陕西省汉中市计量测试研究所 张鸣
对于正切摆测力试验机,通常情况是当误差超出规定范围,但稳定性很好(即变动性小)时,在排除其他因素带来的影响下,有下列误差变化时:度盘前段误差较大(即度盘的负荷由小到大),但随着负荷增加,试验机示值相对误差的绝对值呈线性减少,到满刻度时,可能会趋于零。这正是由于使用不正常或其他原因造成推板弯曲、松动等情况而引起的推板设计角(23.5°)的改变,从而破坏了β0=β′的刻度等分条件,因而引起试验机示值线性误差(见图1)。
图1
图2
如果我们不考虑其他参数的变化,试验机的示值相对误差与推板角有如下关系:
(①式见《力值与硬度计量手册》(中册))
式中:——示值相对误差;β0——推板设计角23.5°;β′——推板实际角;θ——摆杆扬起角。
按一般试验机的设计β0=23.5°,θmax=47°,并给出一个推板角度的改变角(β′=-3°、-2°、-2°、1°、2°、3°)代入①式即可得出图2,并列表1。
表1、图2及其公式①可以进一步说明,由于推板角度的改变而引起示值误差的变化规律如下:
(1)当推板实际角度等于推板设计角时(即β′=β0),示值的相对误差。
(2)当推板实际角度大于推板设计角时(即β′>β0),示值相对误差向正值增大。
(3)当推板实际角度小于推板设计角时(即β′<β0),示值相对误差向负值增大。
(4)实际角度增大比实际角度减小时,所引起的误差影响要大。
(5)实际角度的增大或减小引起的误差随摆杆扬起角的增大而减小,与所造成的度盘刻度范围无关。
以上结论可以在检修工作中加以说明。
例1:一台WE-300kN试验机推板向内弯曲变形,推板夹角减小(即β0<1β′),试验机示值误差超出允许范围,经过校直调整后,示值误差降低到合格范围,调整前后的示值误差列于表2中。
例2:WE-100型试验机推板向外弯曲,推板夹角增大(即β0>β′),试验机示值误差超出允许范围。同样经校直并加以调整后,示值误差降低到允许范围以内,调整前后示值误差列于表3中。
以上两例检修结果表明,示值误差虽然不是绝对呈线性,但它们所表现出的误差主要是由推板的角度改变引起的,当然调整后的示值误差中也不排除试验机本身的误差、操作误差及环境误差等因素的影响。
在实际检修时,我们往往能得到试验机的示值相对误差,可并不能知道推板角度真正改变了多少。这时我们除了用列出的表1作为参考外,也可用另外一种方法来求知:
即β角真正改变了多少可借助度盘指针的指示来计算。
设定推板角度为β0时,指针正指零,考察当推板角度为β′时,指针偏离零位的角度ΔW或偏离格数为:
式中:W满表示指针走满量程所转过的角度。
h为齿条至摆轴的中离,而分式前负号表示当β′>β0时,指针偏离角度为负,即指针在零位左边,按式②可计算出对应度盘满刻度20%处的示值差一定时的β′与ΔW/W满值,并列成下表,借在对推板角度进行定量分析时参考:
表4中只列出取整百分数时的数据,如需确定任意值时的对应角,可用内插法求知。
例3:一台100kN万能材料试验机,误差规律符合因推板角度改变所致情况,是已检负荷于度盘满刻度的20%处示值误差为2%左右,由表4查知,此对应的值为-3.82%,故应转动推板将指针向前调回相对满量程的约3.8%,具体操作如下:
先将摆锤摆杆调至铅垂,再转动齿杆指针由零位向后退至100kN盘的96.2kN,即-3.8kN值处,也就是在500分度盘上退回约19小格然后平拉齿杆,使齿杆带动齿轮及指针前行至零位置,将齿杆上方的弹簧压片用紧固螺钉压紧(力量适当)在齿杆上,以固定齿杆、齿轮及指针,这时可拉动推板的固定螺钉向前调推板角度,使推板与齿杆接触,再放松齿杆压片重新观察指针是否指在零位上,若不在零位上,则应继续调整推板角度直至指针指零。在整个调整过程中,一定要特别注意齿杆与齿数间不可有跳动或错位发生。
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