HIỆU CHUẨN MÁY THỬ ĐỘ BỀN KÉO NÉN

Máy thử độ bền kéo nén còn gọi là máy kiểm tra vật liệu vạn năng. Được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp thép, kim loại màu, xây dựng, vải, nhựa, … Dùng để thí nghiệm kéo, nén, uốn và các thí nghiệm liên quan khác.
 

Máy thử độ bền kéo nén là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Cùng Microtech tìm hiểu sâu về thiết bị này và quy trình hiệu chuẩn máy thử độ bền kéo nén cụ thể thông qua bài viết sau đây!

1. Giới thiệu máy thử độ bền kéo nén

Máy này được sử dụng để phân tích các tính chất tĩnh của độ bền kéo và nén, uốn, cắt, bóc, xé, giữ lại, làm chậm, đối ứng, vv của kim loại và phi kim loại (bao gồm cả vật liệu composite) …, độ bền kéo, cường độ uốn, cường độ nén, mô đun đàn hồi, độ giãn dài khi đứt, cường độ năng suất và các thông số khác. Kiểm tra và cung cấp dữ liệu theo các tiêu chuẩn trong nước và quốc tế như GB, ISO, DIN, ASTM, JIS.

Phân loại máy thử độ bền kéo nén
- Máy thử độ bền kéo nén kiểu cơ học.
- Máy thử độ bền kéo nén kiểu thủy lực.

2. Cấu tạo và hoạt động

2.1. Loại máy thử độ bền kéo nén cơ học
* Cấu tạo

*Nguyên lý hoạt động
Máy thử độ bền kéo nén cơ học chủ yếu được điều khiển bởi động cơ quay trục vít xoắn, trục quay trục vít dẫn động vật cố định lên và xuống để đạt được độ bền kéo máy kéo, độ bền nén, xé, cắt, chống uốn ba điểm và các chức năng khác, ưu điểm là kiểm soát độ chính xác cao. Nó chủ được áp dụng cho cao su, nhựa, dệt may, vải địa kỹ thuật, vật liệu chống thấm, dây và cáp, dây mạng, dây kim loại, thanh kim loại, tấm kim loại và các vật liệu khác kiểm tra độ bền kéo, tăng phần đính kèm có thể làm cong, xé, bóc và các thử nghiệm khác.
2.2. Loại máy thử độ bền kéo nén thủy lực
* Cấu tạo

*Nguyên lý hoạt động
Máy thử độ bền kiểu thủy lực được dẫn động bởi các xi lanh thủy lực di chuyển lên xuống để di chuyển vật cố định lên xuống để đạt được các chức năng khác nhau của máy kéo. Ưu điểm là có thể kiểm tra độ bền kéo cao hơn, nhược điểm là độ chính xác điều khiển không cao và không đảm bảo vệ sinh. Nó chủ yếu được áp dụng cho các vật liệu kim loại, gối cầu, tấm lớn, vật liệu xây dựng, vật liệu composite và các ngành công nghiệp khác. Tải trọng của nó nói chung là trên 300KN (30T).

3. Ứng dụng của máy thử độ bền kéo nén

Máy thử độ bền kéo nén được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau như:
- Ngành nhựa, cao su và composite.
- Ngành kim loại và hợp kim.
- Ngành giấy, bao bì và dệt may.
- Ngành vật liệu xây dựng.

4. Hiệu chuẩn máy thử độ bền kéo nén

Ngày nay máy thử độ bền kéo nén là thiết bị không thể thiếu trong rất nhiều trong các lĩnh vực kĩ thuật, xây dựng, chế tạo, sản xuất của các ngành công nghiệp khác nhau, đòi hỏi sự đảm bảo chính xác nhằm đưa ra những kết quả thử tin cậy. Việc hiệu chuẩn định kỳ ngoài việc đảm bảo sự ổn định chính xác, mà còn giúp phát hiện các thiết bị lỗi, hư hỏng để tránh ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất.

5. Quy trình hiệu chuẩn máy thử độ bền kéo nén

- Lưu ý: Đây là quy trình theo chuẩn chung, quy trình cụ thể trên thực tế sẽ có những điểm khác biệt nhất định, phụ thuộc vào nhu cầu của khách hàng.
- Nguồn: ĐLVN 109: 2002; ĐLVN 339: 2020

5.1. Chuẩn sử dụng

5.2. Phương pháp hiệu chuẩn

Sử dụng mẫu chuẩn lực để kiểm tra độ chính xác của thiết bị cần hiệu chuẩn.

5.3. Điều kiện hiệu chuẩn

- Nhiệt độ: (5 ÷ 35) ºC.
- Độ ẩm: (50 ± 30) %RH.

​5.4. Các phép hiệu chuẩn

Để hiệu chuẩn máy thử độ bền kéo nén cần tiến hành thông qua các phép hiệu chuẩn sau:
- Kiểm tra bên ngoài
- Kiểm tra kỹ thuật
+ Kiểm tra an toàn
+ Kiểm tra tình trạng cân bằng của máy
+ Kiểm tra tình trạng làm việc của máy
+ Kiểm tra độ biến dạng của máy
+ Kiểm tra mặt bàn nén
- Kiểm tra đo lường
+ Kiểm tra sai số tương đối
+ Kiểm tra độ tản mạn tương đối
+ Kiểm tra độ hồi sai tương đối
+ Kiểm tra độ lệch điểm “0” tương đối
+ Kiểm tra độ phân giải tương đối

​5.5. Chuẩn bị hiệu chuẩn

Trước khi bắt đầu hiệu chuẩn cần tiến hành chuẩn bị những công việc sau:
- Vệ sinh thiết bị được hiệu chuẩn, tháo rời các kết nối không cần thiết để tiến hành lắp đặt chuẩn đo vào để tiến hành hiệu chuẩn.
- Bật nguồn thiết bị được hiệu chuẩn và chuẩn đo trong vòng 15 phút để ổn định trước khi hiệu chuẩn.

5.6. Tiến hành hiệu chuẩn

5.6.1. Kiểm tra bên ngoài

Cần tiến hành kiểm tra ngoại quan bên ngoài để đảm bảo thước cặp đáp ứng các yêu cầu sau:
- Máy phải có nhãn mác ghi số máy, nơi sản xuất.
- Máy phải có đầy đủ các bộ phân và phụ kiện cần thiết.
- Mặt số có vạch chia hặc màn hình hiện số chỉ giá trị lực phải được đọc dễ dàng.

5.6.2. Kiểm tra kỹ thuật

* Kiểm tra an toàn

a) Kiểm tra hoạt động của các công tắt khống chế hành trình.
- Cho máy làm việc ở chế dộ không tải, ấn tay trực tiếp vào công tắt, máy phải dừng lại ngay lập tức.
b) Kiểm tra chức năng chống quá tải
- Tăng tải trọng của máy đến giá trị lớn nhất, máy phải tự động dừng lại hoặc áp lực của máy không tăng tiếp khi tiếp tục tăng tải.

* Kiểm tra tình trạng cân bằng của máy

Dùng nivo kiểm tra trình trạng cân bằng của máy. Độ lệch theo phương ngang và phương đứng không quá 1mm/m.

* Kiểm tra trình trạng làm việc của máy

- Cho máy làm việc ở chế độ không tải, điều khiển phần động của máy chuyển lên xuống.
- Sau đó cho máy làm việc ở chế đổ có tải 3 lần bằng cách tăng dần tải trọng từ 0 đến giá trị lớn nhất.
-Trong quá trình làm việc máy phải đảm bảo các yêu cầu: bộ phận tạo lực, bộ phận điều khiển tốc độ đảm bảo sao cho lực được tạo ra một cách đều dặn, liên tục, không bị biến động đột ngột.

* Kiểm tra bộ phận đo biến dạng

- Kiểm tra bộ phận đo biến dạng của bộ phận đo biến dạng bằng cách dùng thước đo độ dịch chuyển của ngàm động.
-Sai lệch kết quả đo so với giá trị chỉ biến dạng của máy không vượt quá sai số cho phép.

* Kiểm tra mặt bàn nén

- Nếu máy có chức năng thử nén, một trong 2 bàn nén có kết cấu gá lắp tâm đảm bảo khả năng tự lựa. Hai mặt nén phải đảm bảo độ song phẳng.
- Kiểm tra bàn nén bằng ni vô, độ lệch theo phương ngang không vượt quá 1 mm/m.
- Kiểm tra độ phẳng của bàn nén bằng thước căn lá. Độ không phẳng không vượt quá 0.1 mm.

5.6.3. Kiểm tra đo lường
Máy thử độ bền kéo nén được hiệu chuẩn đo lường theo trình độ nội dung, phương pháp và yêu cầu sau đây:

* Kiểm tra sai số tương đối

- Tiến hành kiểm tra sai số tương đối tại các điểm đo lực.
+ Khi tiến hành hiệu chuẩn máy bằng lực kế mà lực được duy trì trên máy và đọc gái trị lực chỉ trên lực kế thì độ chính xác tương đối được hiển thị bằng % theo công thức:

Trong đó:
q: độ chính xác tương đối tại mỗi điểm đo;
F: giá trị lực được duy trì trên máy, N;
: giá trị lực được trung bình của 3 lần đo tại mỗi điểm đo, đọc trên lực kế, N.

+ Khi hiệu chuẩn máy bằng bộ quả cân hoặc lực kế mà lực được duy trì trên lực kế và đọc gái trị chỉ thị trên máy thì độ chính xác tương đối được hiển thị bằng % theo công thức:

Trong đó:
q: độ chính xác tương đối tại mỗi điểm đo;
F: giá trị lực được duy trì trên lực kế hoặc trọng lực của quả cân, N;
: giá trị lực được trung bình của 3 lần đo tại mỗi điểm đo, đọc trên máy, N.

* Kiểm tra độ tản mạn tương đối

- Tiến hành kiểm tra độ tản mạn tương đối tại các điểm đo lực.
+ Khi tiến hành hiệu chuẩn máy bằng lực kế mà lực được duy trì trên máy và đọc gái trị lực chỉ trên lực kế thì độ tản mạn tương đối được hiển thị bằng % theo công thức:

Trong đó:
b: độ tản mạn tương đối tại mỗi điểm đo;
F_max, F_min: giá trị lực lớn nhất và nhỏ nhất của 3 lần đo tại mỗi điểm đo, đọc trên lực kế, N;
F : giá trị lực được trung bình của 3 lần đo tại mỗi điểm đo, đọc trên lực kế, N.

+ Khi hiệu chuẩn máy bằng bộ quả cân hoặc lực kế mà lực được duy trì trên lực kế và đọc gái trị chỉ thị trên máy thì độ tản mạn tương đối được hiển thị bằng % theo công thức:

Trong đó:
q: độ tản mạn tương đối tại mỗi điểm đo;
F_max, F_min: giá trị lực lớn nhất và nhỏ nhất của 3 lần đo tại mỗi điểm đo, đọc trên máy, N;
F: trọng lực quả chuẩn hoặc giá trị lực duy trì trên lực kế, N.

* Kiểm tra độ hồi sai tương đối

- Việc kiểm tra hồi sai được thực hiện khi có yêu cầu.
- Mỗi thang đo được tiến hành một loạt đo hồi sai theo chiều lực giảm sau loạt đo thứ 3.
- Độ hồi sai tương đối được tính cho từng điểm lực.
+ Khi tiến hành hiệu chuẩn máy bằng lực kế mà lực được duy trì trên máy và đọc gái trị lực chỉ trên lực kế thì độ tản mạn tương đối được hiển thị bằng % theo công thức:

Trong đó:
V: độ hồi sai tương đối tại điểm đo;
F_3: giá trị lực ở lần đo thứ 3 theo chiều lực tăng, đọc trên lực kế, N;
F’_3: giá trị lực ở lần đo hồi sai theo chiều lực giảm, đọc trên lực kế, N;
: giá trị lực trung bình của 3 lần đo tại mỗi điểm đo, đọc trên lực kế, N.

+ Khi hiệu chuẩn máy bằng bộ quả cân hoặc lực kế mà lực được duy trì trên lực kế và đọc gái trị chỉ thị trên máy thì độ tản mạn tương đối được hiển thị bằng % theo công thức:

Trong đó:
V: độ hồi sai tương đối tại điểm đo;
F_3: giá trị lực ở lần đo thứ 3 theo chiều lực tăng, đọc trên lực kế, N;
F’_3: giá trị lực ở lần đo hồi sai theo chiều lực giảm, đọc trên lực kế, N;
F: trọng lượng của quả cân hoặc giá trị lực được duy trì trên lực kế, N.

 * Kiểm tra độ lệch điểm "0" tương đối

- Tiến hành kiểm tra độ lệch điểm 0 tương đối sau mỗi loạt đo cho từng thang đo lực. Riêng loạt đo thứ 3, kiểm tra độ lệch điểm 0 sau loạt đo hồi sai. Việc kiểm tra được thực hiên sau thời gian khoảng 30 giây kể từ khi lực đo được giảm toàn bộ.
- Việc điều chỉnh điểm "0" trước mỗi loạt đo chỉ được tiến hành sau khi máy đã được cân bằng động nhằm loại trừ lực sinh ra do trọng lượng đồ gá, lực kế, …
- Độ lệch điểm 0 tương đối, được biểu thị bằng % được xác định theo công thức:

Trong đó:
+ S_o: độ lệch điểm 0 tương đối;
+ F_o: giá trị lực chỉ thị trên máy khi lực đo đã giảm toàn bộ, N;
+ F_N: giá trị lực lớn nhất của thang đo, N.

* Kiểm tra độ phân giải tương đối

- Độ phân giải tương đối được biểu thị bằng % theo công thức:

Trong đó:
+ a: độ phân giải tương đối của bộ phận chỉ thị lực;
+ r: độ phân giải của bộ phận chỉ thị lực;
+ F: trọng lượng của quả cân hoặc giá trị lực tại điểm đo, N.
Chú thích:
- Với loại máy có bộ phận chỉ thị bằng cơ thì độ phân giả được tính theo công thức:

Trong đó:
+ r: độ phân giải của bộ phận chỉ thị lực, được tính theo đơn vị lực, N;
+ d: chiều dày của kim chỉ, mm;
+ : khoảng cách tâm nhỏ nhất giữa 2 vạch chia liền kề nhau, mm;
+ : giá trị độ chia, N.        

=> Máy thử độ bền kéo nén sau khi hiệu chuẩn xong sẽ được dán tem, cập chứng nhận hiệu chuẩn kèm theo thông báo kết quả hiệu chuẩn.

Cuối cùng, máy thử độ bền kéo nén sẽ được dán tem hiệu chuẩn. Chu kỳ hiệu chuẩn đề nghị là 01 năm.