浅谈万能材料试验机同轴度检测方法

张新闻

摘要：万能材料试验机是一种高精密系统的拉力机，独有的微机系统推动数字化的电液伺候阀，控制液压缸，从而来测试金属材料和非金属材料的韧性度;并且保证试验的过程精密有效、迅速响应和平稳的运行;但是在使用的过程中，由于万能试验机的夹紧装置，对于试样的基准轴线有偏差及其他方面的因素，导致了同轴度的定位和检测的误差;对此本文根据同轴度检测方法进行探究，希望可以推动试验机的发展。

关键词：万能材料试验机;同轴度

同轴度检测是测量过程中经常会遇到的，而万能材料机试验机不仅可以进行电子的操作还会有一定的数字显示，这样检测的方法不仅快速，还提高了任务量;但是在检测的过程中，首先要考虑到检验机上下夹紧装置与试样的圆心位置和轴线的方向是否一致;这也是影响同轴度检测结果的因素，也是相关的专家一直探究并完善的课题，所以对于万能材料试验机同轴度检测方法的分析是非常有意义的

一、同轴度的检测方法

试样在使用万能材料检验机进行拉伸试验时，由于两者同轴度的定位有偏差，试样会受到检验机正压力的同时，会产生弯曲、变形的情况，导致一些附加的压力，从而使得检测的结果有一定的误差;对此国家为了将测量的结果误差控制在合理的范围内，一般控制在10%～25%;并结合万能检验机的内部结构和性能制定了JJG139-1999《拉力、压力、和万能试验机》等相关的法律规定;由于多种规定的指标和检测的方式方法不同，导致产生了两种检测的方法，应变测量法和几何测量法;也就是说要用同一台的万能检测机对试样进行两种不同方式的检测，必然检测的结果会有两种，而且都不相同;

对此，国家对于万能检验机的同轴度检测方法，做出了如下的规定;

二、检测原理分析

（一）应变测量法;原理是将试样放入检验机夹紧装置中，由同轴度自动检测仪进行试样的同轴度检测，检验机中的微机自动操作系统，会将内部的引伸计等仪器测量的结果，显示在试验机屏幕上;

方法是将试样放在检验机的夹紧装置中，并在试样两端安装对称的电子引伸计或者电阻应变片;推入1% 的实验力时，这时装置已将试样处于夹紧的状态，同轴度的定位已经受到压力而产生偏移，这时将引伸计的数值进行归零;然后推入4% 的压力，在引伸计上会显示，试样的两侧由于受到的压力，而得出的弹性变形数值;将受1% 的压力时的中徑伸长率、弯曲后的内侧压缩量、外部伸长率;和受到4%时的相应得数值，进行记录;同轴度的计算公式为试样受力变形较大的一侧的变形值减去两端受力平均值，比上受力平均值在乘上100%。

（二）几何测量法;几何测量的方分为百分表法、重锤法，百分表法是将等长度、等直径的检验棒放在检验机的夹紧装置上，并施加1%的压力，利用百分表对于检验棒之间的平行和倾斜的角度，进行计算，这时百分表上的数值差的最大值就是同轴度;重锤法是利用垂直度的原理，将两个分离物，分别夹在万能材料检验机中夹紧装置的上下两端，对比出下装置中试样的中心点和倾斜性，以此来测量同轴度。

三、检测方法的实用性

（一）几何测量法;重锤法只是利用锥形锤的垂直度在找到试样的中心，但是很多的时候检验机夹紧装置中的上下夹头，会出现松、试样倾斜等情况的发生，使其同轴度的定位有偏差，下夹中的试样圆心定位也会有误差，使用有一定的局限性;还需要相关的专家改革和完善;百分表法在使用的过程中，需要很多的配置工具，像直角尺等，往往量具之前的测量也会导致误差的产生，还要考虑百分表摆放是否平衡等因素，也有一定的局限性;

（二）应变测量法;国家对于应变测量法建立相关的规定，在应变检测实际试验中，对于试样的大小、性质不同，对于引伸计的要求和测量段也会不同，由于万能材料检验机的同轴度自动测试仪系统，是由很多的配备零件组成的，像受力点、整体框架、夹紧装置状态、以及夹板等方面，在受力后也会发生相应的变化，往往测量出来的结果偏差值很大，没有一定的说服性，所以只有运用特定规格的引伸计和标准范围的试样，进行应变测量法，才会使其误差减少，所以也有一定的局限性。

（三）改善的方法可以使用统一的判定标准，将判定标准数值，结合相应的关系式，进行修改整合;可以利用引伸计法的同轴度和几何同轴度的关系，进行计算，从而得到引伸计法的同轴度的允许误差范围;这样不仅统一了两种同轴度测量方法，还规范了评定的标准，对于万能材料检验机日后对同轴度的测量，起到了推动和借鉴的意义。

四、总结

综上所述;同轴度的检测不仅应用范围广，还需要精准的检测结果;随着科学不断地发展，人们对于万能材料检验机对于同轴度检测的精确度也越来越关注，所以国家对于万能检测机的检测结果进行规范和制定相关的规定，使其可以将误差降到最低;国家可以支持并鼓励相关的研究人员，走出国门，借鉴并学习先进国家万能材料检测机检测同轴度的技术，结合国家发展的情况，完善整合，积极地贯彻国家走可持续发展路线和引进来走出去并存的发展策略。

参考文献：

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[2]  费明辉.万能试验机同轴度检测方法分析[J].现代测量与实验室管理，2013，02.

[3]  刘麟.液压式万能试验机测控系统的智能化改造[D].电子科技大学，2010.

（作者单位：哈密市质量与计量检测所）