拉伸試驗(yàn)機(jī)作為材料力學(xué)性能測(cè)試的常用設(shè)備,在長(zhǎng)期使用中可能因機(jī)械磨損、電氣故障或操作不當(dāng)出現(xiàn)異常。以下是常見(jiàn)故障及系統(tǒng)性解決方法,結(jié)合原理與實(shí)操經(jīng)驗(yàn)展開(kāi)說(shuō)明:
一、機(jī)械系統(tǒng)故障
1.加載卡頓/異響
原因分析:
導(dǎo)軌/絲杠潤(rùn)滑不足,導(dǎo)致摩擦阻力增大(尤其金屬材質(zhì)部件長(zhǎng)期未保養(yǎng))。
試樣夾持偏心,加載時(shí)產(chǎn)生側(cè)向力,卡頓于夾具或橫梁。
傳動(dòng)齒輪磨損或嚙合不良,出現(xiàn)“咯噔”聲。
解決方法:
拆卸導(dǎo)軌蓋,涂抹高溫潤(rùn)滑脂(如二硫化鉬),手動(dòng)推動(dòng)橫梁確認(rèn)順滑度。
校準(zhǔn)夾具同軸度,使用對(duì)中裝置(如激光對(duì)中儀)確保試樣垂直受力。
檢查齒輪箱油位,不足時(shí)添加齒輪油;若齒輪磨損嚴(yán)重,需更換傳動(dòng)組件。
2.橫梁升降失靈
原因分析:
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器故障(如過(guò)載保護(hù)觸發(fā)),或聯(lián)軸器松動(dòng)導(dǎo)致動(dòng)力中斷。
限位開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作,觸發(fā)緊急停機(jī)(如橫梁觸碰到上下限位傳感器)。
絲杠螺母副磨損,導(dǎo)致橫梁下沉或卡死。
解決方法:
重啟設(shè)備,檢查驅(qū)動(dòng)器顯示屏故障代碼(如“E01”代表過(guò)載),降低加載速度或更換更大功率電機(jī)。
手動(dòng)復(fù)位限位開(kāi)關(guān),清理傳感器表面灰塵,調(diào)整限位擋板位置。
拆卸絲杠,檢查螺母螺紋磨損情況,必要時(shí)更換精密滾珠絲杠副。
二、力值測(cè)量異常
1.力值波動(dòng)大/不歸零
原因分析:
力傳感器受潮或接線松動(dòng),導(dǎo)致信號(hào)干擾(常見(jiàn)于環(huán)境濕度>80%RH)。
放大器電路板元件老化(如電容漏電),放大倍數(shù)不穩(wěn)定。
試樣夾持不緊,加載時(shí)打滑導(dǎo)致力值跳變。
解決方法:
用萬(wàn)用表檢測(cè)傳感器線纜電阻(如350Ω標(biāo)準(zhǔn)橋路),重新焊接接線端子,必要時(shí)用防潮膠密封傳感器接口。
更換放大器模塊,校準(zhǔn)零點(diǎn)(空載時(shí)力值顯示應(yīng)≤0.01%FS),并進(jìn)行滿量程標(biāo)定(用標(biāo)準(zhǔn)砝碼加載)。
檢查夾具鉗口磨損情況,更換鋸齒狀鉗口或增加防滑襯墊(如橡膠片)。
2.力值超差/誤差大
原因分析:
傳感器校準(zhǔn)周期過(guò)長(zhǎng)(超過(guò)1年),線性度偏離國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T16825.1要求誤差≤±0.5%)。
加載速度與設(shè)定值不符,導(dǎo)致動(dòng)態(tài)力值偏差(如應(yīng)變速率過(guò)快使材料屈服點(diǎn)漂移)。
解決方法:
送計(jì)量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)傳感器,獲取校準(zhǔn)證書(shū)并在設(shè)備中輸入修正系數(shù);若誤差>1%,需更換傳感器。
用轉(zhuǎn)速表實(shí)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速,調(diào)整變頻器參數(shù)(如PID控制參數(shù)),確保速度精度≤±0.5%。
三、位移/變形測(cè)量故障
1.引伸計(jì)數(shù)據(jù)異常
原因分析:
引伸計(jì)刀刃磨損或污染,夾持試樣時(shí)接觸不良(尤其金屬試樣氧化皮殘留)。
引伸計(jì)信號(hào)線屏蔽層破損,受電磁干擾(如附近有電焊機(jī)工作)。
變形測(cè)量范圍設(shè)置錯(cuò)誤(如滿量程10mm引伸計(jì)用于20mm變形測(cè)試)。
解決方法:
用細(xì)砂紙打磨刀刃表面,測(cè)試前用酒精擦拭試樣夾持區(qū)域;若刀刃缺口深度>0.5mm,需更換引伸計(jì)。
更換帶屏蔽層的信號(hào)線,遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁源布線,必要時(shí)加裝信號(hào)濾波器。
根據(jù)試樣變形量選擇合適量程引伸計(jì)(建議量程為預(yù)估變形量的1.5倍),并在軟件中正確設(shè)置標(biāo)距(如50mm)。
2.橫梁位移與顯示不符
原因分析:
編碼器齒輪與絲杠嚙合松動(dòng),導(dǎo)致脈沖計(jì)數(shù)錯(cuò)誤(常見(jiàn)于增量式編碼器)。
軟件位移系數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤(如1mm對(duì)應(yīng)脈沖數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤)。
解決方法:
緊固編碼器安裝螺絲,用千分表實(shí)測(cè)橫梁移動(dòng)距離,對(duì)比顯示值(誤差應(yīng)≤0.1mm/100mm),若偏差大則更換編碼器。
在系統(tǒng)參數(shù)中重新校準(zhǔn)位移系數(shù)(如1000脈沖/mm),通過(guò)往返移動(dòng)橫梁100mm,計(jì)算平均脈沖數(shù)修正系數(shù)。