أنظمة الوزن الميت

أنظمة الوزن الميت

منذ أوائل عام 1900 عندما جاء استخدام اختبار صلابة المعادن كتدبير لضمان الجودة (صلابة معينة من الفولاذ)، استخدمت أدوات اختبار الصلابة أوزانًا ميتة لتطبيق قوى الاختبار المطلوبة. كان السبب في ذلك بسيطًا إلى حد ما، لأن الأوزان الميتة غير مكلفة نسبيًا وسهلة التصنيع لدرجة الدقة التي تتطلبها طرق الاختبار الشائعة الاستخدام.

ومع ذلك، فإن مشكلة الأوزان الساكنة هي أنه يجب تطبيق القوة على قطعة الاختبار من خلال هيكل رافعة، مع عدد كبير من الأجزاء المتحركة، إلى مسافة صغيرة في النهاية. نقل قوة الوزن الساكن إلى طرف الماس الصغير أو الكرة البادئة، على سبيل المثال، من الصعب تحقيق إذا كانت الحمولة الرئيسية 150كجم ثقلي المستخدمة في اختبار Rockwell HRC. لن يتناسب الحجم الكبير والكتلة التي يبلغ وزنها 150 كجم مع أداة يدوية، لذا تطلب الأمر من المصممين استخدام أوزان أصغر ذات رافعات لتكثيف القوة إلى المستويات المطلوبة.

تزداد المشكلة فقط إذا زادت القوة إلى 3000 كيلوغرام ثقلي لقياس برينل، لكن أنظمة الوزن الميت تمثل أيضًا تحديًا للمصممين لمختبري صلابة القوة المنخفضة الذين ينخفضون إلى 1gf على سبيل المثال.

تتطلب الرافعات محاور وموجهات لمحامل وأجزاء أخرى منتجة للاحتكاك والتي تسبب عدم استقرار في تطبيق القوة.
رغم أنه من الممكن التحكم في مصادر الخطأ هذه، فإن أي نقطة احتكاك في النظام سيكون لها في النهاية تأثيرًا سلبيًا يزداد ببطء خلال عمر الجهاز. كما أنه ليس من السهل التحكم في تطبيق الوزن الساكن في نظام الوزن الساكن. لأنه يجب تحريك الوزن الساكن لتطبيق قوة الاختبار، فإن إيقافه بسرعة بدون زيادة الحمل والتذبذب يمثل مشكلة. يستخدم العديد من المختبرين الأكبر سناً أوعية (مخمدات مملوءة بالزيت) للتحكم في التطبيق؛ ومع ذلك، فإن هذه البقع هي مصدر المشاكل من تلقاء نفسها (تسرب الزيت، الضرر على السدادات، تأثيرات درجة الحرارة). في التصميمات اللاحقة، تم استبدال أدوات القيادة بالمحركات.
رغم أن هذا يلغي بعض مشاكل نقطة القيادة، إلا أن الحاجة إلى إجراء الاختبارات بسرعة تجعل سرعة المحرك أمرًا بالغ الأهمية، ونتيجة لذلك، يعد تجاوز القوة والتذبذب من المشكلات المتكررة. أجهزة اختبار الوزن الميت الآلية هي أيضًا آلات تعمل ببطء، وليست مناسبة حقًا للإنتاج. من المفترض أن تظل القوى الناشئة عن الوزن الساكن متناسقة أثناء إجراء كل اختبار. لكن الأمر يبقى افتراضيًا، لأن الواقع يُظهر العديد من المشاكل.