在拉力試驗機的檢查項目中,負荷軸承的偏心等機械方面的問題,以后再談,這里僅著眼于負荷精度的檢查。有關(guān)檢查方法和對拉力試驗機自身的性能問題進行綜合鑒定的方法加以探討。

1、試驗條件

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

(1)負荷速度的影響

拉力試驗機的負荷檢查,是把負荷加在彈性檢測器上,根據(jù)此時檢測器的示值與刻度盤上的指示的比較情況來求得示值誤差。這種場合對負荷檢測器加荷的方法,要很緩慢地施加負荷,此時指針幾乎以接近靜止狀態(tài)的速度來進行的。另外,看一下拉伸試驗的實際使用情況,有很多場合,是用遠遠超過日木工業(yè)標準規(guī)定的速度來進行的。此種負荷速度的影響,是由于拉力試驗機的類型而有很大的差異,而這種影響在高分子材料試驗場合就更大。

(2)活塞位置的影響

在采用油壓活塞油缸的計測方式上,由于活塞橢圓度較大,以及隨時間而出現(xiàn)變形的關(guān)系,則表現(xiàn)出因為活塞使用時的位置而引起示值誤差的變動。

(3)負荷范圍

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

(4)操作及觀測人員

負荷檢查方面,在調(diào)節(jié)液壓把指針對準檢查刻度的過程中,存在著人為誤差,另外,即使進行觀測千分尺測微計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

在進行實物試驗及某種試驗等場合,在偏心負荷軸承的狀態(tài)下,負荷產(chǎn)生作用的情況也是存在的。偏心的影響,因拉力試驗機的類型而不相同,這也可認為是表示性.能的一個方面。

(6)負荷的檢查

通常是在一個負荷范圍中,對5點進行檢查,但是,實際上選擇了穩(wěn)定性、負荷速度、觀測誤差的影響等較大的比容量和使用范圍下限的2點。

(7)檢測器

所使用的測微器的示值誤差曲線的非線性對環(huán)式檢測器的影響以及檢測器伸縮之大小對測量結(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)的測量來進行鑒定的,而拉力試驗機在反復(fù)測量的場合,非常一致卻是常見的,通過在某種條件下的反復(fù)測量便可以進行拉力試驗機穩(wěn)定性的鑒定。

以上舉出這八個因素,并分攤在正交陣列表中,而進行二級水平的試驗。

表1匯集了試驗條件,而表2示出了試驗所使用的拉力機的類型和結(jié)構(gòu)的特點。這些拉力試驗機計測部分的慣性,阿姆斯拉型為最大,里雷擺錘式,以同一電子式順序來分,測力傳感器式為最小。

2、試驗結(jié)果

對于各拉力試驗機,以任意順序按照正交陣列表反復(fù)進行64次試驗,再求出與各個測定條件組合后的示值誤差,然后根據(jù)這64個數(shù)據(jù)對主要因素的效應(yīng)進行了探討。

為易于看出測定條件之影響,而把里雷式的試驗結(jié)果和阿姆斯拉式的試驗結(jié)果分別整理在圖9和10圖之中。圖中,橫座標為測定條件,縱座標為示值誤差。從圖可見,比容量大的范圍,測定條件的影響小,同時還可以看出在同一范圍之內(nèi),負荷越大而影響越小。在試驗范圍上,在負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阿姆斯拉式的測定值很小的,而負荷速度的影響,在阿姆斯拉式則表現(xiàn)得很大,如此等等,都是表示拉力機性能的一個方面。

圖10是按主要因素和水平分門別類把測定結(jié)果加以整理,并把測定條件對每個拉力試驗機的影響作一比較。圖中,縱座標為示值誤差,橫座標為水平。圖中可見,與橫座標成平行直線的場合,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,負荷速度之外的影響甚小。而測力傳感器式的偏心負荷影響,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的狀態(tài)檢查的數(shù)值,實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,由于提高增益而使指針產(chǎn)生微小振動,并且指針的移動也不那么平穩(wěn),因此,多半是把增益放小的。這些,在靜態(tài)檢查標準上一也是存在問題的,所以,必須注意忽視動態(tài)特性的優(yōu)點的這種使用方法。這一點對測力傳感器式的記錄器也同樣適用。

測力傳感器式在使用范圍的下限,示值誤差因測示者而不同,這是起因于計錄器觀測精度的,此種拉力試驗機的特點,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,同時增加測力傳感器,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,按照正交陣列表對試驗的結(jié)果所進行的方差分析情況。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,但是如果能充分對每個范圍示值誤差加以調(diào)整,此問題即可解決。E1為一次誤差。至于測量人員,應(yīng)該是挑選那些熟悉此項儉查工作的,并受過某種程度訓(xùn)練的人員,這樣便可消除特大誤差。負荷速度是用指針旋轉(zhuǎn)所需要時間來表示的,當選擇在2分鐘或幾乎靜止狀態(tài)這二種場合的時候,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)了指針振動的問題�；钊�位置的影響,在進行試驗的拉力試驗機中并未發(fā)現(xiàn)。使用二臺檢測器,觀察了對檢查精度的影響,但是沒有發(fā)現(xiàn)特別明顯誤差。關(guān)于負荷方面,盡管出現(xiàn)明顯誤差,這乃是來自指示機構(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,是表示這些主要因素的相互作用的。

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

在壓縮拉力試驗機中,活塞位置與檢測器問雖然有明顯誤差,但此時的二臺檢測器在某一伸縮量上卻存在著20倍以土的誤差,伸縮量小的檢測器,由于反復(fù)測量而使油膜脫離所造成的摩擦變化是包括在測量數(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)驗的判定很一致。

另外,表3中示出的是阿姆斯拉式試驗刁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機的95%可靠極限上,無論哪個均為0.2%。本次以同樣方式對拉力試驗機的全部類型作了比較,通過試驗的反復(fù)進行,按照各個類型特征的鑒定也是可以辦得到的。

有關(guān)拉力試驗機性能方面的問題,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量和管理,而應(yīng)當充分地了解拉力試驗機自身的性能。因此,如果華測儀器能夠?qū)α私饫�力機綜合性能提供一個線索的話,則甚感榮幸。