أخبار

يُعد اختبار الشد جزءًا أساسيًا من اختبارات الخواص الميكانيكية للمواد، ويلعب دورًا هامًا في التصنيع الصناعي، وبحوث وتطوير المواد، وغيرها. مع ذلك، قد تؤثر بعض الأخطاء الشائعة تأثيرًا كبيرًا على دقة نتائج الاختبار. هل لاحظت هذه التفاصيل؟

1. لا يتوافق مستشعر القوة مع متطلبات الاختبار:

يُعدّ مستشعر القوة عنصرًا أساسيًا في اختبارات الشد، واختيار المستشعر المناسب أمر بالغ الأهمية. ومن الأخطاء الشائعة: عدم معايرة المستشعر، واستخدام مستشعر بنطاق غير مناسب، وتقادم المستشعر مما يؤدي إلى تلفه.

حل:

ينبغي مراعاة العوامل التالية عند اختيار مستشعر القوة الأنسب وفقًا للعينة:

1. نطاق مستشعر القوة:
حدد نطاق مستشعر القوة المطلوب بناءً على قيم القوة القصوى والدنيا للنتائج المطلوبة لعينة الاختبار. على سبيل المثال، بالنسبة للعينات البلاستيكية، إذا كان من الضروري قياس كل من قوة الشد ومعامل المرونة، فمن الضروري مراعاة نطاق القوة لهاتين القيمتين بشكل شامل لاختيار مستشعر القوة المناسب.

2. الدقة ونطاق الدقة:

تتراوح مستويات دقة مستشعرات القوة الشائعة بين 0.5 و1. على سبيل المثال، يشير 0.5 عادةً إلى أن الحد الأقصى للخطأ المسموح به في نظام القياس يقع ضمن ±0.5% من القيمة المُشار إليها، وليس ±0.5% من النطاق الكامل. من المهم التمييز بين هذين الأمرين.

على سبيل المثال، بالنسبة لمستشعر قوة 100 نيوتن، عند قياس قيمة قوة 1 نيوتن، فإن ±0.5% من القيمة المشار إليها هو خطأ ±0.005 نيوتن، بينما ±0.5% من النطاق الكامل هو خطأ ±0.5 نيوتن.
لا يعني امتلاك الدقة أن النطاق بأكمله يتمتع بنفس الدقة، بل لا بد من وجود حد أدنى. ويعتمد هذا الحد حاليًا على نطاق الدقة.
على سبيل المثال، يمكن لأجهزة استشعار القوة من سلسلة UP2001 وUP-2003 تلبية دقة مستوى 0.5 من النطاق الكامل إلى 1/1000 من النطاق الكامل.

التركيب غير مناسب أو أن العملية خاطئة:
تُعدّ أداة التثبيت الوسيلة التي تربط مستشعر القوة بالعينة. ويؤثر اختيار أداة التثبيت بشكل مباشر على دقة وموثوقية اختبار الشد. ومن خلال فحص الاختبار، يتضح أن المشاكل الرئيسية الناتجة عن استخدام أدوات تثبيت غير مناسبة أو التشغيل الخاطئ هي انزلاق أو انكسار فكي أداة التثبيت.

الانزلاق:

أكثر مظاهر انزلاق العينة وضوحًا هو خروجها من المثبت أو التذبذب غير الطبيعي في قوة الانحناء. إضافةً إلى ذلك، يمكن التحقق من ذلك بوضع علامة بالقرب من موضع التثبيت قبل الاختبار، للتأكد من بُعد خط العلامة عن سطح التثبيت، أو وجود أثر احتكاك على علامة سن موضع تثبيت العينة.

حل:

عند اكتشاف الانزلاق، تأكد أولاً مما إذا كان المشبك اليدوي محكمًا عند تثبيت العينة، وما إذا كان ضغط الهواء في المشبك الهوائي كبيرًا بما فيه الكفاية، وما إذا كان طول تثبيت العينة كافيًا.
إذا لم تكن هناك مشكلة في التشغيل، فراجع مدى ملاءمة اختيار المشبك أو سطح التثبيت. على سبيل المثال، يجب اختبار الصفائح المعدنية باستخدام مشابك ذات أسطح مسننة بدلاً من المشابك الملساء، ويجب استخدام مشابك ذاتية القفل أو هوائية بدلاً من المشابك اليدوية المسطحة للمطاط الذي يتعرض لتشوه كبير.

كسر الفكين:
حل:

تنكسر فكوك العينة، كما يوحي الاسم، عند نقطة التثبيت. وكما هو الحال مع الانزلاق، من الضروري التأكد من عدم وجود ضغط تثبيت زائد على العينة، ومن اختيار سطح المشبك أو الفك بشكل مناسب، وما إلى ذلك.
على سبيل المثال، عند إجراء اختبار شد الحبل، فإن ضغط الهواء الزائد سيؤدي إلى كسر العينة عند الفكين، مما ينتج عنه ضعف في القوة والاستطالة؛ أما بالنسبة لاختبار الأغشية، فينبغي استخدام فكوك مطلية بالمطاط أو فكوك ذات اتصال سلكي بدلاً من الفكوك المسننة لتجنب إتلاف العينة والتسبب في فشل مبكر للغشاء.

3. عدم محاذاة سلسلة التحميل:

يمكن فهم محاذاة سلسلة التحميل ببساطة من خلال التأكد من استقامة الخطوط المركزية لمستشعر القوة، والتركيب، والمحول، والعينة. في اختبار الشد، إذا لم تكن محاذاة سلسلة التحميل جيدة، ستتعرض عينة الاختبار لقوة انحراف إضافية أثناء التحميل، مما يؤدي إلى قوة غير متساوية ويؤثر على دقة نتائج الاختبار.

حل:

قبل بدء الاختبار، يجب فحص وضبط مركز سلسلة التحميل باستثناء العينة. في كل مرة يتم فيها تثبيت العينة، انتبه إلى التطابق بين مركزها الهندسي ومحور تحميل سلسلة التحميل. يمكنك اختيار عرض تثبيت قريب من عرض تثبيت العينة، أو تركيب جهاز توسيط العينة لتسهيل تحديد موضعها وتحسين دقة التثبيت.

4. اختيار وتشغيل مصادر الإجهاد بشكل غير صحيح:

تتعرض المواد للتشوه أثناء اختبار الشد. تشمل الأخطاء الشائعة في قياس الإجهاد (التشوه) اختيار مصدر قياس الإجهاد بشكل غير صحيح، واختيار مقياس التمدد بشكل غير مناسب، وتركيب مقياس التمدد بشكل غير صحيح، والمعايرة غير الدقيقة، وما إلى ذلك.

حل:

يعتمد اختيار مصدر الإجهاد على هندسة العينة، ومقدار التشوه، ونتائج الاختبار المطلوبة.
على سبيل المثال، إذا أردت قياس معامل المرونة للبلاستيك والمعادن، فإن استخدام قياس إزاحة الشعاع سيؤدي إلى نتيجة منخفضة. في هذه الحالة، عليك مراعاة طول قياس العينة والشوط المطلوب لاختيار مقياس استطالة مناسب.

بالنسبة للشرائح الطويلة من الرقائق المعدنية والحبال وغيرها من العينات، يمكن استخدام إزاحة العارضة لقياس استطالتها. وسواءً تم استخدام عارضة أو مقياس استطالة، فمن الضروري جدًا التأكد من معايرة الإطار ومقياس الاستطالة قبل إجراء اختبار الشد.

في الوقت نفسه، تأكد من تركيب جهاز قياس التمدد بشكل صحيح. يجب ألا يكون مرتخياً جداً، مما قد يتسبب في انزلاق الجهاز أثناء الاختبار، أو مشدوداً جداً، مما قد يتسبب في كسر العينة عند شفرة الجهاز.

5. تردد أخذ العينات غير المناسب:

غالبًا ما يتم إغفال معدل أخذ عينات البيانات. قد يؤدي انخفاض معدل أخذ العينات إلى فقدان بيانات اختبار أساسية، مما يؤثر على مصداقية النتائج. على سبيل المثال، إذا لم يتم جمع بيانات القوة القصوى الحقيقية، فستكون نتيجة القوة القصوى منخفضة. أما إذا كان معدل أخذ العينات مرتفعًا جدًا، فسيتم أخذ عينات زائدة، مما يؤدي إلى تكرار البيانات.

حل:

اختر تردد أخذ العينات المناسب بناءً على متطلبات الاختبار وخصائص المادة. القاعدة العامة هي استخدام تردد أخذ عينات 50 هرتز. مع ذلك، في حالة القيم المتغيرة بسرعة، يُنصح باستخدام تردد أخذ عينات أعلى لتسجيل البيانات.

6. أخطاء قياس الأبعاد:

تشمل أخطاء قياس الأبعاد عدم قياس حجم العينة الفعلي، وأخطاء موضع القياس، وأخطاء أداة القياس، وأخطاء إدخال الأبعاد.

حل:

عند إجراء الاختبار، لا ينبغي استخدام حجم العينة القياسي مباشرة، ولكن يجب إجراء القياس الفعلي، وإلا فقد يكون الإجهاد منخفضًا جدًا أو مرتفعًا جدًا.

تتطلب أنواع العينات المختلفة ونطاقات أحجامها ضغوط تلامس اختبار مختلفة ودقة مختلفة لجهاز قياس الأبعاد.

غالباً ما يتطلب الأمر قياس أبعاد العينة في مواقع متعددة لحساب المتوسط ​​أو القيمة الدنيا. لذا، يُرجى إيلاء اهتمام خاص لعملية التسجيل والحساب والإدخال لتجنب الأخطاء. يُنصح باستخدام جهاز قياس أبعاد آلي، حيث تُدخل الأبعاد المقاسة تلقائياً في البرنامج وتُحسب إحصائياً لتجنب أخطاء التشغيل وتحسين كفاءة الاختبار.

7. خطأ في إعدادات البرنامج:

لا يعني كون المكونات المادية سليمة بالضرورة أن النتيجة النهائية صحيحة. فالمعايير ذات الصلة بالمواد المختلفة تتضمن تعريفات محددة وتعليمات اختبار خاصة بنتائج الاختبار.

ينبغي أن تستند الإعدادات في البرنامج إلى هذه التعريفات وتعليمات عملية الاختبار، مثل التحميل المسبق ومعدل الاختبار واختيار نوع الحساب وإعدادات المعلمات المحددة.

بالإضافة إلى الأخطاء الشائعة المذكورة أعلاه والمتعلقة بنظام الاختبار، فإن إعداد العينة وبيئة الاختبار وما إلى ذلك لها تأثير مهم على اختبار الشد ويجب الانتباه إليها.