材料试验机故障问题的调修及处理方法

李凯 于乾

山东特检计量检测有限公司 山东枣庄 277000

材料试验机是用于测试材料、物体和产品的机械性能和可靠性的工具设备。万能拉力和压力材料试验机是使用最广泛的材料试验机。了解其结构特征、测力机理以及常见故障和故障处理技术将有助于在材料试验机使用过程中快速做出判断并做出适当的调修，以快速，高效地完成工作。

1 工作原理

社会的不断发展，使得确定各种材料性能变得越来越重要。在许多行业中，例如建筑构件的强度、机械材料的屈服强度以及质量控制行业中材料试验机应用越来越广泛，是现阶段力值测量的主要设备。材料试验机的种类繁多，规格和型号复杂，包括机械、电子、拉力、压力、硬度等各种类型的材料试验机[1]。这里仅设对常用的万能材料试验机的故障问题的调修和处理方法进行介绍。液压万能材料试验机由两部分组成：主体和测力机构。加载部分采用液压原理，并使用动态摆锤测功机指示测试负载。在启动材料试验机之后，发动机驱动高压油泵向工作油供应阀供应液压油，通过供油阀和回油阀的操作，可以控制材料试验机的各种运行状态：机器运行时，回油阀关闭，通过送油阀阀针调节油量之后，液压油通过进油管被引导至工作油缸，从而推动工作油缸活塞运动，并驱动上卡盘（工作台）进行拉伸、冷弯和压缩测试；另一方面，工作油缸中的回油管线将高压工作油从工作油缸引到止回阀，并通过缓冲阀将其传输到测力缸带动指针转动。测试后，打开回油阀，将液压油从工作油缸排回到油箱中。

2 材料试验机故障问题的调修

（1）指针的零点设置不正确。由于材料试验机使用手动加载，并且读数显示在秤上，因此会出现一些指示误差。为使误差最小化，必须学习正确的调修方法。打开机器，打开供油阀将工作台抬高一定距离，然后关闭供油阀，分别旋转A，B和C转子，并旋转指针调节杆，将主动针置于零位，然后取下B和C，查看指针是否位于零位，不是零位将其调为零位，重复此操作，直到材料试验机位于每个刻度盘上指向零位。调修零位时，必须启动油泵电机以迫使侧向力活塞旋转，以减小测力活塞与油缸之间的摩擦。

（2）示值超出范围。每个刻度范围的前几个点具有较大的误差，较小的刻度误差范围较大。首先，推板和摆锤垂线之间的角度变大。其次，平衡锤和摆杆之间的角度增加；此外，测力部分沿与摆杆相反的方向倾斜，并且支撑杆面对压板朝相反的方向倾斜，都需要相应地进行调修。示值超出范围的原因还可能是：摆锤的重量太小，需要根据计算出的标准重量进行调修；短臂刀松动或损坏，并且需要重新拧紧或更换；如果工作台导向轮的摩擦阻力较大，则可以通过检定和调修导向轮间隙来消除此误差[2]。

（3）锤回位异常，有时快速，有时缓慢。通常只需将缓冲器旋转到正确的位置。但是，如果缓冲器油孔堵塞或接触部分变脏或间隙过大，则缓冲器将失效。解决方案是清洁缓冲阀，并将钢球与阀座之间的间隙调整，调节油针旋钮以减少油针和阀体间隙。此外，如果温度影响较大。则可以相应地更换油。

（4）随着负载的增加，有时在加载过程中不会施加最大负载，或者卸载阀的活塞和活塞套损坏，或者弹簧变软，并且供油阀非常嘈杂。当负载不再增加时，供油阀的回流管路变大。此时，如果损坏严重，则应将活塞和活塞套卸下更换弹簧。

3 材料试验机故障问题的处理方法

材料试验机已按要求进行了调修，如果指定值超出范围，则可以考虑以下处理方法：

（1）清洁丝杆和导轨。在静止状态下，丝杆水平地位于驱动指针的齿轮上的刻度盘后面，并且同时位于绘图仪的导轨上。推板随着切线摆的旋转中心的旋转而旋转，推动丝杆水平移动，驱动读取器上的齿轮旋转，齿轮与刻度箭头同轴，并且指针驱动从动针进入旋转，从而将力值转换为指示值，执行力值测试。可以看出，丝杆的运动直接影响力值的读取精度，但经常可以看到导轨很脏，这使丝杆很难移动。一方面，必须经常加润滑油，以便滑轮其自由滑动。另一方面，长时间后在导轨中容易形成沉积物，阻尼系数不断增加，这会阻止丝杆平稳移动。因此，建议定期拆卸，清洁丝杆，导轨和滑轮并上油。

（2）清洁测力活塞和窝槽。样品处于压力下后，将压力施加到活塞上以测量通过油管的力，活塞的顶端接触窝槽，该窝槽使杆向下移动，并且杆另一端的刀口与旋转臂刀的轴承线性接触，从而导致旋转中心旋转。可以看出，用于测量力的活塞的运动是不灵敏的，并且与窝槽的接触被偏转，这不可避免地导致误差。因此，建议在每次测试之前清洁测力活塞和窝槽，以防止异物干扰测力活塞尖端与窝槽之间的正常接触。

（3）检定活塞杆是否与油管或其他零件接触。由于仪器空间狭窄，许多零件以及垂直和水平管道经常由于维护，测试或其他外力而磨损，从而导致较大的读取误差。因此，要定期进行检查，以排除该类因素[3]。

（4）保持压力油清洁，并根据环境温度的变化正确补充压力油。仪器中使用的油是重要的压力传递介质。如果不清洁，很容易导致油路阻塞，削弱油的流量，损坏压力泵、输送阀和回流缓冲阀等。另外，视当地情况而在不同季节应使用不同类型的油介质，过清或增稠都会影响读数。

4 结语

在检定材料试验机的过程中，检定员经常遇到各种故障。这就要求检定人员熟悉操作原理和试验机的组成。在检定过程中，正确分析故障原因，并及时进行调修和处理，以确保检定工作的顺利进行。