En tant qu'équipement central pour la détection des propriétés mécaniques des matériaux, la stabilité de la machine d'essai des matériaux affecte directement la fiabilité des données d'essai. Dans les cinq dimensions suivantes: systèmes mécaniques, systèmes de capteurs, systèmes de contrôle, systèmes logiciels et facteurs environnementaux, le système analyse les phénomènes de défaillance courants, les causes et les solutions, avec des recommandations de maintenance préventive.

I. défaillance du système mécanique

1. Anomalies du mécanisme de chargement

- phénomènes: apparition de Katun, hétéronomie ou mutation de charge lors du chargement

- causes: lubrification insuffisante du rail de guidage produit des frottements métalliques; Jeu de vis trop grand; Courroie de transmission vieillissement Relaxation

- la solution:

- utilisez une clé spéciale après l'arrêt pour vérifier la vis de fixation du rail, appliquez de la graisse au bisulfure de molybdène

- ajustement de l'écart vis - écrou à la gamme 0,05 - 0,1 mm

- remplacement de la Courroie synchrone en polyuréthane (force de tension contrôlée à 3 - 5n·m)

- Prévention: entretien mensuel de lubrification des composants mécaniques, contrôle trimestriel de la transmission

2. Défaillance de la pince

- phénomènes: glissement ou rupture anormale de l'échantillon

- causes: une dureté insuffisante de la pince entraîne une déformation plastique; L'usure des cales dépasse 0,1 mm

- la solution:

- avec pince en acier 40Cr et traitement de trempe (HRC ≥ 55)

- mesure du parallélisme de la face de préhension à l'aide d'un micromètre, rectification en cas d'ultra - mauvais

- méthode innovante: revêtement laser pour réparer la surface de la pince et prolonger la durée de vie de plus de 3 fois

II. Défaillance du système de capteurs

1. Désalignement du capteur de charge

- phénomène: dérive du point zéro > 1% FS ou dépassement d'erreur linéaire

- causes: déformation par fatigue de l'élastomère; Déséquilibre du pont de whistone; Perturbations électromagnétiques

- la solution:

- effectuer une méthode d'étalonnage en trois points (0%, 40%, 100% pleine échelle)

- vérifier l'intégrité de la couche de blindage, résistance à la terre < 4Ω à une extrémité

- remplacement des capteurs affectés par les forces latérales (choix de la structure à rayons)

- mise à niveau technologique: avec capteur de compensation numérique, coefficient de dérive thermique < 0,01% / ℃

2. Anomalies de l'extensomètre

- phénomènes: bavures de la courbe de déformation ou mutations d'échelle

- origine: usure de la lame (RA > 0,8 μm); Fatigue des charnières flexibles

- la solution:

- polissage de la lame avec pulvérisation de diamant (rugosité jusqu'à ra0,2 μm)

- étalonnage de la distance d'étalonnage par Diffraction laser (erreur < ± 1 μm)

- nouveau schéma: extensomètre laser sans contact qui élimine l'influence du contact mécanique

Iii. Défaillance du système de contrôle

1. Commotion du système servo

- phénomènes: fluctuations périodiques de la courbe de chargement, retard de réponse des instructions

- origine: gain excessif de l'anneau de vitesse; Encodeur Feedback impulsion perdue

- la solution:

- effectuer l'auto - ajustement des paramètres PID (valeurs typiques: KP = 1,2, ki = 20, KD = 0,05)

- remplacé par un encodeur absolu 17 bits (résolution jusqu'à 0001°)

- conception optimisée: introduction d'algorithmes de contrôle flou, suppression des résonances mécaniques

2. Anomalies dans la collecte des données

- phénomène: chute brutale de la fréquence d'échantillonnage ou perte de paquets de données

- cause: mauvais contact avec le bus PCI; Dépassement du cache de la carte d'acquisition

- la solution:

- rebrancher la carte de collecte et nettoyer le doigt d'or (en utilisant de l'éthanol anhydre)

- régler la fréquence d'échantillonnage à moins de 80% de la valeur nominale de l'appareil

- mise à niveau matérielle: système d'acquisition avec Architecture FPGA, temps mort < 1μs

Iv. Défaillance du système logiciel

1. Distorsion de la courbe d'essai

- phénomène: anomalie de pente du segment élastique ou erreur de calcul du point d'élasticité

- origine: paramètre de filtrage mal réglé (fréquence de coupure > 5hz)

- la solution:

- Activer le filtre anti - repliement (jusqu'à ce que la fréquence soit réglée sur la fréquence d'échantillonnage 1 / 5)

- correction manuelle du seuil de décision de limite d'élasticité (décalage de 5% - 10% recommandé)

- amélioration intelligente: réduction du bruit par transformation en ondelettes appliquée, amélioration du rapport signal / bruit de 20 DB

2. Interruption des communications

- phénomène: les instructions de contrôle ne peuvent pas être envoyées ou les données sont déconnectées

- origine: la version du pilote USB n'est pas compatible; Conflit de protocoles réseau

- la solution:

- installer le pilote ni - visa 5.2 ci - dessus

- Unified Modbus RTU paramètres de communication (9600,8, N, 1)

- diagnostic à distance: mise en place d'un jumeau numérique de l'appareil via VPN pour la mise en service dans le cloud

V. Facteurs d'impact environnemental

1. Perturbation de la température et de l'humidité

- phénomène: augmentation de la dérive du point zéro lors d'essais successifs

- origine: différence de température de laboratoire > 2 ° C / h; humidité relative > 80%

- la solution:

- unité thermostatique et humide supplémentaire (fluctuation de température < ± 1 ℃ / 4h)

- configurer le dispositif de déshumidification automatique (température de point de rosée ≤ 3 ℃)

- surveillance de l'environnement: déploiement de capteurs IOT, téléchargement des paramètres environnementaux en temps réel

2. Interférence électromagnétique

- phénomène: apparition de bruits périodiques sur le signal de déplacement

- origine: les appareils à fréquence variable à proximité produisent des harmoniques à haute fréquence (10khz - 100khz)

- la solution:

- pose d'une grille de mise à la terre en feuille de cuivre (résistance à la terre < 4Ω)

- ligne de signal avec câble blindé à Paire torsadée (blindage à une seule extrémité)

- conception EMC: la machine entière passe le test de compatibilité électromagnétique à trois niveaux GB / t 17626 - 2017

Vi. Système de maintenance préventive

1. Inspection quotidienne: vérifiez le bouton d'arrêt d'urgence, l'état du commutateur de fin de course; Nettoyage du rail de guidage housse anti - poussière

2. Contrôle hebdomadaire: capteur de contrôle zéro; Vérifier le niveau de lubrifiant

3. Inspection mensuelle: résistance d'isolation du système d'essai (> 50mΩ); Base de données d'essai de sauvegarde

4. Inspection annuelle: l'Institut de métrologie est chargé de l'étalonnage complet de la machine (erreur < 0,5%)