拉力試驗機

拉力試驗機

拉力試驗機又名萬能材料試驗機。萬能試驗機是用來針對各種材料進行儀器設備靜載、拉伸、壓縮、彎曲、剪下、撕裂、剝離等力學性能試驗用的機械加力的試驗機,適用於塑膠板材、管材、異型材,塑膠薄膜及橡膠、電線電纜、鋼材、玻纖維等材料的各種物理機械性能測試為材料開發,為物性試驗、教學研究、質量控制等不可缺少的檢測設備,拉力機夾具作為儀器的重要組成部分,不同的材料需要不同的夾具,也是試驗能否順利進行及試驗結果準確度高低的一個重要因素。

基本介紹

  • 中文名:拉力試驗機
  • 外文名:Tensile testing machine
  • 套用:金屬及非金屬材料的測試
  • 別稱:萬能材料試驗機
  • 精度等級:1級/0.5級
  • 適用於:塑膠板材、管材、異型材等
  • 型號:力學試驗機
測試對象,主要特點,滿足標準,套用行業,技術參數,分類,測量原理,注意事項,機器保養,油源的保養,控制系統保養,選購事項,精度找正,

測試對象

伺服拉力機主要適用於金屬及非金屬材料的測試,如橡膠、塑膠、電線電纜、光纖光纜、安全帶、保險帶、皮革皮帶複合材料、塑膠型材、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、彎曲剪下剝離、撕裂、兩點延伸(需另配引伸計)等多種試驗。
拉力試驗機

主要特點

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體,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組對曲線放大進行數據再分析編輯,並可列印報表,產品性能達到國際先進水平。
拉力試驗機FR-103G拉力機拉力試驗機FR-103G拉力機

滿足標準

《GB/T16491-1996 電子萬能試驗機》。

套用行業

廣泛套用於計量質檢;橡膠塑膠;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。

技術參數

最大負荷100N,200N,500N,1KN,2KN,5KN,10KN以內自選;
拉力試驗機
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;
試驗機解析度最大負荷1/200000,內外不分檔,且全程解析度不變;
負荷感測器基本配置:拉、壓感測器(最大負荷)一隻;
擴展配置:可加配多個感測器;
有效試驗寬度400mm(可按客戶要求加寬);
有效拉伸空間400、500、600mm(可按客戶要求加高);
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 (可根據客戶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。

分類

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,再經過軟體程式的計算處理得出用戶想要的最終數據,而且可以通過報表的方式列印出來。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,採用智慧型反饋型運算,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、塑膠拉力試驗機:塑膠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,夾具及軟體比較特殊。
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、按試驗溫度分:常溫夾具、高溫夾具、低溫夾具、高低溫夾具;
六、按用途分:拉伸夾具、壓縮夾具、彎曲夾具、剪下夾具、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。

測量原理

1、拉力試驗機力值的測量是經過測力感測器、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型試驗機感測器為例,當感測器遭到拉力P的效果時,因為彈性元件外表貼上有應變片,由於彈性元件的應變與外力P的巨細成正比例,故此將應變片接入測量電路中,即可經過測出其輸出電壓,然後測出力的巨細。
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。

注意事項

一、拉力試驗機加荷時,指針顫動或時走時停
拉力試驗機
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、齒桿變形或齒桿與齒輪不嚙合:校直齒桿或清洗、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、活塞桿與擺桿相接部位不靈活: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、齒桿、齒輪有油污、磨損或有毛刺:消除齒桿、齒輪的油污、毛刺,找出超差時的齒桿接觸點,然後修正齒桿、齒輪;如不能消除誤差.更換齒桿、齒輪。
2、拉力試驗機試驗機安裝不水平:調整水平。
3、齒桿彎曲:校直或更換齒桿,調整滾動槽輪的問隙。
九、計算機軟體在線上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脫落;檢查在線上選擇感測器是否選擇正確;檢查最近的試驗或操作鍵
盤時感測器是否被撞過;檢查出現問題之前是否使用了軟體的校準或標定功能;檢查是否手動更改過校準值、標定值或硬體參數中的其他信息。
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線正常;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。

機器保養

  1. 定期檢查鉗口部位的螺釘,如發現鬆動,及時擰緊;
  2. 鑲鋼板與襯板接觸的滑動面、襯板上的燕尾槽面應保持清潔,定期塗一層薄的MoS2 (二硫化鉬)潤滑脂;
  3. 定期檢查鏈輪的傳動情況,如發現有鬆動,請將張緊輪重新張緊。

油源的保養

  1. 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;
  2. 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。
  3. 長時間不做試驗時,注意關斷主機電源。如果機器在待機狀態,轉換開關應打到“載入”檔,因為如果轉換開關打在“快退”檔,電磁換向閥一直在通電狀態,會影響該器件的使用壽命。

控制系統保養

一、定期檢查控制器後面板的連線線是否接觸良好,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。

選購事項

1、首先應考慮需要測試材料拉力範圍
拉力範圍的不同,決定了所使用感測器的不同,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著。
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
智慧型化的三種基本配置:主機、微電腦、還有印表機,如果微電腦功能強可以直接列印。另外也可配備普通電腦。有了電腦,就可以進行複雜的數據分析,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定: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。這可以說是微電腦操作時,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、剪下、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,因其感測器精度高(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。感測器,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。

精度找正

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複查,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。

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