拉伸试验机作为材料力学性能测试的常用设备,在长期使用中可能因机械磨损、电气故障或操作不当出现异常。以下是常见故障及系统性解决方法,结合原理与实操经验展开说明:
一、机械系统故障
1.加载卡顿/异响
原因分析:
导轨/丝杠润滑不足,导致摩擦阻力增大(尤其金属材质部件长期未保养)。
试样夹持偏心,加载时产生侧向力,卡顿于夹具或横梁。
传动齿轮磨损或啮合不良,出现“咯噔”声。
解决方法:
拆卸导轨盖,涂抹高温润滑脂(如二硫化钼),手动推动横梁确认顺滑度。
校准夹具同轴度,使用对中装置(如激光对中仪)确保试样垂直受力。
检查齿轮箱油位,不足时添加齿轮油;若齿轮磨损严重,需更换传动组件。
2.横梁升降失灵
原因分析:
电机驱动器故障(如过载保护触发),或联轴器松动导致动力中断。
限位开关误动作,触发紧急停机(如横梁触碰到上下限位传感器)。
丝杠螺母副磨损,导致横梁下沉或卡死。
解决方法:
重启设备,检查驱动器显示屏故障代码(如“E01”代表过载),降低加载速度或更换更大功率电机。
手动复位限位开关,清理传感器表面灰尘,调整限位挡板位置。
拆卸丝杠,检查螺母螺纹磨损情况,必要时更换精密滚珠丝杠副。
二、力值测量异常
1.力值波动大/不归零
原因分析:
力传感器受潮或接线松动,导致信号干扰(常见于环境湿度>80%RH)。
放大器电路板元件老化(如电容漏电),放大倍数不稳定。
试样夹持不紧,加载时打滑导致力值跳变。
解决方法:
用万用表检测传感器线缆电阻(如350Ω标准桥路),重新焊接接线端子,必要时用防潮胶密封传感器接口。
更换放大器模块,校准零点(空载时力值显示应≤0.01%FS),并进行满量程标定(用标准砝码加载)。
检查夹具钳口磨损情况,更换锯齿状钳口或增加防滑衬垫(如橡胶片)。
2.力值超差/误差大
原因分析:
传感器校准周期过长(超过1年),线性度偏离国家标准(如GB/T16825.1要求误差≤±0.5%)。
加载速度与设定值不符,导致动态力值偏差(如应变速率过快使材料屈服点漂移)。
解决方法:
送计量机构校准传感器,获取校准证书并在设备中输入修正系数;若误差>1%,需更换传感器。
用转速表实测电机转速,调整变频器参数(如PID控制参数),确保速度精度≤±0.5%。
三、位移/变形测量故障
1.引伸计数据异常
原因分析:
引伸计刀刃磨损或污染,夹持试样时接触不良(尤其金属试样氧化皮残留)。
引伸计信号线屏蔽层破损,受电磁干扰(如附近有电焊机工作)。
变形测量范围设置错误(如满量程10mm引伸计用于20mm变形测试)。
解决方法:
用细砂纸打磨刀刃表面,测试前用酒精擦拭试样夹持区域;若刀刃缺口深度>0.5mm,需更换引伸计。
更换带屏蔽层的信号线,远离强电磁源布线,必要时加装信号滤波器。
根据试样变形量选择合适量程引伸计(建议量程为预估变形量的1.5倍),并在软件中正确设置标距(如50mm)。
2.横梁位移与显示不符
原因分析:
编码器齿轮与丝杠啮合松动,导致脉冲计数错误(常见于增量式编码器)。
软件位移系数设置错误(如1mm对应脉冲数计算错误)。
解决方法:
紧固编码器安装螺丝,用千分表实测横梁移动距离,对比显示值(误差应≤0.1mm/100mm),若偏差大则更换编码器。
在系统参数中重新校准位移系数(如1000脉冲/mm),通过往返移动横梁100mm,计算平均脉冲数修正系数。