使用微機控制十工位彈簧疲勞試驗機進行試驗，需遵循 “樣品準備→設備檢查→參數設置→工位調試→試驗運行→數據處理” 的標準化流程，核心目標是通過多工位同步測試，高效、精準評估彈簧在長期往復拉壓載荷下的疲勞壽命與失效特性（如斷簧、剛度衰減），確保試驗數據可靠且符合 GB/T 16947-2021《彈簧 疲勞試驗規范》等標準要求。以下是具體操作步驟與關鍵注意事項：

一、試驗前準備：樣品與設備狀態核查

試驗前需確保樣品符合測試要求、設備處于正常待機狀態，避免因前期準備不足導致試驗中斷或數據失真。

1. 樣品準備與篩選

樣品規格確認：明確被測試彈簧的類型（拉簧 / 壓簧 / 扭簧，十工位試驗機以拉壓簧為主）、尺寸參數（自由長度、外徑 / 內徑、線徑）、設計載荷（額定工作載荷、極限載荷）及疲勞試驗要求（如目標疲勞次數、應力幅值），確保所有樣品為同一批次、同一規格（避免尺寸差異影響結果對比）。

樣品預處理：

清潔彈簧表面（去除油污、銹蝕、毛刺，防止試驗中雜質影響受力均勻性）；

對彈簧進行 “預壓 / 預拉處理”（按標準要求施加 1-3 次額定載荷，消除初始殘余應力，避免試驗初期剛度波動）；

篩選合格樣品：用卡尺測量彈簧關鍵尺寸（如自由長度偏差≤±0.5mm），剔除變形、開裂的不合格品，每組試驗準備 10 個有效樣品（對應 10 個工位）。

2. 設備狀態檢查

硬件檢查：

主機外觀：檢查臥式機架、傳動部件（曲軸連桿、直線導軌）無松動、無油污，潤滑系統（如機油泵）油位正常（油位需在油標刻度線之間），啟動潤滑系統試運行 1-2 分鐘，確認潤滑油路通暢；

傳感器與輔具：檢查每個工位的 “拉壓力傳感器”（精度等級 0.1 級）校準標簽在有效期內，輔具（彈簧夾持工裝）無磨損、無變形，根據彈簧類型更換適配輔具（壓簧用 “頂針式輔具”，拉簧用 “掛鉤式輔具”）；

安全裝置：測試 “急停按鈕”“限位保護”（上下行程極限開關）功能，確保觸發后設備立即停機；檢查十工位防護罩（防止彈簧斷裂碎片飛濺）完好。

軟件與供電檢查：

啟動設備總電源、計算機與測控軟件，等待系統自檢（無 “傳感器異常”“通訊故障” 等報錯提示）；

連接數據采集系統，驗證每個工位的力值信號是否正常（用標準砝碼輕壓傳感器，軟件顯示力值與實際值偏差≤±0.5%）。

二、樣品安裝：十工位同步調試，確保受力均勻

十工位試驗機的核心優勢是 “同步測試”，需確保每個工位的彈簧安裝位置、預緊力一致，避免工位間偏差導致數據離散度過大。

1. 工位空間調整

根據彈簧自由長度，通過 “可調固定端”（沿直線導軌移動）調整每個工位的 “上下輔具間距”：

壓簧：調整間距至 “彈簧自由長度 + 5mm 預壓空間”（確保試驗初始時彈簧輕微預壓，避免空載運行）；

拉簧：調整間距至 “彈簧自由長度 - 5mm 預拉空間”（確保初始時彈簧輕微預拉，防止試驗中脫鉤）；

用卷尺或激光測距儀校準十個工位的輔具間距，偏差≤±1mm（間距不一致會導致各工位振幅差異，影響疲勞載荷準確性）。

2. 樣品安裝與預緊力校準

逐個工位安裝：

將彈簧豎直放入輔具（壓簧兩端對準頂針，拉簧兩端掛入掛鉤），確保彈簧軸線與輔具受力方向同軸（偏差≤0.5mm，避免彈簧偏載導致局部應力集中，提前斷簧）；

啟動 “單工位預緊模式”，對每個工位施加 “5%-10% 額定載荷” 的預緊力（如額定載荷 100N 的彈簧，預緊力設為 5-10N），通過軟件觀察力值穩定后，鎖定輔具位置；

多工位一致性校驗：預緊完成后，啟動 “空載試運行”（頻率 5Hz，運行 10 次），觀察十個工位的實時力值曲線，確保各工位力值波動范圍≤±5%（若某工位力值異常，需重新調整輔具位置或更換樣品）。

三、試驗參數設置：按標準與需求配置，確保合規性

通過測控軟件設置試驗參數，核心是 “明確疲勞載荷范圍、頻率、終止條件”，確保參數匹配彈簧實際使用工況與標準要求。

1. 基礎參數錄入

在軟件 “樣品信息” 模塊錄入：彈簧型號、批次、線徑、外徑、自由長度、額定載荷等，便于后續數據追溯；

選擇試驗標準（如 GB/T 16947-2021、ISO 13003:2017），軟件會自動匹配標準推薦的試驗參數（如疲勞頻率、應力比），也可根據需求手動調整。

2. 核心試驗參數設置

3. 參數確認與保存

所有參數設置完成后，點擊 “參數預覽”，核對十工位的參數一致性（確保無工位參數遺漏或錯誤）；

保存參數方案（命名格式：“彈簧型號 - 日期 - 批次”），便于后續相同規格彈簧測試復用，減少重復操作。

四、試驗運行：多工位監控與異常處理

試驗啟動后需實時監控各工位狀態，及時處理斷簧、載荷異常等問題，確保試驗連續性與數據完整性。

1. 啟動試驗與初始監控

關閉十工位防護罩，點擊軟件 “開始試驗”，設備按 “漸進式啟動” 升至設定頻率，進入穩定運行階段；

前 幾分鐘重點監控：

載荷曲線：觀察每個工位的 “力值 - 時間曲線” 是否平穩，無明顯波動（如峰值漂移、雜波），若某工位 Fmax 偏差超 ±5%，需暫停試驗檢查輔具是否松動；

設備振動：機架、傳動部件無異常噪音（如異響可能是潤滑不足或連桿松動），用測振儀測量機架振動值≤0.1g（振動過大會影響傳感器精度）。

2. 長期運行與數據查看

試驗過程中可通過軟件 “實時監控” 界面查看：

各工位累計疲勞次數、當前載荷、剛度變化趨勢（剛度曲線若持續下降，需關注是否接近衰減閾值）；

十工位狀態匯總（綠色 = 正常，紅色 = 斷簧 / 異常，黃色 = 接近終止條件）；

定期（如每 2 小時）導出中間數據（Excel 格式），備份試驗數據，防止突發斷電導致數據丟失。

3. 異常處理

斷簧處理：某工位彈簧斷裂時，軟件會自動暫停該工位（其他工位繼續運行），記錄該工位的 “斷裂疲勞次數”，標記為 “失效樣品”；試驗人員需打開防護罩，清理斷裂彈簧，若需補測，可更換備用樣品重新調試該工位；

載荷異常：若某工位 Fmax 突然超出設定范圍（如超 ±10%），需立即點擊 “急停”，檢查輔具是否打滑、傳感器是否故障，排除問題后重啟試驗（重啟后軟件自動延續累計次數，無需從頭開始）；

設備故障：若出現 “潤滑不足”“電機過載” 等報警，按軟件提示排查（如補充潤滑油、檢查電源電壓），故障排除后恢復試驗。

五、試驗結束：數據處理與報告生成

試驗達到終止條件（如所有工位完成目標次數或全部斷簧）后，需系統處理數據，生成符合標準的試驗報告。

1. 試驗終止與樣品檢查

軟件提示 “試驗完成” 后，關閉設備電源，打開防護罩，取出所有工位的彈簧（包括未斷簧樣品）；

檢查樣品失效狀態：記錄斷簧位置（如簧圈根部、掛鉤處）、斷口形態（如脆性斷裂、疲勞紋），未斷簧樣品需測量剛度殘留值（與初始剛度對比，評估衰減程度）。

2. 數據處理與分析

軟件自動生成 “十工位數據匯總表”，包含每個工位的：疲勞次數（斷簧次數或目標次數）、初始剛度、最終剛度、剛度衰減率、失效模式；

數據篩選：剔除 “異常數據”（如因輔具松動導致的過早斷簧），計算有效樣品的 “平均疲勞壽命”“疲勞壽命標準差”（反映批次一致性）；

曲線分析：生成 “疲勞壽命 - 應力幅值曲線”“剛度衰減 - 時間曲線”，直觀展示彈簧疲勞特性（如應力幅值越高，疲勞壽命越短）。

3. 報告生成與存檔

在軟件 “報告生成” 模塊，選擇報告模板（含樣品信息、試驗參數、數據匯總、曲線圖譜、結論），填寫試驗人員、日期等信息；

導出報告（PDF 格式，支持電子簽名），打印紙質報告存檔；同時備份原始數據（軟件自動存儲的 “*.dat” 格式文件），確保數據可追溯（符合實驗室 CNAS 認證要求）。

六、試驗后維護：設備保養與環境清理

試驗結束后需對設備進行維護，延長使用壽命，為下次試驗做好準備。

設備清潔：用抹布擦拭十工位輔具、機架表面，清除彈簧碎屑、油污；

潤滑保養：啟動潤滑系統運行 5 分鐘，對曲軸連桿、直線導軌等運動部件補充潤滑；若長期不用，需在輔具表面涂抹防銹油；

傳感器保護：卸下輔具上的殘留樣品，避免傳感器長期受壓；定期（每月）用標準砝碼校準傳感器，確保精度；

環境整理：清理試驗臺周圍的樣品、工具，保持實驗室整潔，記錄設備使用日志（如試驗時長、故障情況）。

總結：核心操作邏輯

微機控制十工位彈簧疲勞試驗機的使用，核心是 “多工位同步性控制” 與 “全流程數據可靠性保障”—— 通過試驗前的樣品篩選與設備校準，確保測試基礎一致；通過工位調試與參數標準化，減少人為誤差；通過試驗中實時監控與異常處理，保障數據完整；通過試驗后系統分析與設備維護，提升測試效率與設備壽命。最終通過多工位并行測試，快速獲取彈簧疲勞特性，為彈簧設計優化、生產質控提供科學依據。