Новости

Испытание на растяжение, являясь важной частью испытаний механических свойств материалов, играет важную роль в промышленном производстве, исследованиях и разработках материалов и т. д. Однако некоторые распространённые ошибки могут существенно повлиять на точность результатов испытаний. Вы заметили эти детали?

1. Датчик силы не соответствует требованиям испытаний:

Датчик силы — ключевой компонент испытаний на растяжение, и выбор правильного датчика силы имеет решающее значение. К распространённым ошибкам относятся: отсутствие калибровки датчика силы, использование датчика силы с неподходящим диапазоном и старение датчика силы, приводящее к его выходу из строя.

Решение:

При выборе наиболее подходящего датчика силы в соответствии с образцом следует учитывать следующие факторы:

1. Диапазон датчика силы:
Определите требуемый диапазон датчика силы на основе максимального и минимального значений силы, необходимых для вашего образца. Например, если для пластиковых образцов требуется измерить как прочность на растяжение, так и модуль упругости, необходимо комплексно рассмотреть диапазон силы этих двух результатов, чтобы выбрать подходящий датчик силы.

2. Точность и диапазон точности:

Обычные уровни точности датчиков силы — 0,5 и 1. Например, 0,5 обычно означает, что максимальная погрешность, допускаемая измерительной системой, находится в пределах ±0,5% от указанного значения, а не ±0,5% от полной шкалы. Важно различать эти два понятия.

Например, для датчика силы 100 Н при измерении значения силы 1 Н ±0,5% от указанного значения составляет погрешность ±0,005 Н, тогда как ±0,5% от полной шкалы составляет погрешность ±0,5 Н.
Точность не означает, что весь диапазон имеет одинаковую точность. Должен быть нижний предел. В настоящее время он зависит от диапазона точности.
Если взять в качестве примера различные испытательные системы, то датчики силы серий UP2001 и UP-2003 могут обеспечить точность 0,5 уровня от полной шкалы до 1/1000 полной шкалы.

Приспособление не подходит или эксплуатация выполнена неправильно:
Приспособление – это среда, соединяющая датчик силы и образец. Выбор приспособления напрямую влияет на точность и надёжность испытания на растяжение. Судя по внешнему виду испытания, основными проблемами, возникающими при использовании неподходящих приспособлений или неправильной эксплуатации, являются проскальзывание или поломка зажимов.

Скольжение:

Наиболее очевидным признаком проскальзывания образца является его выпадение из приспособления или аномальное изменение силы изгиба. Кроме того, его можно оценить, нанеся отметку рядом с местом зажима перед испытанием, чтобы увидеть, находится ли линия отметки далеко от поверхности зажима или имеется ли след волочения на отметке зуба места зажима образца.

Решение:

При обнаружении проскальзывания в первую очередь проверьте, затянут ли ручной зажим при зажиме образца, достаточно ли велико давление воздуха пневматического зажима и достаточна ли длина зажима образца.
Если с эксплуатацией проблем нет, проверьте правильность выбора зажима или зажимной поверхности. Например, металлические пластины следует испытывать с помощью зубчатых зажимных поверхностей вместо гладких, а резину с большой деформацией следует использовать самоблокирующиеся или пневматические зажимы вместо ручных плоских зажимов.

Ломая челюсти:
Решение:

Разрыв губок образца, как следует из названия, происходит в месте зажима. Как и в случае со смещением, необходимо проверить, не слишком ли велико давление зажима на образец, правильно ли выбрана поверхность зажима или губок и т. д.
Например, при проведении испытания каната на растяжение избыточное давление воздуха приведет к разрыву образца на губках, что приведет к низкой прочности и удлинению; при испытании пленки вместо зубчатых губок следует использовать губки с резиновым покрытием или губки с проволочным контактом, чтобы избежать повреждения образца и преждевременного разрушения пленки.

3. Несоосность грузовой цепи:

Выравнивание нагрузочной цепи можно просто определить по тому, находятся ли осевые линии датчика силы, приспособления, адаптера и образца на одной прямой. При испытании на растяжение, если нагрузочная цепь не выровнена должным образом, испытуемый образец будет подвергаться дополнительной силе прогиба во время нагружения, что приведет к неравномерному распределению нагрузки и повлияет на достоверность результатов испытания.

Решение:

Перед началом испытания следует проверить и отрегулировать центрирование нагрузочной цепи, не связанной с образцом. Каждый раз при зажиме образца обращайте внимание на соответствие геометрического центра образца и оси нагружения нагрузочной цепи. Можно выбрать ширину зажима, близкую к ширине зажима образца, или установить устройство для центрирования образца, чтобы облегчить позиционирование и улучшить повторяемость зажима.

4. Неправильный выбор и эксплуатация источников напряжения:

Материалы деформируются во время испытаний на растяжение. К распространённым ошибкам при измерении деформации относятся неправильный выбор источника измерения деформации, неправильный выбор экстензометра, неправильная установка экстензометра, неточная калибровка и т. д.

Решение:

Выбор источника деформации зависит от геометрии образца, величины деформации и требуемых результатов испытаний.
Например, если вы хотите измерить модуль упругости пластиков и металлов, использование измерения смещения балки приведёт к получению заниженного значения модуля. В этом случае для выбора подходящего экстензометра необходимо учитывать длину измерительной базы образца и требуемый ход.

Для длинных полос фольги, канатов и других образцов смещение балки можно использовать для измерения их удлинения. Независимо от того, используете ли вы балку или экстензометр, крайне важно убедиться, что рама и экстензометр откалиброваны перед проведением испытания на растяжение.

При этом убедитесь, что экстензометр установлен правильно. Он не должен быть слишком свободным, чтобы не допустить проскальзывания экстензометра во время испытания, или слишком тугим, чтобы не допустить поломки образца у лезвия экстензометра.

5. Несоответствующая частота дискретизации:

Частоте выборки данных часто не уделяется должного внимания. Низкая частота выборки может привести к потере ключевых данных испытаний и повлиять на достоверность результатов. Например, если истинное значение максимальной силы не получено, результат измерения максимальной силы будет низким. Если частота выборки слишком высокая, выборка будет избыточной, что приведёт к избыточности данных.

Решение:

Выберите подходящую частоту дискретизации в зависимости от требований испытания и свойств материала. Как правило, используется частота дискретизации 50 Гц. Однако для быстро меняющихся значений следует использовать более высокую частоту дискретизации для регистрации данных.

6. Ошибки измерения размеров:

Ошибки измерения размеров включают в себя неизмерение фактического размера образца, ошибки положения измерения, ошибки измерительного инструмента и ошибки ввода размеров.

Решение:

При испытании не следует напрямую использовать стандартный размер образца, а необходимо провести фактическое измерение, в противном случае напряжение может оказаться слишком низким или слишком высоким.

Различные типы образцов и диапазоны размеров требуют различных испытательных контактных давлений и точности устройства для измерения размеров.

Часто требуется измерять размеры образца в нескольких местах, чтобы усреднить или выбрать минимальное значение. Уделяйте больше внимания процессу записи, расчёта и ввода данных, чтобы избежать ошибок. Рекомендуется использовать автоматический измеритель размеров, а измеренные значения автоматически вводятся в программное обеспечение и статистически рассчитываются, что позволяет избежать ошибок и повысить эффективность испытаний.

7. Ошибка настройки программного обеспечения:

Качество оборудования не гарантирует правильность конечного результата. Соответствующие стандарты для различных материалов содержат конкретные определения и инструкции по проведению испытаний.

Настройки программного обеспечения должны основываться на этих определениях и инструкциях процесса тестирования, таких как предварительная загрузка, скорость тестирования, выбор типа расчета и конкретные настройки параметров.

Помимо вышеперечисленных распространенных ошибок, связанных с испытательной системой, подготовка образцов, среда испытания и т. д. также оказывают важное влияние на испытания на растяжение и на них необходимо обращать внимание.