Como equipo central para detectar las propiedades mecánicas de los materiales, la estabilidad de la máquina de prueba de materiales afecta directamente la fiabilidad de los datos de prueba. A continuación, se analizan sistemáticamente los fenómenos, causas y soluciones de fallas comunes desde cinco dimensiones: sistema mecánico, sistema de sensores, sistema de control, sistema de software y factores ambientales, con recomendaciones de mantenimiento preventivo.

I. fallas en el sistema mecánico

1. mecanismo de carga anormal

- fenómeno: atascos, ruidos anormales o Mutaciones de carga durante la carga

- causa: fricción metálica causada por la falta de lubricación de la guía; La brecha entre los tornillos es demasiado grande; El cinturón de transmisión envejece y se relaja

- soluciones:

Después de detener el motor, use una llave especial para comprobar los tornillos de fijación de la Guía y aplique grasa de Disulfito de molibdeno.

- ajustar el hueco de la tuerca del tornillo al rango de 0,05 - 0,1 mm

- reemplazar el cinturón de sincronización de poliuretano (la tensión se controla en 3 - 5n · m)

- prevención: mantenimiento mensual de la lubricación de los componentes mecánicos, inspección trimestral de la transmisión

2. falla de la plantilla

- fenómeno: deslizamiento anormal de la muestra o posición de rotura anormal

Causa: la dureza insuficiente de la pinza conduce a la deformación plástica; El desgaste del bloque de abrazadera en forma de cuña supera los 0,1 mm

- soluciones:

- con pinzas de acero 40cr y tratamiento de enfriamiento (hrc ≥ 55)

- medir el paralelismo de la superficie de agarre con un micrómetro y moler y reparar cuando se supera la diferencia

- método innovador: revestimiento láser para reparar la superficie del accesorio y prolongar la vida útil más de tres veces

2. falla del sistema de sensores

1. error del sensor de carga

- fenómeno: deriva cero superior al 1% FS o error lineal excesivo

- causa: deformación por fatiga del elástico; El puente eléctrico de Wheaton está desequilibrado; Interferencia electromagnética

- soluciones:

- aplicar el método de calibración de tres puntos (0%, 40%, 100% de rango completo)

Comprobar la integridad de la capa de blindaje, resistencia a tierra de un solo extremo inferior a 4 Omega

- sustitución de sensores afectados por fuerzas transversales (selección de la estructura del habla)

Actualización tecnológica: con sensores de compensación digital, el coeficiente de deriva de temperatura es inferior al 0,01% / ℃.

2. el extensor es anormal

- fenómeno: Burr de la curva de tensión o mutación del rango

- causa: desgaste del Filo del cuchillo (ra > 0,8 μm); Fatiga de las bisagras flexibles

- soluciones:

- pulir la hoja con aerosol de diamante (con una rugosidad de ra0,2 micras)

- calibración de la distancia de calibración mediante el método de difracción láser (error < ± 1 μm)

- nuevo esquema: extensor láser sin contacto para eliminar los efectos del contacto mecánico

III. fallos en el sistema de control

1. choque del sistema de servos

- fenómeno: fluctuación periódica de la curva de carga, retraso en la respuesta de la instrucción

- causa: ganancia excesiva del anillo de velocidad; Pérdida de pulso de retroalimentación del codificador

- soluciones:

- realizar el autoajuste de los parámetros de la EIP (valores típicos: KP = 1,2, ki = 20, KD = 0,05)

- sustituir por un codificador absoluto de 17 dígitos (resolución de 0001 °)

- diseño optimizado: introducción de algoritmos de control difusos para frenar la resonancia mecánica

2. adquisición anormal de datos

- fenómeno: caída repentina de la frecuencia de muestreo o pérdida de paquetes de datos

- causa: mal contacto del bus pci; Desbordamiento de la memoria caché de la tarjeta de adquisición

- soluciones:

- volver a conectar la tarjeta de recogida y limpiar el dedo dorado (con etanol anhidro)

- establecer la frecuencia de muestreo dentro del 80% del valor nominal del dispositivo

Actualización de hardware: sistema de adquisición con arquitectura fpgas, tiempo muerto inferior a 1 μs

IV. fallos en el sistema de software

1. distorsión de la curva de prueba

- fenómeno: pendiente anormal del segmento elástico o juicio erróneo del punto de rendimiento

- causa: configuración inadecuada de los parámetros de filtro (frecuencia de corte superior a 5hz)

- soluciones:

- activar el filtro anti - aliasing (la frecuencia de Corte se establece en 1 / 5 de la frecuencia de muestreo)

- corrección manual del umbral de determinación del punto de rendimiento (se recomienda un desplazamiento del 5% al 10%)

- mejora inteligente: aplicación de la transformación de ondas para reducir el ruido y mejorar la relación señal - ruido en 20db

2. interrupción de las comunicaciones

- fenómeno: las instrucciones de control no se pueden emitir o los datos se rompen

- causa: la versión del conductor USB no es compatible; Conflicto de protocolos de red

- soluciones:

- instalación de un conductor superior a ni - visa 5.2

- parámetros de comunicación unificados modbus rtu (9600,8, n, 1)

- diagnóstico remoto: creación de gemelos digitales de dispositivos a través de VPN para lograr la puesta en marcha en la nube

V. factores de influencia ambiental

1. interferencia de temperatura y humedad

- fenómeno: aumento de la deriva cero en pruebas continuas

- causa: diferencia de temperatura de laboratorio superior a 2 ° C / h; humedad relativa superior al 80%

- soluciones:

- instalación de unidades de temperatura y humedad constantes (fluctuación de temperatura < ± 1 ° C / 4h)

- configuración de Deshumidificador automático (temperatura del punto de rocío ≤ 3 ° c)

- Monitoreo ambiental: despliegue de sensores de Internet de las cosas, carga de parámetros ambientales en tiempo real

2. interferencia electromagnética

- fenómeno: ruido periódico en la señal de desplazamiento

- causa: equipos de conversión de frecuencia cercanos producen armónicos de alta frecuencia (10 kHz - 100 khz)

- soluciones:

- colocación de una red de puesta a tierra de lámina de cobre (resistencia a la puesta a tierra inferior a 4 omega)

El cable de señal adopta un cable blindado de doble trenzado (la capa blindada está conectada a tierra en un solo extremo)

Diseño emc: toda la máquina pasa la prueba de compatibilidad electromagnética de tres niveles GB / T 17626 - 2017

VI. sistema de mantenimiento preventivo

1. inspección diaria: comprobar el Estado del botón de parada de emergencia y el interruptor de límite; Limpiar la cubierta de polvo de la Guía

2. inspección semanal: verificar el punto cero del sensor; Comprobar el nivel de aceite lubricante

3. inspección mensual: prueba de la resistencia de aislamiento del sistema (> 50mwh); Base de datos de pruebas de respaldo

4. inspección anual: se encarga al Instituto de medición la calibración de toda la máquina (error inferior al 0,5%)