万能材料试验机、拉力强度试验机的设计方案【联胜仪器】
前言
拉力机也叫拉力试验机或万能材料试验机,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最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.主要是精确度满足不了现在的标准要求，拉力机有气缸，家具和拉力表组成。
引拉力机用途
拉力试验机适用于橡胶、塑料、纺织物、防水材料、电线电缆、网绳、金属丝、金属棒、属板等材料的拉伸试验，增加附具可做压缩、弯曲等试验。具有试验力数字显示，试验速度连续可调，试样拉断自动停机，峰值保持等功能
拉力机结构原理
大变型拉力机
FR发瑞拉力机采用机电一体化设计，由由主体部分、机械部分、液压系统、测力系统等组成，测力系统主要由测力传感器、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。首先应考虑需要测试材料拉力范围
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0.01~500mm/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
拉力机试验行程的问题
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。
拉力机引标准配置问题
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。
拉力机输出结果
试验结果输出结果可任意设置：最大力值、伸长率，抗拉强度、定力伸长、定伸长力值、屈服强度，弹性模量、最大试验力8项。这可以说是微电脑操作时，输出的最全面的结果。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最大力值，平均值，最小值三项。
拉力机在可做实验项目上
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。
市面上有一些高档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）
拉力机产品机械主要配置
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，滚珠丝杠的精确度最高，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。
拉力机测量精度
精度问题，包括测力精度，速度精度，变形精度，位移精度。这些精度值最高都可达到正负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。
拉力机试验空间
试验空间指的是试样的夹持空间，橡胶、金属材料一般规定为哑铃试样。但随着人们生活质量的提高，对成品的强度提出了更高的要求。好多产品都需要对成品进行测试，比如像施行箱、手持式产品的手把的承重力，手袋、休育用品的缝合强度，高级办公椅、婴儿车、玩具车的的承压力，为了真实的了解承受的拉力、压力，都需要用成品进行测试，这就对拉力机的试验空间提出了更高的要求。但试验空间的大小又影响到整机的机械性能，选择时要考虑到。
拉力机整体性能
国内拉力机的厂家如雨后春笋般的增加，但相比较国外进口拉力机，普遍存在传动噪音大、控制精度低，国外10年前的拉力机现在性能都还保持很好。所以拉力机在选用时不仅要看配置、参数。最主要是要了解工作时(在上升及下降)的整体性能。
拉力机技术为检测仪器的前沿技术，为民族企业的振兴而努力吧
1、FR-100C伺服拉力机软件采用先进的芯片集成技术24位AD，专业设计的数据采集放大系统，具有集成度高、稳定可靠、使用方便等优点。控制软件能实现自动求取抗拉强度、屈服强度、断裂强度、弹性模量、延伸率等检测数据，开放式公式编辑能自动计算试验过程中任一指定点的力、应力、位移、变形等数据结果。对试验过程的控制和数据处理符合相应金属材料与非金属材料国家标准的要求。
2、控制方式：定速度、定位移、定荷重、定荷重增率、定应力、定应力增率、定应变、定应变增率等控制方式可选；
3、自动清零：试验开始后，测量系统自动调零；
4、自动换档：根据负荷大小自动切换到适当的量程，以确保测量数据的准确度；
5、自动存盘：试验数据和试验条件自动存盘，杜绝因忘记存盘而引起的数据丢失；
6、批量试验：对相同参数的试样，一次设定后可顺次完成一批试验；
7、显示方式：数据与曲线随试验过程动态显示；
8、曲线遍历：试验完成后，可对曲线进行再分析，用鼠标找出试验曲线上各点对应的数据；
9、曲线选择：可选择应力-应变、力-位移、力-时间、位移-时间等曲线进行显示和打印；
11、试验报告：可按用户要求的格式对试验报告进行编程和打印，并可导出EXCEL文件；
一：拉力机功能介绍
拉力试验机采用微型直流伺服电动机作为动力源，单片微机实时显示试验数据和试验状态，对试验过程的控制是通过单片机自动控制来实现的。本机可对各种金属、非金属及复合材料进行力学性能测试和分析研究，广泛应用于航空航天、石油化工、机械制造、电线、电缆、纺织、纤维、塑料、橡胶、陶瓷、食品、医药包装、铝塑管、塑料门窗、土工布、薄膜、木材、纸张、金属材料及制造业，可自动计算最大试验力值、断裂力值等试验数据。功能介绍如下：1）自动停机：试样断裂后，移动横梁自动停止；
2）自动标定：系统可自动实现示值准确度的标定；
3）过程实现：试验过程、测量、显示等均由单片机实现；
4）限位保护：具有程控和机械两级限位保护；
5）过载保护：当负荷超过各档最大值的3-5%时，自动停机。
二：拉力机产品特点
1.拉力机感应系统采用世界箸名传感器制造商美国威世世铨传感器，该传感器精度高，线性好，性能非常稳定，几十年都不会变化。
2.拉力机动力系统采用日本松下交流伺服电机，保证了传动的同步精度，具有传动精度高，效率高，传动平稳，燥声低，不用维护使用寿命长等特点。由进口电机驱动高精度滚珠丝杆，采用全数字脉冲控制，从而实现试验速度从0.001～500mm/min的大范围调节，完成对金属及非金属等材料的拉伸、压缩、弯曲、抗折等试验。
3.拉力机标距测量系统采用台湾高精度大变形引伸计测量装置，与恒准专用M212软件相配合，准确无误的测试出橡胶标距为“25mm”的伸长率。替代了原有机台以标尺测量，人工计算的复杂过程，提高了工作效率。
1、机台部份，外表经常擦拭，保持清洁。
2、电镀部份请以机油擦拭，以防止生锈宜保光亮。
3、动力螺杆及螺杆部份请加润滑油，以保传动灵敏。（润滑油采黄油加入少许机油混合即可）。
4、面板（控制箱即显示器）请用乾布擦拭，严防沾水，以免损坏IC电子零件。
5、各项治具及接头配件请妥置，并擦拭防锈油，以防生锈。
6、上下班必需把电源关掉。
一、拉力机维修时首先应考虑质量需要
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。对于一般软包装生产厂家，
拉力范围在100N的就已经足够。一般采用单臂式的就可以了。相对于门式结构成本较低。门式结构是适应比较大的拉力，如1T或以上。
二、拉力机维修时试验行程的问题
根据软包装薄膜的需要测试的性能和要求，行程在600－800mm就可以。材料伸长率超过1000%的可以选用行程1000或是1200mm。
三、拉力机维修时输出结果
试验结果输出结果可任意设置：最大力值、伸长率，抗拉强度、定力伸长、定伸长力值、屈服强度，弹性模量、最大试验力8项。这可以说是微电脑操作时，输出的最全面的结果。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最大力值，平均值，最小值三项。
四、拉力机维修时在可做实验项目上
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°剥离、90°剥离试验。市面上有一些高档拉力机除以上项目外，因其传感器精度高（有的达到二十五万分之一）还可以测试摩擦系数。
五、拉力机维修时标准配置问题
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。
六、拉力机维修产品机械主要配置
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，滚珠丝杠的精确度最高，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。
一、拉力机选购时首先应考虑需要测试材料拉力范围
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）。对于一般软包装生产厂家，拉力范围在100牛顿的了就已经足够。因此也决定了采用单臂式的就可以了。
与单臂式相对应结构的是门式结构，它是适应比较大的拉力，如一吨或以上。所以软包装厂家基本用不着。
二、拉力机选购时试验行程的问题
根据软包装薄膜的需要测试的性能和要求，行程在600－800mm就可以。材料伸长率超过1000%的可以选用行程1000或是1200mm。
三、拉力机选购时标准配置问题
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。
四、拉力机选购时输出结果
试验结果输出结果可任意设置：最大力值、伸长率，抗拉强度、定力伸长、定伸长力值、屈服强度，弹性模量、最大试验力8项。这可以说是微电脑操作时，输出的最全面的结果。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最大力值，平均值，最小值三项。
五、拉力机选购时在可做实验项目上
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。市面上有一些高档拉力机除以上项目外，因其传感器精度高（有的达到二十五万分之一）还可以测试摩擦系数。
六、拉力机选购时产品机械主要配置
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，滚珠丝杠的精确度最高，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更好技术是上海信任达仪器有限公司
七、拉力机选购时试验速度
市面设备有的在10~500mm/min，有的在0.001~500mm/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。
八、拉力机选购时测量精度
精度问题，包括测力精度，速度精度，变形精度，位移精度。这些精度值最高都可达到正负0.5。但对于一般厂家，达到1%精度就足够了。