拉力机系统介绍

 前面给大家介绍的主要是跌落试验机等产品的相关知识，今天要讲的内容比较有参考价值，主要是全面介绍了拉力机的相关知识，比较全面，主要包括结构原理，校正方法等等，希望了解拉力机的用户可以认真学习一下。后面还将陆续给大家介绍我们的其他主打产品如转轴寿命试验机等等。


　　拉力试验机的拉伸实验:拉伸试验（应力－应变试验）一般是将材料试样两端分别夹在两个间隔一定距离的夹具上，两夹具以一定的速度分离并拉伸试样，测定试样上的应力变化，直到试样破坏为止。拉力机拉伸试验是研究材料力学强度zui广泛使用的方法之一，需要使用恒速运动的。按载荷测定方式的不同，早期大体可以分为摆锤式拉力试验机和电子拉力试验机两类，目前摆锤式拉力试验机市场上现在很少有人使用.主要是度满足不了现在的标准要求,

　　拉力范围的不同，决定了所使用传感器的不同，也就决定了拉力机的结构，但此项对价格的影响不大（门式除外）。对于一般橡胶生产厂家，拉力范围在200公斤。因此一般选用单柱式的比较多。

　　与单柱式相对应结构的是门式结构，它是适应比较大的拉力，如500公斤或以上。用在金属材料试验多。速度0.01~500 mm/min左右。

　　注:因橡塑厂家一般都要做延伸力,所以在在选购时一定要加延伸计,这样做出来的产品检验才OK.精度才能达到要求

　　根据橡胶的需要测试的性能和要求，行程在600－1000mm就可以。材料伸长率超过1000%的可以选用行程1000或是1200mm。

　　智能化的三种基本配置：主机、微电脑、还有打印机，如果微电脑功能强可以直接打印。另外也可配备普通电脑。有了电脑，就可以进行复杂的数据分析，如数据编辑，局部放大，可调整报告形式，进行成组式样的统计分析。

　　如配用电脑，厂家应给加入相应控制系统。

　　试验结果输出结果可任意设置：zui大力值、伸长率，抗拉强度、定力伸长、定伸长力值、屈服强度，弹性模量、zui大试验力8项。这可以说是微电脑操作时，输出的zui全面的结果。国外一些厂家的产品，一般可以输出这8项。国内有的厂家可以输出5-6项，有的厂家就只能输出zui大力值，平均值，zui小值三项。

　　软包装要求拉力机一机多用，即在配备不同夹具的基础上，可做拉伸、压缩、弯曲、撕裂、剪切、180度剥离、90度剥离试验。

　　市面上有一些拉力机除以上项目外，因其传感器精度高（有的达到三十万分之一）。

　　传动，有丝杠传动和齿条传动，前者昂贵，用于高精度，测试重复性高；后者便宜，用于低精度，测试重复性低。

　　丝杠，对拉力精度测量具有决定作用。一般的有滚珠丝杠，梯形丝杠，一般丝杠。其中，滚珠丝杠的度zui高，但是其性能的发挥要靠电脑伺服系统操作才能发挥，整套价格也比较昂贵。采用一般丝杠和梯形丝杠就可以达到软包装所要求的精度，即0.5－1%精度。传动，有齿轮传动和链条传动，前者昂贵，用于高精度；后者便宜，用于低精度。

　　传感器，主要成本在于寿命，光电感应是其中比较先进的技术，一般可用十万次以上，进口和国内部分合资厂家可以达到。

　　市面设备有的在10~500 mm/min，有的在0.01~500 mm/min，前者一般使用普通调速系统，成本较低，粗糙影响精度；后者使用伺服系统，价格昂贵，精度高，对于软包装企业，选用伺服系统，调速范围0.1~500mm/min的就足够了，这样既不影响精度，价格又在合理范围之内。

　　精度问题，包括测力精度，速度精度，变形精度，位移精度。这些精度值zui高都可达到正负0.5。但对于一般厂家，达到1%精度就足够了。另外，力值分辨率几乎都能达到二十万分之一。

　　拉力机的工作原理拉力机（材料试验机）是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物，是充分发挥了机电各自特长而构成的大型精密测试仪器，可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能试验，且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。工作可靠，效率高，可对试验数据进行实时显示记录、打印。

　　拉力机也称拉力试验机，主要适用于橡胶、塑料板材、管材、异型材，塑料薄膜、电线电缆、防水卷材、金属丝等材料的各种物理机械性能测试，拉力机是用来对金属材料和非金属材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机，其使用行业范围遍布：科研院所、商检仲裁机构、大专院校以及橡胶、轮胎、塑料、电线电缆、制鞋、皮革、纺织、包装、建材、石化、航空等行业，为材料开发、物性试验、教学研究、质量控制、进料检验、生产线的随机检验等*的检测设备，拉力机夹具作为仪器的重要组成部分，不同的材料需要不同的夹具，也是试验能否顺利进行及试验结果准确度高低的一个重要因素。

　　结构原理：本机采用机电一体化设计 ，主要由测力传感器、变送器、微处理器、负荷驱动机构、计算机及彩色喷墨打印机构成。

电子式拉力试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统及电脑（电脑系统型拉力试验机）等结构组成。一.拉力机的测量系统 1.力值的测量 通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量，zui常用的测力传感器是应变片式传感器。 所谓应变片式传感器，就是由【应变片】、弹性元件和某些附件（补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成），能将某种机械量变成电量输出的器件。应变片式的拉、压力传感器国内外种类繁多，主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型。 从材料力学上得知，在小变形条件下，一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比，也与弹性的变形成正比。以S型传感器为例，当传感器受到拉力P的作用时，由于弹性元件表面粘贴有应变片，因为弹性元件的应变与外力P的大小成正比例，故此将应变片接入测量电路中，即可通过测出其输出电压，从而测出力的大小。 对于传感器，一般采用差动全桥测量，即将所粘贴的应变片组成桥路， R1、R2、R3、R4，实际为阻值相等的4片（或8片）应变片，即R1=R2=R3=R4，当传感器受到外力（拉力或压力）作用时，传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化，其变化值分别为△R1△、R2、△R3、△R4，结果原来平衡的电桥，现在不平衡了，桥路就有电压输出，设△E 则△E=[R1R2/（R1+R2）2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4）U 式中U为外电源供给桥路的电压 进一步简化有 △E=[R2/4R2]（△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R）U 将△Ri/Ri=Kεi代上上式 则有 △E=[UK/4]（ε1-ε2+ε3-ε4） 简单来说，外力P引起传感器内应变片的变形，导致电桥的不平衡，从而引起传感器输出电压的变化，我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了。 一般来说，传感器的输出信号都是非常微弱的，通常只有几个mV，如果我们直接对此信号进行测量，是非常困难的，并且不能满足高精度测量要求。因此必须通过放大器将此微弱信号放大，放大后的信号电压可达10V，此时的信号为模拟信号，这个模拟信号经过多路开关和A/D转换芯片转变为数字信号，然后进行数据处理，至此，力的测量告一段落。 2.形变的测量 通过形变测量装置来测量，它是用来测量试样在试验过程中产生的形变。 该装置上有两个夹头，经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的【光电编码器】连在一起，当两夹头间的距离发生变化时，带动光电编码器的轴旋转，光电编码器就会有脉冲信号输出。再由处理器对此信号进行处理，就可以得出试样的变形量。 3.横梁位移的测量 其原理同变形测量大致相同，都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量。二.拉力机的驱动系统 主要是用于试验机的横梁移动，其工作原理是由伺服系统控制电机，电机经过减速箱等一系列传动机构带动丝杆转动，从而达到控制横梁移动的目的。通过改变电机的转速，可以改变横梁的移动速度。三.拉力机的控制系统 顾名思义，就是控制试验机运作的系统，人们通过操作台可以控制试验机的运作，通过显示屏可以获知试验机的状态及各项试验参数，若该机带有电脑的话，也可以由电脑实现各项功能并进行数据处理分析、试验结果打印。试验机同电脑之间的通信一般都是使用RS232串行通信方式，它通过计算机背后的串口（COM口）进行通信，此技术比较成熟、可靠，使用方便。四.电脑 用来采集和处理分析数据。进入试验界面后，电脑会不断采集各样试验数据，实时画出试验曲线（常用力--位移的曲线），自动求出各试验参数及输出报表。拉力机的软件曲线..能把客户的数据用曲线显示出来,同时上面也有客户的公司名称传真,这样对用户给客户看得觉得档次也有了提高

　　拉力机的校正方法 1.拉力试验机（拉力机）的力量值校正： 进入计算机程序后于打开校正界面，按测试开始,取一标准重量砝码轻挂于上夹具连接座,记录计算机显示力量值,并计算与标准重量砝码之差,误差应不超出±1%。 2.拉力试验机（拉力机）的速度校正： 2.1首先记录机台横担之初始位置,在控制面板上选择速度值（使用标准直钢尺量测横担行程）. 2.2 起动机台的同时电子秒表开始计时一分钟,秒表到达时间的同时按下机台停止键, 根据秒表的时间,记录横担行程值即为每分钟之速率（mm/min）,观察横担行程值与直钢尺之差,并计算横担行程误差值,应不超出±1%.

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