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上海百若試驗(yàn)儀器有限公司

動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)的使用規(guī)范

時(shí)間:2025-6-26 閱讀:134
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 動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)主要用于測(cè)試材料或構(gòu)件在交變載荷下的抗疲勞性能,其操作規(guī)范直接影響測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和設(shè)備安全性。以下是從開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備、參數(shù)設(shè)置、樣品安裝到安全操作的全流程使用規(guī)范:

一、開(kāi)機(jī)前的安全檢查與準(zhǔn)備

1. 設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)

  • 檢查主機(jī)各部件(如作動(dòng)器、夾具、傳感器)是否安裝牢固,無(wú)松動(dòng)或異常磨損;液壓系統(tǒng)需確認(rèn)油箱油位在刻度線(xiàn)范圍內(nèi)(低于下限需添加指定液壓油),管路無(wú)漏油跡象。
  • 電控系統(tǒng)需檢查電源線(xiàn)連接是否穩(wěn)固,控制柜顯示屏、按鈕是否正常,急停開(kāi)關(guān)需處于 “釋放” 狀態(tài)。

2. 環(huán)境與輔助設(shè)備準(zhǔn)備

  • 設(shè)備需放置在水平地面(水平度誤差≤0.5mm/m),周?chē)A(yù)留 1~2 米操作空間,避免振動(dòng)源(如沖壓機(jī)床)或強(qiáng)電磁干擾。
  • 配套冷卻系統(tǒng)(如水冷機(jī))需提前開(kāi)啟,確保循環(huán)水溫在 20~25℃,流量達(dá)標(biāo)(防止液壓系統(tǒng)過(guò)熱);若使用高溫或低溫環(huán)境箱,需提前校準(zhǔn)溫控精度(±2℃以?xún)?nèi))。

二、參數(shù)設(shè)置與程序調(diào)試

1. 載荷與波形設(shè)定

  • 根據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(如 ISO 10993、ASTM E606)輸入載荷參數(shù):
    • 靜態(tài)載荷:預(yù)加載荷需≤最大試驗(yàn)力的 10%,用于消除夾具間隙;
    • 動(dòng)態(tài)載荷:設(shè)定峰值、谷值(如 ±50kN)及載荷比(R = 谷值 / 峰值,常見(jiàn) R=-1 或 0.1);
    • 波形選擇:正弦波(常規(guī)疲勞)、三角波(裂紋擴(kuò)展測(cè)試)或方波(沖擊疲勞),頻率根據(jù)樣品材質(zhì)調(diào)整(金屬件通常 1~10Hz,高分子材料≤5Hz)。

2. 循環(huán)次數(shù)與停機(jī)條件

  • 預(yù)設(shè)循環(huán)次數(shù)(如 10?次),并設(shè)置停機(jī)保護(hù)閾值:
    • 載荷偏差:當(dāng)實(shí)測(cè)載荷與設(shè)定值偏差超過(guò) ±5% 時(shí)自動(dòng)停機(jī);
    • 位移超限:樣品變形量超過(guò)量程 80% 時(shí)觸發(fā)保護(hù);
    • 溫度異常:環(huán)境箱溫度超過(guò)設(shè)定值 ±5℃時(shí)報(bào)警。

三、樣品安裝與夾具調(diào)試

1. 夾具選擇與安裝

  • 根據(jù)樣品類(lèi)型(如拉伸試樣、彎曲梁、螺栓組件)選擇專(zhuān)用夾具:
    • 拉伸夾具:需確保試樣軸線(xiàn)與作動(dòng)器軸線(xiàn)同軸(偏差≤1°),夾頭齒紋無(wú)磨損,夾持長(zhǎng)度≥試樣直徑的 1.5 倍;
    • 三點(diǎn)彎曲夾具:支撐跨距按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置(如 100mm),壓頭中心與試樣中心對(duì)齊,避免偏載。

2. 預(yù)加載與對(duì)中檢查

  • 施加 5%~10% 的預(yù)載荷,通過(guò)位移傳感器觀察樣品是否偏心(左右偏移≤0.1mm),若出現(xiàn)傾斜需重新調(diào)整夾具;
  • 對(duì)于焊接件等非對(duì)稱(chēng)樣品,需在兩側(cè)安裝應(yīng)變片監(jiān)測(cè)應(yīng)力分布,確保載荷均勻傳遞。

四、試驗(yàn)運(yùn)行與實(shí)時(shí)監(jiān)控

1. 啟動(dòng)流程與初始觀察

  • 按 “預(yù)啟動(dòng)→空載運(yùn)行→加載試驗(yàn)” 順序操作:
    • 空載運(yùn)行 5~10 個(gè)循環(huán),確認(rèn)設(shè)備無(wú)異常噪音(≤85dB)、振動(dòng)(振幅≤0.05mm);
    • 緩慢升壓至設(shè)定載荷,觀察載荷 - 時(shí)間曲線(xiàn)是否平滑,避免沖擊加載(速率≤1kN/s)。

2. 過(guò)程監(jiān)控要點(diǎn)

  • 數(shù)據(jù)記錄:實(shí)時(shí)記錄循環(huán)次數(shù)、載荷 - 位移曲線(xiàn)、溫度變化,每 10% 循環(huán)次數(shù)保存一次數(shù)據(jù)(如 10?次時(shí)暫停記錄);
  • 異常判斷:若出現(xiàn)以下情況需立即停機(jī):
    • 樣品表面可見(jiàn)裂紋擴(kuò)展(超過(guò) 0.5mm 時(shí));
    • 液壓系統(tǒng)壓力波動(dòng)超過(guò) ±0.5MPa;
    • 傳感器信號(hào)異常(如應(yīng)變片脫落、力傳感器漂移)。

五、停機(jī)操作與設(shè)備維護(hù)

1. 試驗(yàn)結(jié)束處理

  • 按 “卸載→降速→停機(jī)” 步驟操作,避免突然斷電;取出樣品時(shí)需佩戴手套,防止高溫或銳邊損傷;
  • 若樣品未斷裂(達(dá)到循環(huán)次數(shù)),需在報(bào)告中注明 “未失效”,并觀察表面微觀損傷(如疲勞條紋)。

2. 日常維護(hù)規(guī)范

  • 液壓系統(tǒng):每周檢查油液顏色(透明無(wú)渾濁),每 500 小時(shí)更換濾芯,每年檢測(cè)油液黏度(偏差≤10%);
  • 傳感器校準(zhǔn):力傳感器、位移傳感器需每年送計(jì)量機(jī)構(gòu)標(biāo)定(精度等級(jí)≤0.5 級(jí));
  • 易損件更換:作動(dòng)器密封圈每 2000 小時(shí)檢查一次,若漏油需及時(shí)更換;夾具齒板磨損超過(guò) 0.5mm 時(shí)需研磨或更換。

六、安全操作與應(yīng)急處理

1. 風(fēng)險(xiǎn)防控措施

  • 禁止在設(shè)備運(yùn)行時(shí)觸碰運(yùn)動(dòng)部件,試驗(yàn)區(qū)域需設(shè)置安全護(hù)欄和警示標(biāo)識(shí);
  • 高溫環(huán)境箱工作時(shí),箱門(mén)表面溫度可能超過(guò) 60℃,需使用隔熱手套操作;
  • 對(duì)于爆炸風(fēng)險(xiǎn)樣品(如含易燃易爆介質(zhì)),需提前評(píng)估并采取防爆措施(如充氮?dú)獗Wo(hù))。

2. 故障應(yīng)急處理

  • 液壓系統(tǒng)泄漏:立即關(guān)閉油泵電源,用沙袋或吸附棉處理漏油,避免滑倒;
  • 停電恢復(fù):來(lái)電后需等待 30 分鐘再開(kāi)機(jī),防止電壓波動(dòng)損壞電控元件;若試驗(yàn)中斷,需記錄已完成循環(huán)次數(shù)并評(píng)估數(shù)據(jù)有效性。

總結(jié)

動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)的規(guī)范操作需兼顧 “精度控制” 與 “安全防護(hù)”—— 從參數(shù)設(shè)定到樣品安裝的每一步均需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和定期維護(hù)確保設(shè)備性能穩(wěn)定。對(duì)于復(fù)雜樣品或特殊測(cè)試需求(如高低溫疲勞、腐蝕疲勞),需結(jié)合專(zhuān)業(yè)手冊(cè)調(diào)整方案,必要時(shí)由技術(shù)人員協(xié)助操作。

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