黃直久 張明龍 李 艷

1 概述

試驗(yàn)機(jī)是力值性能檢驗(yàn)的主要計(jì)量設(shè)備，它包括拉力、壓力和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。隨著試驗(yàn)機(jī)在科技研發(fā)、工程設(shè)計(jì)和建筑施工等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)確度等級(jí)和穩(wěn)定性的要求也在不斷提高。試驗(yàn)機(jī)的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)，與試驗(yàn)機(jī)的檢定調(diào)試水平有很大關(guān)系。為使試驗(yàn)機(jī)的量值準(zhǔn)確可靠，在使用過(guò)程中必須進(jìn)行定期檢定與核查。

2 試驗(yàn)機(jī)零點(diǎn)調(diào)試

對(duì)于試驗(yàn)機(jī)檢定調(diào)試，不論是哪種類型的試驗(yàn)機(jī)，在對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行環(huán)境、外觀、性能和安全裝置檢查并符合要求后，首先要進(jìn)行的是試驗(yàn)機(jī)零點(diǎn)調(diào)試工作。不同的試驗(yàn)機(jī)因其測(cè)力裝置、力值顯示方式不同，零點(diǎn)調(diào)試方法也不盡相同，以表盤(pán)式三量程試驗(yàn)機(jī)為例，其零點(diǎn)調(diào)試的步驟如下:啟動(dòng)油泵，使活塞上升10 mm左右，關(guān)閉送、回油閥。把B鉈掛上，此時(shí)以B盤(pán)的刻度指針為依據(jù)，通過(guò)對(duì)平衡鉈和齒桿的調(diào)試，使擺桿內(nèi)側(cè)面與出廠時(shí)該試驗(yàn)機(jī)上固定架的零刻線重合并使B盤(pán)指針對(duì)零。然后加上C鉈，觀察C盤(pán)指針零刻度的變化，再逐級(jí)去掉C鉈，B鉈，觀察A鉈指針對(duì)零的變化，這樣經(jīng)過(guò)多次的反復(fù)調(diào)試，直至更換A，B，C三個(gè)鉈前、后盤(pán)指針在零點(diǎn)的變動(dòng)均不大于0.1個(gè)分度值。而對(duì)于數(shù)顯式試驗(yàn)機(jī)，其整個(gè)調(diào)試程序相對(duì)簡(jiǎn)單，在啟動(dòng)油泵至活塞有一定上升后，在加載前可通過(guò)復(fù)零鍵進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)試。

3 試驗(yàn)力保持測(cè)定

表1 30 s內(nèi)試驗(yàn)力最大變動(dòng)值 %

試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)力保持時(shí)間不應(yīng)少于30 s，在30 s內(nèi)試驗(yàn)力指示變動(dòng)范圍應(yīng)符合表1規(guī)定。

為滿足表1的要求，對(duì)試驗(yàn)機(jī)按以下方法進(jìn)行調(diào)試:

1)安裝好與試驗(yàn)機(jī)最大試驗(yàn)力相匹配的檢定用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，預(yù)壓三次，使試驗(yàn)機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的加、卸荷過(guò)程、示值及回零差均符合JJG 139-1999拉力、壓力和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程(以下簡(jiǎn)稱《檢定規(guī)程》)要求后，再重新啟動(dòng)，控制送、回油閥油量，當(dāng)負(fù)荷緩慢增加到接近最大力值點(diǎn)時(shí)，再次調(diào)整送、回油閥油量，使示值在最大力值點(diǎn)趨于穩(wěn)定后，用秒表目測(cè)30 s內(nèi)試驗(yàn)力示值的變化狀況，記錄30 s前后的示值并計(jì)算試驗(yàn)力最大變動(dòng)值。

2)若最大變動(dòng)值不符合表1規(guī)定時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分析調(diào)整:a.觀察回油系統(tǒng)，在關(guān)閉回油閥后，是否有滲漏油現(xiàn)象，若有，則采用加固接口和研磨油閥等方法，直至調(diào)到密封為止。b.在最大壓力下目測(cè)間隙油管的回油量是否增大，若增大或出現(xiàn)線狀流量，則更換粘度大的新耐磨液壓油或更換工作油缸密封圈使其符合要求。c.檢查油泵及送油閥出油量是否有忽大忽小問(wèn)題。若有通過(guò)調(diào)整泵或研磨送油閥直至出油量均勻?yàn)橹埂?/p>

4 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的選定

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的準(zhǔn)確度、量程應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)相應(yīng)檔位的準(zhǔn)確度、量程匹配。檢定0.5級(jí)試驗(yàn)機(jī)使用準(zhǔn)確度不低于0.1級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀;檢定1級(jí)試驗(yàn)機(jī)使用準(zhǔn)確度不低于0.3級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀;檢定2級(jí)試驗(yàn)機(jī)使用準(zhǔn)確度不低于0.5級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀。常見(jiàn)的試驗(yàn)機(jī)測(cè)力顯示裝置有表盤(pán)指針式和數(shù)字顯示式。表盤(pán)指針式設(shè)有A，B，C三個(gè)分度值;數(shù)字顯示式設(shè)有20%，50%，100%三個(gè)檔位。檢定時(shí)應(yīng)對(duì)三個(gè)度盤(pán)或三個(gè)檔位分別進(jìn)行試驗(yàn)力示值的檢定。檢定用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的準(zhǔn)確度等級(jí)、量程、規(guī)格、數(shù)量，應(yīng)符合《檢定規(guī)程》的規(guī)定。檢定準(zhǔn)確度等級(jí)為1級(jí)，三個(gè)度盤(pán)為A盤(pán)0 kN～120 kN，B盤(pán)0 kN～300 kN，C盤(pán)0 kN～600 kN的液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，應(yīng)選定準(zhǔn)確度等級(jí)為0.3級(jí)的，且量程為0 kN～300 kN和0 kN～600 kN的兩臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀，0.3級(jí)測(cè)力儀準(zhǔn)確度的量程范圍是最大試驗(yàn)力的10%～100%內(nèi);而保證1級(jí)試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)確度的量程范圍是該機(jī)最大試驗(yàn)力的4%以上，且又必須是每個(gè)檔最大試驗(yàn)力的10%～100%內(nèi)。另外，確定在試驗(yàn)機(jī)上的檢定點(diǎn)，應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀有效合格證書(shū)內(nèi)的已檢定或校準(zhǔn)的點(diǎn)。其他型號(hào)、規(guī)格試驗(yàn)機(jī)的檢定也應(yīng)以此類推的去選定最佳的配套標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀。這對(duì)試驗(yàn)機(jī)分檔逐點(diǎn)檢定的準(zhǔn)確度非常重要。

5 試驗(yàn)力示值的檢定

根據(jù)《檢定規(guī)程》要求，試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)力示值各項(xiàng)最大允許誤差應(yīng)符合表2規(guī)定。

表2 試驗(yàn)力示值的各項(xiàng)最大允許誤差 %

試驗(yàn)機(jī)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，由于各部件磨損或安裝環(huán)境的改變等原因，試驗(yàn)力示值誤差有可能超出允許誤差。其試驗(yàn)力示值的個(gè)別檢定點(diǎn)或全部檢定點(diǎn)超差的表現(xiàn)形式一般為三種:

1)試驗(yàn)力示值正偏差超差。2)試驗(yàn)力示值負(fù)偏差超差。3)試驗(yàn)力示值偏差在各檔度盤(pán)上顯示為“前正后負(fù)”或“前負(fù)后正”或“個(gè)別點(diǎn)有正、有負(fù)”的超差。

對(duì)液壓測(cè)力機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行檢定時(shí)，出現(xiàn)示值偏差，應(yīng)做好誤差分析工作，找出超差產(chǎn)生的原因，有針對(duì)性的進(jìn)行調(diào)修，以便清除超差點(diǎn)。同樣以表盤(pán)式三量程試驗(yàn)機(jī)為例，不同情況下調(diào)試方法如下:1)對(duì)于試驗(yàn)力示值正偏差超差問(wèn)題。首先應(yīng)檢查試驗(yàn)機(jī)安裝的水平度是否超出規(guī)定。檢查方法是用框式水平儀分別靠在主體部分的立柱上和測(cè)力部分的擺桿上，測(cè)出水平度;如果超過(guò)規(guī)定要求，則應(yīng)調(diào)整至符合規(guī)定要求的范圍內(nèi)。在確認(rèn)試驗(yàn)機(jī)安裝水平度符合《檢定規(guī)程》要求后，檢查主體部分上、下工作臺(tái)及各部件的摩擦阻力是否過(guò)大，若是，可通過(guò)調(diào)整上船形工作臺(tái)四個(gè)導(dǎo)輪與立柱的間隙，清除摩擦力。必要時(shí)，需清洗工作油缸和活塞以及清理工作臺(tái)球形底座下的污物、銹蝕等異物，還應(yīng)檢查立柱和上船形工作臺(tái)連接頭的緊固螺母是否松動(dòng)，若松動(dòng)必須緊固。如果以上摩擦阻力的影響排除后，仍然存在正偏差超差，則應(yīng)對(duì)測(cè)力部分的各部件進(jìn)行檢查(如齒桿、推桿、刀墊、刀子、擺桿、測(cè)力活塞、拉桿框架等)，若發(fā)現(xiàn)有脫位、松動(dòng)現(xiàn)象應(yīng)立即復(fù)位、緊固。再次試檢，還存在正偏差超差，只好進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)修，即把推桿與擺桿軸套連接處的兩個(gè)緊固螺釘松開(kāi)，拆下推桿，將推桿與底座的一個(gè)緊固螺釘擰松后，把推桿與底座的內(nèi)夾角度稍微向內(nèi)縮小后，再緊固螺釘并安裝在擺桿軸套上。從A盤(pán)逐級(jí)試檢，反復(fù)調(diào)試，直至檢定合格。如果A盤(pán)合格，而B(niǎo)，C盤(pán)仍超差時(shí)，也可把B，C鉈側(cè)面調(diào)整腔螺釘打開(kāi)，加入適當(dāng)?shù)你U塊調(diào)整物，反復(fù)調(diào)試直至檢定合格。2)對(duì)于試驗(yàn)力示值負(fù)偏差超差問(wèn)題，應(yīng)以檢查試驗(yàn)機(jī)測(cè)力部分為主，首先測(cè)量測(cè)力機(jī)構(gòu)的水平度，并調(diào)整到最佳水平位置，使擺桿軸與軸承之間產(chǎn)生摩擦阻力;擺桿傾斜導(dǎo)致齒桿位移量改變而產(chǎn)生的誤差降到最小。在確認(rèn)測(cè)力機(jī)構(gòu)水平度符合《檢定規(guī)程》要求后，再檢查齒桿是否有彎曲和個(gè)別齒牙磨禿現(xiàn)象;刀子和刀墊是否脫位;測(cè)力活塞與拉桿框架是否安裝正確;測(cè)力油缸是否靈活轉(zhuǎn)動(dòng)、有無(wú)滲漏油問(wèn)題，排除以上這些產(chǎn)生摩擦阻力過(guò)大的原因后進(jìn)行試檢。如仍然存在負(fù)偏差超差，則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)修，即把推桿與其底座的內(nèi)夾角度稍微向外調(diào)大一些，并正確安裝好，反復(fù)調(diào)試數(shù)次，直至合格。若出現(xiàn)A盤(pán)合格，B，C盤(pán)仍超差時(shí)，也可采用適當(dāng)減少 B鉈，C鉈調(diào)整腔內(nèi)鉛塊調(diào)整物后，再進(jìn)行檢定，直至調(diào)試到檢定合格。3)對(duì)于上面第三種試驗(yàn)力示值出現(xiàn)“前正后負(fù)”或“前負(fù)后正”超差問(wèn)題。應(yīng)在試驗(yàn)機(jī)本身各部件裝配正確、穩(wěn)固，工作正常且整機(jī)安裝水平度符合《檢定規(guī)程》要求的前題下，通過(guò)相應(yīng)的調(diào)試手段解決。即改變推桿與齒桿頭接觸面的角度，該接觸面通常是固定在推桿上方，由上、下兩個(gè)小螺釘把一塊平整的長(zhǎng)方形鋼片固定在推桿上方與齒桿頭接觸滑動(dòng)線表面的。調(diào)試的方法是將兩個(gè)螺釘松開(kāi)，用薄銅皮或其他輕薄的金屬片(厚度約在0.2 mm～1.0 mm之間)，墊在鋼片與推桿上方固定部位間隙的上側(cè)或下側(cè)(只能墊在一側(cè))，借以改變推桿角度，使齒桿在工作過(guò)程中的位移量發(fā)生變化，以此達(dá)到調(diào)試的目的。一般情況下，若呈現(xiàn)“前正后負(fù)”的偏差超差，可在固定間隙的上側(cè)墊薄片;反之，若呈現(xiàn)“前負(fù)后正”的偏差超差，可在固定間隙的下側(cè)墊薄片，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、試檢，直至檢定合格。

6 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于試驗(yàn)機(jī)的檢定調(diào)試，認(rèn)真進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)試及試驗(yàn)力保持測(cè)定是前提;選擇與試驗(yàn)機(jī)匹配的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀是關(guān)鍵;在試驗(yàn)機(jī)檢定過(guò)程中，出現(xiàn)示值偏差時(shí)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)機(jī)工作原理做好誤差分析，找出超差原因，提出解決方案，這是試驗(yàn)機(jī)檢定工作的核心所在。試驗(yàn)機(jī)檢定調(diào)試經(jīng)驗(yàn)表明，只有在掌握試驗(yàn)機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，分析試驗(yàn)機(jī)檢定調(diào)試類別特征，做好零點(diǎn)及試驗(yàn)力保持調(diào)試、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀選定、誤差分析及調(diào)試等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的工作，才能更好的完成試驗(yàn)機(jī)的檢定調(diào)試。

[1] JJG 139-1999，拉力、壓力和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程[S].