液（yè）壓擺（bǎi）錘試驗機常（cháng）見誤差產生原因與調整（zhěng）

內蒙古自治區包（bāo）頭市計量所  虎文彬

    液壓擺錘試驗機廣泛應（yīng）用於科研與生產中。本文著重談談液壓擺錘試驗機常見誤差產生原因及排除（chú）方法。
    

一、試驗機安裝（zhuāng）不水平造成的誤差及調整（zhěng）

    1.主體部分安裝不水平對示值的影響。
    試驗機主體部分安裝不水平（píng）使上下鉗口或上下承壓板不同心，增加工作（zuò）油缸與活塞間（jiān）的磨擦力以及（jí）增加工作台滾（gǔn）輪與立柱間的磨擦力，它所造成（chéng）的示值誤差為正差，其絕對誤（wù）差隨載荷的增（zēng）加而增大。
    2.測力部分安裝不水平對示值的影響。
    測力部分前後不水平使擺軸軸承磨擦力增大，造成誤差為負值。各級度盤的相對誤差隨載荷增加而減小（xiǎo）。
    測力部分左右不水平相當於β角改變造成的影響（xiǎng），當測力部分向拉杆一（yī）邊傾斜，誤差（chà）為正值，反之（zhī）為負值，對同一度盤各測量點的影響都是一致（zhì）的。
    3.調整方法。
    對於主體部分用0.1/1000的框式水平儀在工作油缸外圓的相互垂直的兩個方向找。對於測力（lì）部分在擺杆正麵調整機器前後水平。將擺杆邊緣與內側刻線對齊固定（dìng），用水平儀靠在擺杆側麵調整機體左右水（shuǐ）平，如刻線變化或沒有水平儀時（shí），可用對窩法調整。此（cǐ）種方法（fǎ）簡便（biàn）易行。方法是對好零點，將（jiāng）擺杆揚起，指針指到1/4度盤處，使拉杆垂（chuí）直向下不左右晃動時，放下測力活塞。如這時活塞正好（hǎo）對準測力拉杆下邊的錐形窩時，說（shuō）明機體已找正。如不（bú）對窩調整機體下麵的墊鐵，直到對準窩時（shí）為止。
    

二、 試驗（yàn）機產生磨擦的原因及調整

    1.試驗機主體部分產生的磨擦。
    試驗機主體部分產生（shēng）磨擦造成誤差為正值。這種（zhǒng）磨擦主要有以下4種原因，前兩種原因好發現，後（hòu）兩種（zhǒng）原因容易忽視，需在檢定中（zhōng）多留心察看。
    (1)主體安裝不水平或有些工作人員圖省事，把工（gōng）作台（tái）上的抗彎附件推向工作台一側，使工作台不垂直，導致導軌輪與（yǔ）立柱磨擦，工作活（huó）塞與油缸壁磨擦。這種情況在空載時升起活塞，表（biǎo）盤指針有輕微帶針現（xiàn）象。排除方法為重新調整主體部分水平（píng）。
    (2)工作油缸鏽蝕或用油不幹淨使髒物進（jìn）入油缸內，使工作油缸產生磨擦。這種磨擦好判斷，當（dāng）試驗機空載時，升起活塞，表盤指針會有明顯向前移（yí）動現象。這時打開試驗機工作油缸上的防塵罩，可觀察到工作（zuò）活塞上有鏽跡或髒物。排除（chú）方法:如有髒物或輕微鏽斑，隻需把（bǎ）髒油徹底放掉，把10升煤油加入油箱，反複升降活塞徹底清洗（xǐ）油路係統。配合活塞（sāi）外表（biǎo）麵清洗，洗後放淨煤油（yóu），更換新機油後，故障即可（kě）排除。如果活塞鏽蝕嚴重，就隻有拆出工作活塞，用金相砂紙把活塞（sāi）與油缸內（nèi）表麵鏽跡劃痕徹底（dǐ）打磨幹淨，必要時用研磨膏把活塞與缸壁重新研（yán）磨後，再裝好，清洗油路，更換新油後即可。
    (3)使用頻繁的液壓試（shì）驗機，由於震（zhèn）動或運輸等原因造成試驗機小橫梁、工作台兩側立柱上的上、下鎖緊螺母單側或雙側鬆（sōng）動，有時會退出好幾扣，使工作油缸產生磨擦，檢定時施（shī）加在測力計上的力不垂直，產生側向分力（lì），導致絕對（duì）誤差隨載荷增大而（ér）增大。排除方法:用專用扳（bān）手重新擰緊螺母，至（zhì）工作台與立（lì）柱間沒有縫隙時為止。
    (4)對於上（shàng）壓板安裝球座的壓力試驗（yàn）機因檢定時無法將此球座取下。檢定時（shí）雖（suī）把測力計安（ān）裝在（zài）軸線上，但因（yīn）有（yǒu）些機器固定球座（zuò）的螺絲或（huò）彈簧已經疲（pí）勞變形，使（shǐ）有球座的上（shàng）壓板與下壓板不平行。這時測力計雖已對中，但加壓後測力計上球座還（hái）是傾斜，使加（jiā）在測力計上的力產生了側向分力。這種情況造成絕對誤差也是隨（suí）載荷增（zēng）大而增大。對小度盤影響小，對大度盤影（yǐng）響大。排除方法:更換（huàn）變型的螺絲（sī），重新調整彈簧間（jiān）隙，清洗上球座，使上球座既保持（chí）靈活又與下壓板平行（háng）為好（hǎo）。
    對於後（hòu）兩種情況，檢定時是（shì）正誤差但都使試件試驗後造成試驗數值偏低，原因是因鉗口不同心產生剪力使拉力試（shì）件未從（cóng）中間斷裂。對壓力試件因上下壓板不同心使加在試塊上的試驗力不均（jun1）勻，試件一角或一側先破碎導致試塊提前破壞，從而使試驗數據偏低。
    2.試驗機測力部分產生的磨擦。
    試驗機測（cè）力部（bù）分產生（shēng）磨擦原（yuán）因較多，這（zhè）裏也把常見的4種原（yuán）因分析如下:
    試驗（yàn）機測力（lì）部分產生磨擦影響誤差為負值。
    (1)測力部分前後安（ān）裝不水平，使擺軸產（chǎn）生磨擦力。對（duì）小度盤特別是起（qǐ）始點（diǎn）影響較大，相對誤差隨載荷的增加而減（jiǎn）小。
    (2)測力活塞磨擦，主要是因為用油長時間不換，油路髒，導致汙物積在測力油缸內使活塞與其壁間產（chǎn）生磨擦，使零點（diǎn）變化（huà）大，靈敏度差。排除方法:把測（cè）力活塞拆下清（qīng）洗，同時開動機器，打開（kāi）送油閥衝洗測（cè）力油缸。如油較（jiào）髒，更換新油（yóu），重新（xīn）裝上即可。
    (3)擺軸（zhóu）軸承磨擦
    擺（bǎi）軸軸承在試驗機（jī）上起支點（diǎn）作用，它的靈敏與否直接影（yǐng）響試驗機示值誤差（chà）。新安裝和使用中的試驗機都有可能發生擺軸軸承鏽蝕或髒汙，判斷方法是在小度盤上觀察零點變動（dòng）性，一（yī）般檢定時對小度盤起（qǐ）始點誤差影響（xiǎng）較大（dà），隨載荷增（zēng）加，誤差（chà）逐漸變小（xiǎo），且變動性增大。在檢定中如發現軸承鏽蝕（shí）或髒（zāng）了，必須及時清洗。清（qīng）洗不行，必須更換。洗（xǐ）後加少量粘度小的優（yōu）質潤滑油，如鍾（zhōng）油或（huò）高速機油，最（zuì）好不（bú）使用一（yī）般機油或變壓（yā）器油，因機油粘（zhān）度大，時間長了會產生油膩，變壓器油易揮發（fā），時間長了不起潤滑作用（yòng），兩種情況都（dōu）會降低擺軸（zhóu）的靈（líng）敏度。
    (4)試驗機指（zhǐ）示裝置產生磨擦常見的有從動針磨擦力較大、指針軸承（chéng）鏽蝕或髒汙、齒輪齒（chǐ）杆髒汙或齒杆（gǎn）上的限位片壓（yā）得過緊、齒杆的導向滑輪（lún）內的軸承生鏽、髒汙，導軌軌道髒汙。從動針產生磨擦對小度盤起始（shǐ）點誤差影響較大。判斷方法是通過帶（dài）從動針檢定與不帶（dài）從動針檢定來對比。其它磨擦力使（shǐ）指針指零（líng）的（de）靈敏度差，用手向外（wài）輕拔齒杆（gǎn）後指針不能回到原位（wèi），這種情況一般用汽油清洗齒（chǐ）杆、齒輪、導軌、導軌輪後都能排除，不可以用（yòng）加重線錘的辦法強迫回零（líng）。
    測力部分磨（mó）擦除以（yǐ）上（shàng）常（cháng）見原因外，還有測力活塞上的皮帶斷了，拉杆上方刀座脫出刀刃（rèn），測力活塞（sāi）脫（tuō）出拉杆下麵的錐窩，拉杆與油管擦靠等顯而（ér）易（yì）見的原因。隻要細心觀察都易解決（jué）。
    

三、試驗機參數改變造成的誤差及（jí）調整

    1.β角改變後造成誤差。
    由液壓擺錘（chuí）測力（lì）機構（gòu）原理公式:
    
    式（shì）中:X——在力f作用下齒杆（gǎn）的移動距離；l——擺軸中心至力點的距離(短（duǎn）臂（bì）長度)；h——擺軸（zhóu）中心與（yǔ）齒杆的垂直距離（lí）；f——經前級縮（suō）小後傳至拉杆的力；G——擺錘的重量；L——擺錘重心至擺軸心的距離；β——擺錘在鉛垂位置時，推（tuī）杆邊沿與齒（chǐ）杆垂直線間的夾角；Φ——擺錘在鉛垂位（wèi）置時（shí），短（duǎn）臂力點和擺軸心連（lián）線與擺軸心至拉杆垂直線間的夾角；θ——在力f作用下擺錘偏離其初始鉛垂位置的角度。
    當角度β變為β′時（shí）
    
    由相對誤差公式得:
    
    這個誤差（chà）與（yǔ）GL無關（guān），對（duì）於每（měi）個度盤誤差均相同，在擺杆揚起角θ小時誤差大，隨擺角θ增（zēng）大誤差減小。也就是說，對每個（gè）度盤前邊（biān）影響比後（hòu）邊大，到極（jí）限載荷（hé）時誤差影響趨（qū）於零。
    β角增大（dà）時誤差為正，β角減小時誤差為負（fù）。
    對於新安裝或使用中的試驗機，由於（yú）運輸或使用中產生衝（chōng）擊，都可導致β角產生變化。
    產生原（yuán）因可能（néng）是推板彎（wān）曲（qǔ），或相對短臂位移。對於推杆與短臂用固定銷銷死的試驗機不可能產生位移，檢（jiǎn）修時取下（xià）推板（bǎn）在平台上很容易看出是否彎曲，如彎曲（qǔ）用榔頭校直重新（xīn）安上即可。對於推（tuī）杆與短臂用螺母與頂絲（sī）固定的（de）試驗機因衝擊等原因（yīn），可能產生位移，使β角變化，調整（zhěng）時不必（bì）卸下推板，可以（yǐ）把指針調到零點，鬆開（kāi）推板頂絲，用小榔頭或細銅棒根據產生誤差的正負，把推板（bǎn）向β角減小或增大的方向輕敲，然後觀察度盤指針左右變化（huà）情（qíng）況，一般變化（huà）5個分度可（kě）以影響0.4%左右。檢準後把頂絲重新頂（dǐng）死。使用這種方法前必須（xū）仔細排除磨擦影響（xiǎng）。
    2.擺軸心與（yǔ）齒杆的垂直距離h改變時造成的（de）誤差。
    由原理公式（shì）X=lhf/GLcosβ
    當h變為h₁
    X′=lh₁f/GLcosβ
    由相對誤（wù）差公式得:
W_h=(X′-X)/X×100%=(h₁-h)/h×100%
    當齒杆朝著h值增大方向偏移時誤差為正（zhèng）值，否則為負值。
    產生這種原因的可能性是齒杆彎曲或在某一方向磨（mó）損，導軌架（jià）鬆動不平。調整（zhěng）方（fāng）法（fǎ）是，調直齒杆(無法調直（zhí）則更換)，用水平（píng）儀重（chóng）新調整（zhěng）導軌架的（de）水平。取下（xià）描圖筒，把水平儀（yí）的上平（píng）麵靠在導軌的下平麵上，調整導軌架（jià）水平，調好後重新固緊導軌架與機體（tǐ）的連接螺絲即可。
    3.擺軸中心至力點的距離l改變時造成的誤差。
    由原理（lǐ）公式和相對誤差公式可導出:
    W₁=(h-l)/l×100%
    當短臂l值增大時誤差為正值，否則為負值（zhí）。
    產生原因（yīn）主要是固緊刀子的楔鐵鬆動或刀子磨損（sǔn），拉杆刀座鬆動向一（yī）邊傾斜。調整（zhěng）方（fāng）法:固緊（jǐn）楔鐵上的（de）螺絲，刀子磨損嚴重（chóng）時，必須更換，重新擰（nǐng）緊刀座兩邊螺母。
    4.平衡鉈軸（zhóu）線偏離（lí）短臂力點與擺軸心連線的延長（zhǎng）線時造成的誤差。
    由於平衡鉈設計時必須位於短（duǎn）臂力點與擺軸心的連線上，也就是與擺杆成π/2-β。當平（píng）衡鉈向上或向下彎（wān）曲時（shí）都會破壞π/2-β的必要條件，產生誤差。向上（shàng）彎曲使誤差為正，反之為負（fù）。這（zhè）就要求我們在使用和檢（jiǎn）定過程中注意平衡鉈杆（gǎn）是否彎曲，固定平衡鉈杆的（de）螺（luó）母是否（fǒu）鬆（sōng）動。不要隨意調整平衡鉈的位置，否則對小度盤示值影響較大。
    5.當擺鉈重量（liàng）變化時（shí）造成的誤差。
    由（yóu）原理公（gōng）式（shì）與相對誤（wù）差公式（shì）可導出:
    W_G=(G-G′)/G′×100%
    當擺鉈重量增大時，誤差為負（fù）值，反之，誤差為正值。
    一般擺鉈在出廠時已調好，輕易不會改變重量（liàng）。但現在大多（duō）數試驗（yàn）機（jī）是重新改製（zhì）後的機器，擺鉈都配過重，當時檢定合格了，過一段時（shí）間後會因各種因素影響（xiǎng），破壞了原（yuán）來的平衡，就需要重新調整鉈重，有個別新裝的機器也有這（zhè）種現象。
    如某台（tái）試驗機經檢定為負誤差，排除磨擦和其它因素後仍然超差，且前小後大。如對各度盤影響一致，可考慮適當減輕A鉈（tā）重量。反之，增加A鉈重量。但要注意，改變A鉈重量，將影響B、C盤。改變B鉈重（chóng）量（liàng），將影響C盤，調整鉈重，要（yào）三個度盤全麵（miàn）考慮後進行。
    對（duì）試驗機（jī）的檢定人員來說，發現試驗機超差後，最好按（àn）以下順序找出誤差原（yuán）因，進行排除。首先檢查機器是否安裝水平。其次，仔細觀察機器（qì）是否因安裝不當或因環境等外界因素，導致磨擦。在以上兩個方麵因素排除後，機器仍然（rán）超差（chà），就要分析機器是否因為運輸（shū）或使用不（bú）當等原因造成個別參數改變而超差。通過分析（xī）確定（dìng）是哪個參數（shù）改變（biàn）了（le），再進（jìn）行調（diào）整。一般經過以上步驟調整後，都（dōu）能使（shǐ）機器達到合格。