一、原理
萬能材料試驗機對材料機械性能值的測試結(jié)果由測力計讀數(shù)表6顯示。擺動式測力計工作原理如下(圖1):試驗之前,擺桿1在重力作用下處于與y軸重合的鉛垂位置,讀數(shù)表6上顯示讀數(shù)為0;當(dāng)試驗進行時,測力油缸內(nèi)測力活塞在油壓作用下向下移動,從而產(chǎn)生了沿測力活塞軸線方向的力F(此力與實際試驗負荷成固定的正比例關(guān)系,其大小間接地反映出了試驗負荷的大。,力F的作用導(dǎo)致擺桿1和推板4同步按順時針轉(zhuǎn)向繞轉(zhuǎn)軸O擺動,繼而推動推桿5向右移動,帶動指針齒輪7順時針轉(zhuǎn)動,讀數(shù)表6顯示讀數(shù)。
由力矩平衡條件知:力F對0點之矩大小應(yīng)等于力G(力G為作用點位于重鉈2幾何中心的當(dāng)量重力,其對0點之矩等于整個擺動系統(tǒng)重力對0點之矩大小。

二、測力計傾斜對試驗結(jié)果影響的分析
(1)測力計左(右)傾
當(dāng)測力計左傾時(如圖2所示),測力計中心軸線處于y'位置,設(shè)其與鉛垂軸y夾角為Δθ,由于重力G的作用,在無試驗負荷(即F=0)的情況下,擺桿與y'軸之間仍存在Δθ的夾角,所以讀數(shù)表上將顯示一定讀數(shù)。這樣擺桿1相對于y'軸的擺角實際為θ+Δθ,讀數(shù)表6上讀數(shù)將大于實際測量值,引起所謂“正誤差”。不過,此誤差可通過試驗前指針位置調(diào)零加以糾正。

同理,當(dāng)測力計右傾時(圖3所示),在試驗未開始時,由于擺桿限位銷8的存在,擺桿1不能擺到鉛垂位置y,只能處于測力計軸線y位置。試驗開始時,由力矩平衡條件知,只有當(dāng)FH≧GLsinΔθ時,擺桿1才開始擺動(實際擺角為θ-Δθ),讀數(shù)表6才開始顯示讀數(shù),使讀數(shù)值小于實際測量值,引起所謂的“負誤差”。此誤差不能通過試驗前指針位置調(diào)零加以糾正。

(2)測力計前(后)傾
當(dāng)測力計后傾時(圖4所示),設(shè)傾角為Δψ,顯然當(dāng)無試驗負荷(即F=0)的情況下,讀數(shù)表6上所顯讀數(shù)為0,但當(dāng)試驗進行時,由力矩平衡條件知:力F對Z軸之矩應(yīng)等于力G對Z軸之矩;故,讀數(shù)表6上所顯示讀數(shù)大于實際測量值,亦出現(xiàn)所謂的“正誤差”。

同樣分析可知,測力計前傾時,所產(chǎn)生誤差與后傾時相同。
兩點說明:若測力計同時存在兩種傾斜(如右傾、前傾)時,測量誤差應(yīng)為二者誤差的疊加;④雖然可通過調(diào)整平衡鉈3(見圖1)對因測力計傾斜引起的測量誤差加以補償,但存在兩個問題,一是平衡鉈的補償范圍有限,二是難于精確補償。
由以上分析可知,測力計傾斜將直接影響到試驗結(jié)果的精度,因此,測力計在安裝、調(diào)試時必須保證支撐面水平,即保證測力計中心線鉛垂。