试验机同轴度的检测方法

    试验机的同轴度是指试验机的试样夹持装置在任意位置上和施加力的过程中，上下夹头中心线与试验机的加力轴线间同轴的程度。由于试验机的试样夹持装置的设计、加工及装配等多方面因素，使其不可避免存在同轴度误差，受到同轴度误差的影响，在使用试验机检测材料力学性能过程中，会使材料承受拉力同时产生了附加力，影响到试验结果的准确性。为了保证被检材料在检测过程中受同轴度的影响小，JJG 139-2014《拉力、压力和试验机》、JJG475-2008《电子试验机》和 JJG 1063-2010《电液伺服试验机》检定规程均对试验机的同轴度提出了技术要求和检测方法，文章以 JJG 139-2014《拉力、压力和试验机》检定规程中规定的方法为例对材料试验机的同轴度检测方法进行分析。

1.试验机同轴度的技术要求

   对于 1 级试验机的同轴度在检定中需对其检测，后续检定不再检测同轴度：对于 0.5 级试验机的同轴度不论是检定还是后续检定，均要对其同轴度进行检测。试验机的试样夹持装置在任意位置，上、下夹头的同轴度应满足如下要求：

（1）当试验机的大力值不大于 30kN 时不应超过 Φ2mm/500mm；

（2）当试验机的大力值大于 30kN 时应符合表 1 的规定。

2.试验机同轴度的检测方法

2.1 应变测量法

2.1.1 测量原理：将检验试样放入试验机的夹持装置中，试验机对其施加一定力值后通过同轴度自动检测仪内部的引伸计或者其他变形测量装置测量检验试样所产生的弹性变形从而获得同轴度大小。

2.1.2 测量方法：对于大试验力大于 30kN 的试验机，根据规程要求选择合适的检验试样，使用同轴度测试仪（或其他相应准确度的测量装置）进行检定。检定时，先将检验试样夹持在夹头上并施加试验机的大试验力约 1%的初始力，调整同轴度测量仪的零点，再施加试验力至大试验力的 4%，施加过程中应注意使用的大力不应使检验试样产生塑性变形，测量试样相对两侧的弹性变形，在相互垂直的方向上各测量 3 次。

2.1.3 如何选择合适的检验试样

   根据检定规程要求，针对不同量程的试验机应选用不同材质、不同直径的检验试样对其进行同轴度的测量。

3.与美标同轴度测量方法对比

   美标 ASTM E1012-14 《Standard Practice for Verification ofTesting frame and Specimen Alignment Under Tensile and Com-pressive Axial Force Application》中对试验机的同轴度参数进行了统一要求，规定了级别与大允许误差。其检测方法与国标的同轴度应变测量法有些类似，只是美标同轴度的测量方法要求检验试样需在有效长度内上、中、下三个截面内放入应变片，在其受力过程中测得每个截面的应变，对试验机的同轴度进行评级，如果每个截面

所测得应变不一致，那么取大值作为评级结果；国标的同轴度检测方法则是通过同轴度测量仪内部的引伸计装置测得检验试样在受力过程中中间位置的变形量作为试验机的同轴度，虽然二者检测方法细节上有些差别，但其目的都是为了更准确的测得试验机的同轴度大小。