以實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)設(shè)備上拉向力和壓向力的檢測(cè)，因而被廣泛應(yīng)用。例如，各大鋼廠的鋼鐵材料性能試驗(yàn)、研究部門研制特殊金屬材料的驗(yàn)證試驗(yàn)、汽車行業(yè)碰撞試驗(yàn)等，萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)性能高低直接影響著這些試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確與否，各行各業(yè)對(duì)其使用的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)確度要求越來(lái)越高。

目前，試驗(yàn)機(jī)的基本技術(shù)指標(biāo)如準(zhǔn)確度等級(jí)(最高0.5級(jí))、伺服閉環(huán)反饋控制、依據(jù)客戶要求設(shè)定功能、結(jié)構(gòu)框架等技術(shù)已很成熟，而影響其準(zhǔn)確度等級(jí)的因素往往出現(xiàn)在其檢測(cè)方法和配套工裝上，這些問題在檢測(cè)過程中往往被忽視，從而易導(dǎo)致檢定或者檢測(cè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致生產(chǎn)或者設(shè)計(jì)的產(chǎn)品質(zhì)量不合格。

2 問題的提出

筆者作為一名力學(xué)計(jì)量工作者，日常承擔(dān)著各類試驗(yàn)機(jī)檢定和校準(zhǔn)的任務(wù)，積累了大量的工作經(jīng)驗(yàn)。在日常檢測(cè)工作中發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)機(jī)檢定是合格的，但客戶有時(shí)試驗(yàn)的結(jié)果與之前的數(shù)據(jù)卻并不符合，客戶提出疑問：到底是哪里出現(xiàn)了問題？

3 具體案例

撫順某大型鋼廠使用一臺(tái)檢定合格的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)材料強(qiáng)度時(shí)，所得試驗(yàn)結(jié)果表明，材料的強(qiáng)度滿足檢測(cè)要求，但是同一批材料，使用單位委托檢測(cè)的結(jié)論是不滿足要求?？蛻魴z測(cè)人員與遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院力學(xué)所溝通，想找出二者存在差異的原因。

4 分析原因，查找問題

(1)檢測(cè)結(jié)果

通過分析可能產(chǎn)生問題的原因，發(fā)現(xiàn)問題可能出現(xiàn)在檢測(cè)方法和配套工裝上。為了解決問題并提出解決方案，決定對(duì)該試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行壓向力和拉向力檢測(cè)；同時(shí)為了判斷是否是配套工裝出現(xiàn)問題，進(jìn)行同軸度的檢定。具體檢測(cè)結(jié)果如表1-表3所示。

表1 壓向力值檢測(cè)結(jié)果

表3 同軸度檢測(cè)結(jié)果

(2)數(shù)據(jù)分析

由表1和表2可以看出，壓向力值檢定示值相對(duì)誤差最大為0.6%，滿足JJG 139-2014《拉力、壓力和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)》中規(guī)定的1級(jí)試驗(yàn)機(jī)示值相對(duì)誤差要求，而同一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)拉向力值在20kN這一點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)果示值相對(duì)誤差為1.3%，不滿足1級(jí)試驗(yàn)機(jī)要求。壓向力值各點(diǎn)示值相對(duì)誤差的線性基本一致，而拉向力值各點(diǎn)示值相對(duì)誤差線性不一致，出現(xiàn)小力值示值相對(duì)誤差大、大力值示值相對(duì)誤差小的現(xiàn)象，分析其中的原因，可以判定出現(xiàn)了系統(tǒng)誤差。

表2 拉向力值檢測(cè)結(jié)果

(3)檢測(cè)方法選擇

萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定的依據(jù)可以是JJG 139-2014《拉力、壓力和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)》或JJG 475-2008《電子式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)》。大部分萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)配備雙空間，這樣的好處是進(jìn)行拉向力和壓向力檢測(cè)時(shí)，力傳感器的受力方向一致，也就是說，拉向和壓向的力值檢測(cè)結(jié)果應(yīng)該相同或者相差很小，而且檢定規(guī)程中沒有明確萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)方法是否進(jìn)行拉向力和壓向力兩種方向力的全部檢定。由于檢定設(shè)備的約束，有些計(jì)量檢定部門并不具備拉向力檢定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，大多數(shù)計(jì)量檢定部門只檢定壓向力，檢定人員習(xí)慣性地通過只檢測(cè)壓向試驗(yàn)力值是否超差來(lái)判定試驗(yàn)機(jī)是否合格，等同于壓向力值檢定合格即認(rèn)為試驗(yàn)機(jī)檢定合格。

(4)配套工裝

依據(jù)表1-表3中的數(shù)據(jù)，分析了產(chǎn)生相關(guān)問題的原因，可以得出結(jié)論，壓向力檢定數(shù)據(jù)合格，主要問題出現(xiàn)在拉向空間上，是配套工裝出現(xiàn)問題。試驗(yàn)操作人員由于誤操作，上下夾具碰撞，導(dǎo)致工裝變形，造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。與客戶溝通后，客戶調(diào)整相關(guān)部件，更換帶有聯(lián)軸器的上下夾具，同時(shí)嚴(yán)格規(guī)定操作規(guī)程，避免再次出現(xiàn)類似問題。更換工裝后，進(jìn)行拉向、壓向力值和同軸度檢測(cè)，結(jié)果均為合格，拉向和壓向力值示值相對(duì)誤差結(jié)果不超過0.1%。再次與協(xié)作單位進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，結(jié)果一致，圓滿地解決了問題。

5 結(jié)束語(yǔ)

試驗(yàn)機(jī)對(duì)加工材料強(qiáng)度有重要的影響，在試驗(yàn)機(jī)檢定的過程中，要全面考慮，采用相適應(yīng)的檢測(cè)方法，同時(shí)也不能忽視夾具帶來(lái)的影響。