拉力試驗機

伺服拉力機主要適用於金屬及非金屬材料的測試，如橡膠、塑料、電線電纜、光纖光纜、安全帶、保險帶、皮革皮帶複合材料、塑料型材、防水卷材、鋼管、銅材、型材、彈簧鋼、軸承鋼、不鏽鋼（以及其它高硬度鋼）、鑄件、鋼板、鋼帶、有色金屬金屬線材的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂、兩點延伸（需另配引伸計）等多種試驗。 ^[1] 

採用進口光電編碼器進行位移測量，控制器採用嵌入式單片微機結構，內置功能強大的測控軟件，集測量、控制、計算、存儲功能於一體。具有自動計算應力、延伸率（需加配引伸計）、抗拉強度、彈性模量的功能，自動統計結果；自動記錄最大點、斷裂點、指定點的力值或伸長量；採用計算機進行試驗過程及試驗曲線的動態顯示，並進行數據處理，試驗結束後可通過圖形處理模塊對曲線放大進行數據再分析編輯，並可打印報表，產品性能達到國際先進水平。 ^[1] 

《GB/T16491-1996 電子萬能試驗機》。 ^[1] 

廣泛應用於計量質檢；橡膠塑料；冶金鋼鐵；機械製造；電子電器；汽車生產；紡織化纖；電線電纜；包裝材料和食品；儀器儀表；醫療器械；民用核能；民用航空；高等院校；科研實驗所；商檢仲裁、技術監督部門；建材陶瓷；石油化工；其它行業。 ^[1] 

最大負荷100N，200N，500N，1KN，2KN，5KN，10KN以內自選；

有效測力範圍0.2%～100%（1級）/0.4%～100%（0.5級）；

測力精度示值的±1%以內/示值的±0.5%以內；

試驗機分辨率最大負荷1/200000，內外不分檔，且全程分辨率不變；

負荷傳感器基本配置：拉、壓傳感器（最大負荷）一隻；

擴展配置：可加配多個傳感器；

有效試驗寬度400mm（可按客户要求加寬）；

有效拉伸空間400、500、600mm（可按客户要求加高）；

試驗速度範圍0.001～1000mm/min；

位移測量精度示值的±0.5%以內/示值的±0.2%以內；

變形測量精度示值的±0.5%以內 （可根據客户要求選配大變形或小變形）；

試台安全裝置電子限位保護；

試台升降裝置快/慢兩種速度自動控制，可點動；

試台返回功能手動或自動兩種選擇、試驗結束後自動或手動以最高速度返回試驗初始位置；

超載保護超過最大負荷10%，機器自動保護；

夾具配置拉伸夾具一套；

主機尺寸700*530*1900mm；

動力系統台灣AC伺服電機+驅動+高精度滾珠絲桿。 ^[1] 

一、按照自動化程度高低可分為

1、指針式拉力試驗機：這種傳統型的拉力試驗機由於測試精度低，性價比低， 已經基本上被數顯式拉力試驗機淘汰。但是在小力量範圍內，就是我們常見的拉力計，常被工廠用於小製品的簡單力量測試，因其價格低廉，還是頗受歡迎。

2、數顯式拉力試驗機也稱為微電腦型拉力試驗機：測試數據直接顯示在液晶屏上，測試項目比較固定，常用於工廠的質量控制。

3、電腦系統拉力試驗機：是最通用的拉力試驗機，由於測試數據通過電腦採集，再經過軟件程序的計算處理得出用户想要的最終數據，而且可以通過報表的方式打印出來。常用於科研單位、檢測機構、新產品開發等。

二、按照控制系統可分為

1、變頻系統拉力試驗機：採用變頻馬達控制系統，拉伸、壓縮速度通過變頻調速器控制。

2、伺服系統拉力試驗機：採用伺服馬達控制系統，拉伸、壓縮速度及位移控制更準確。伺服馬達系統為伺服控制系統，採用智能反饋型運算，可以定速測試、循環測試、編程測試等。

3、其他驅動方式拉力試驗機：通過直流馬達控制，該驅動方式的拉力試驗機由於性價比低，現已逐步被淘汰。

三、按照行業及功能特點可分為

1、金屬拉力試驗機：金屬材料拉伸強度大，延伸率小，需要配置金屬標點引伸計。

2、橡膠拉力試驗機：橡膠或彈性體延伸率比較大，需附帶大標點伸長裝置，同時夾具設計要考慮適合橡膠的特性、不能打滑。可增配O型圈夾具、輪胎行業裝用夾具等。

3、塑料拉力試驗機：塑料的拉伸強度比橡膠大，延伸率有大有小，且常常要測試三點抗彎試驗。

4、紡織拉力試驗機：紡織行業需要測試織物面料剝離、穿刺、撕裂，單紗拉伸等測試，夾具及軟件比較特殊。

5、紙張拉力試驗機：紙張需要測試拉伸強度、環壓強度、豎壓、平壓、邊壓、剝離強度等，夾具較多。

6、皮革拉力試驗機：皮革需要測試拉伸強度、撕裂強度等，測試項目比較簡單。

四、按試驗材料分：金屬材料夾具和非金屬材料夾具；

五、按試驗温度分：常温夾具、高温夾具、低温夾具、高低温夾具；

六、按用途分：拉伸夾具、壓縮夾具、彎曲夾具、剪切夾具、剝離夾具、撕裂夾具、封合夾具、抗彎抗折夾具；

七、按自動化程度分：手動夾具、氣動夾具、電動夾具、液壓夾具。 ^[2] 

1、拉力試驗機力值的測量是經過測力傳感器、擴大器和數據處置系統來完成測量。從資料力學上得知，在小變形前提下，一個彈性元件某一點的應變ε與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變構成正比。以S型試驗機傳感器為例，當傳感器遭到拉力P的效果時，因為彈性元件外表粘貼有應變片，由於彈性元件的應變與外力P的鉅細成正比例，故此將應變片接入測量電路中，即可經過測出其輸出電壓，然後測出力的鉅細。

2、形變的測量經過形變測量安裝來測量，它是用來測量試樣在實驗進程中發生的形變。 該安裝上有兩個夾頭，經由一系傳記念頭構與裝在測量安裝頂部的光電編碼器連在一同，當兩夾頭間的間隔發作轉變時，帶動光電編碼器的軸扭轉，光電編碼器就會有脈衝旌旗燈號輸出。再由處置器對此旌旗燈號進行處置，就可以得出試樣的變形量。

3、橫樑位移的測量其道理同變形測量大致一樣，都是經過測量光電編碼器的輸出脈衝數來取得橫樑的位移量。 ^[2] 

一、拉力試驗機加荷時，指針顫動或時走時停

1、離合器齒輪磨損：需要修理或更換。

2、摩擦盤的皮墊圈或彈簧磨損：需更換皮墊圈或彈簧。

3、操縱手柄移位：調整操縱手柄，使其與牙槽配合好。

二、更換擺砣時指針不回零

1、拉力試驗機安裝不水平：用水平儀把試驗機調整水平。

2、擺錘不垂直：只掛A砣。調整平衡砣，使之垂直。

三、拉力試驗機擺錘回位太快或太慢

1、緩衝閥擋位位置放置不當：調整緩衝閥到適當位置。

2、液壓油黏度過低或過高：液壓油黏度過低時擺錘回落快，黏度高時回落慢．應更換適當黏度的液壓油。

3、緩衝閥內、油管內或液壓油有髒污：清洗緩衝閥、油管。更換液壓油。

四、拉力試驗機指針回零滯怠或不穩定

1、指針軸承、主軸軸承鏽蝕或有油污：清洗或更換軸承。

2、齒杆變形或齒杆與齒輪不齧合：校直齒杆或清洗、修整齒輪、槽輪等傳動部件。

3、緩衝閥內有髒污：清洗緩衝閥。

五、拉力試驗機示值正偏差

1、短臂刀刃有鬆動：把刀刃緊牢。

2、擺砣偏輕：給砣配重(要兼顧A、B、C砣的重量）。

六、示值負偏差最主要原因是各部件之間的摩擦阻力過大

1、指針軸承、擺軸軸承和測力傳動部件摩擦阻力過大：主要是調整、清洗軸承及測力傳動部件．消除不正常的摩擦阻力。

2、上夾頭、從動針彈簧片鬆緊度和描繪裝置的摩擦阻力大：調整上夾頭、從動針彈簧片鬆緊度和描繪裝置部件．消除不正常的摩擦阻力。

3、活塞桿與擺杆相接部位不靈活：調整兩者相接部位。使之靈活自如。

七、從動針滯阻或移位

1、從動針彈簧片彈力大小或從動針與指示盤摩擦阻力大小造成的影響：調整從動針彈簧片的彈力或從動針與指示盤的問隙。

2、從動針兩端重鼉有偏差：調整兩端重量，使其平衡。

八、示值無規律的偏差

1、齒杆、齒輪有油污、磨損或有毛刺：消除齒杆、齒輪的油污、毛刺，找出超差時的齒杆接觸點，然後修正齒杆、齒輪；如不能消除誤差．更換齒杆、齒輪。

2、拉力試驗機試驗機安裝不水平：調整水平。

3、齒杆彎曲：校直或更換齒杆，調整滾動槽輪的問隙。

九、計算機軟件聯機後出現提示框信息顯示超載

解決方案是檢查計算機與試驗機的通訊線是否脱落；檢查聯機選擇傳感器是否選擇正確；檢查最近的試驗或操作鍵

盤時傳感器是否被撞過；檢查出現問題之前是否使用了軟件的校準或標定功能；檢查是否手動更改過校準值、標定值或硬件參數中的其他信息。

十、試驗機主機電源不亮，不能上下移動

解決方案是檢查接入試驗機的電源線路是否連接正常；檢查急停開關是否處於擰起狀態；檢查接入試驗機的電源電壓是否正常；檢查機器插座上的保險是否燒斷，請取出備用保險絲安裝即可。

十一、試驗機主機電源有電但設備不可以上下移動

解決方案是檢查是否是15S（時間）以後設備還無法移動，因為主機開機需要自檢，大概需要15S時間；檢查上下限位是否再恰當的位置，有一定的運行空間；檢查接入試驗機的電源電壓是否正常。 ^[3] 

一、定期檢查控制器後面板的連接線是否接觸良好，如有鬆動，應及時緊固；

二、試驗後若有一段較長的時間不用機器時，關閉控制器和電腦；

三、控制器上的接口為一一對應，插錯接口可能對設備造成損壞；

四、插拔控制器上的接口必須關閉控制器電源。

五、根據機器的使用情況及油的使用期限，定期更換吸油過濾器和濾芯，更換液壓油、定期檢查主機和油源處是否有漏油的地方，如發現有漏油，應及時更換密封圈或組合墊。 ^[3] 

1、首先應考慮需要測試材料拉力範圍

拉力範圍的不同，決定了所使用傳感器的不同，也就決定了拉力機的結構，但此項對價格的影響不大（門式除外）。對於一般軟包裝生產廠家，拉力範圍在100牛頓的了就已經足夠。因此也決定了採用單臂式的就可以了。 與單臂式相對應結構的是門式結構，它是適應比較大的拉力，如一噸或以上。所以軟包裝廠家基本用不着。

2、 試驗行程的問題

根據軟包裝薄膜的需要測試的性能和要求，行程在600-1500mm就可以。材料伸長率超過1000%的可以選用行程1000或是1200mm。

3、 標準配置問題

智能化的三種基本配置：主機、微電腦、還有打印機，如果微電腦功能強可以直接打印。另外也可配備普通電腦。有了電腦，就可以進行復雜的數據分析，如數據編輯，局部放大，可調整報告形式，進行成組式樣的統計分析。如配用電腦，廠家應給加入相應控制系統。

4、輸出結果

試驗結果輸出結果可任意設置：最大力值、伸長率，抗拉強度、定力伸長、定伸長力值、屈服強度，彈性模量、最大試驗力8項。這可以説是微電腦操作時，輸出的最全面的結果。國外一些廠家的產品，一般可以輸出這8項。國內有的廠家可以輸出5-6項，有的廠家就只能輸出最大力值，平均值，最小值三項。

5、在可做實驗項目上

軟包裝要求拉力機一機多用，即在配備不同夾具的基礎上，可做拉伸、壓縮、彎曲、撕裂、剪切、180度剝離、90度剝離試驗。 市面上有一些高檔拉力機除以上項目外，因其傳感器精度高（有的達到三十五萬分之一）還可以測試摩擦係數。

6、產品機械主要配置

傳動，有絲槓傳動和齒條傳動，前者昂貴，用於高精度，測試重複性高；後者便宜，用於低精度，測試重複性低。 絲槓，對拉力精度測量具有決定作用。一般的有滾珠絲槓，梯形絲槓，一般絲槓。其中，滾珠絲槓的精確度最高，但是其性能的發揮要靠電腦伺服系統操作才能發揮，整套價格也比較昂貴。採用一般絲槓和梯形絲槓就可以達到軟包裝所要求的精度，即0.1-1%精度。 傳動，有齒輪傳動和鏈條傳動，前者昂貴，用於高精度；後者便宜，用於低精度。傳感器，主要成本在於壽命，光電感應是其中比較先進的技術，一般可用十萬次以上。

7、試驗速度

市面設備有的在10~500mm/min，有的在0.001~500mm/min，前者一般使用普通調速系統，成本較低，粗糙影響精度；後者使用伺服系統，價格昂貴，精度高，對於軟包裝企業，選用伺服系統，調速範圍1~500mm/min的就足夠了，這樣既不影響精度，價格又在合理範圍之內。

8、測量精度

精度問題，包括測力精度，速度精度，變形精度，位移精度。這些精度值最高都可達到正負0.5。但對於一般廠家，達到1%精度就足夠了。 ^[3] 

1）主體的初步找正；

2）拉力試驗機精度找正。

地腳螺母澆固後，在水泥未乾燥前，不準緊固地腳螺母和開動試驗機。（水泥乾燥時間一般不少於10－15天）待水泥完全乾燥後，緊固好運腳螺母，對試驗機的安裝精度進行復查，是否與找正精度相符合。如不符合應重新找正。

拉力試驗機在使用過程中，由於試驗時的震動容易產生鬆動現象，所以拉力試驗機使用一段時間後，應將有關零件加以緊固。 ^[3]