電子拉力試驗(yàn)機(jī)的選購

徐福輝 李立明

該文提供了電子力試驗(yàn)機(jī)選購方法和注意事項(xiàng)，以確保預(yù)期物理性能試驗(yàn)的準(zhǔn)確完成。

電子拉力試驗(yàn)機(jī)；拉力范圍；測試項(xiàng)目；試驗(yàn)速度；機(jī)械配置；測量準(zhǔn)確度；售后服務(wù)

1.前言

電子拉力試驗(yàn)機(jī)是通過拉伸試驗(yàn)達(dá)到檢測材料（金屬材料、非金屬材料）、零部件、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)等的強(qiáng)度、剛度、彈性、塑性、韌性、延展性的基礎(chǔ)物理試驗(yàn)裝置。廣泛應(yīng)用于質(zhì)量檢測、計(jì)量測試及實(shí)驗(yàn)研究，應(yīng)用領(lǐng)域涉及機(jī)械、冶金、建筑、航空、航天、軍工、交通、運(yùn)輸、質(zhì)檢、計(jì)量、教育、醫(yī)療、科研等各行各業(yè)。特別是機(jī)械、冶金行業(yè)和軟件包裝、造紙、薄膜生產(chǎn)行業(yè)，更是不可缺少的檢測儀器，一般用它對材料或構(gòu)件做拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、延伸率等試驗(yàn)，用以保證產(chǎn)品質(zhì)量。很多用戶在選購電子拉力試驗(yàn)機(jī)時對試驗(yàn)機(jī)的配置、性能和技術(shù)要求等考慮不全面，導(dǎo)致不能開展預(yù)期的物理性能試驗(yàn)。筆者建議，用戶在選購時一定要緊密結(jié)合試驗(yàn)材料本身和預(yù)期要開展的試驗(yàn)項(xiàng)目，全面了解分析市場銷售的拉力機(jī)性能后再選購，以確保節(jié)約資金，購置到性價比合理的電子拉力試驗(yàn)機(jī)。唐車公司在動車生產(chǎn)過程中，購置了3臺進(jìn)口電子拉力試驗(yàn)機(jī)，下面筆者結(jié)合在選購過程中遇到的問題，論述一些選購的事項(xiàng)。

2.選購時需關(guān)注的問題

拉力范圍、試驗(yàn)行程、基本配置。不同的拉力范圍配置不同的測力傳感器，將直接影響儀器的成本，特別是歐美、日本進(jìn)口拉力試驗(yàn)機(jī)采用的測力傳感器，由于其高精度、高穩(wěn)定性，造價是國產(chǎn)測力傳感器的十倍，特別是大測力范費(fèi)的傳感器更加昂貴，所以確定拉力范圍至關(guān)重要。比如：軌道客車制造行業(yè)屬于機(jī)械制造行業(yè)，主要是對金屬原材料、緊固件進(jìn)行拉力試驗(yàn)，拉力范圍在300kN基本能夠滿足要求。根據(jù)金屬原材料、緊固件需要測試的性能和要求，行程為（600～800）mm就可以。如果盲目追求大拉力范圍，必然造成試驗(yàn)機(jī)整體價格提高，造成不必要的資金浪費(fèi)。

智能化的三種基本配置：試驗(yàn)機(jī)、計(jì)算機(jī)和打印機(jī)，如果微型計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)則可以直接打印。另外也可以配置普通計(jì)算機(jī)，如配用計(jì)算機(jī)時廠家應(yīng)提供相應(yīng)控制系統(tǒng)。有了計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析，如數(shù)據(jù)編輯、局部放大，并可調(diào)整報(bào)告形式，進(jìn)行成組試樣的統(tǒng)計(jì)分析。

測試項(xiàng)目。每個行業(yè)一般都要求拉力試驗(yàn)機(jī)要一機(jī)多用，即在配置不同夾具的基礎(chǔ)上可做拉伸、壓縮、撕裂、剪切、180度剝離、90度剝離等試驗(yàn)。

試驗(yàn)速度。市場上電子拉力機(jī)的速度有的為（10～500）mm/min，有的為（0.01～500）mm/min。前者一般使用普通調(diào)速系統(tǒng)，成本較低、制作粗糙、影響檢測準(zhǔn)確度，正規(guī)生產(chǎn)廠家和進(jìn)口設(shè)備已不再采用；后者使用侍服系統(tǒng)，由伺服電機(jī)進(jìn)行速度控制調(diào)節(jié)，價格昂貴、準(zhǔn)確度高。一般行業(yè)，選用侍服系統(tǒng)，調(diào)速為（1～500）mm/min就足夠了，這樣既不影響準(zhǔn)確度，價格又在合理的范圍之內(nèi)。

產(chǎn)品機(jī)械主要配置、機(jī)加工準(zhǔn)確度。傳動機(jī)構(gòu)：試驗(yàn)機(jī)傳動機(jī)構(gòu)分絲杠傳動和齒條傳動兩種。前者用于高準(zhǔn)確度試驗(yàn)機(jī)，測試重復(fù)性好、價位稍高；后者便宜，但準(zhǔn)確度低、測試重復(fù)性較差。我們唐車公司的的拉力機(jī)主要用于進(jìn)廠金屬原材料和配件及螺栓的檢驗(yàn)，使用頻繁，要求準(zhǔn)確度高，建議選用絲杠傳動方式的試驗(yàn)機(jī)。絲杠對拉力準(zhǔn)確度測量具有決定作用，一般有滾珠絲杠、梯形絲杠、一般絲杠。其中，滾珠絲杠的準(zhǔn)確度最高，但是其性能要靠計(jì)算機(jī)伺服系統(tǒng)操作才能發(fā)揮。

位移傳感器：位移傳感器主要考慮其壽命，基本采用光柵尺或磁柵尺，光柵尺價格高精度也高，磁柵尺精度低價格也低，但一般可以用10萬次以上，都能夠滿足一般使用要求。

夾具和工裝：“好馬配好鞍”，高性能的試驗(yàn)機(jī)必須配備完善的夾具和工裝。夾具和工裝是拉力試驗(yàn)機(jī)的主要附件，直接關(guān)系到試驗(yàn)?zāi)芊駵?zhǔn)確完成。選購拉力試驗(yàn)機(jī)時，必須根據(jù)要開展的試驗(yàn)項(xiàng)目項(xiàng)目、具體內(nèi)容配備相關(guān)的夾具和工裝。同時材料要求做上、下屈服試驗(yàn)時，還要考慮配置引伸計(jì)。一般夾具和工裝的購置費(fèi)用占整機(jī)購置費(fèi)用的1/3左右。

機(jī)加工準(zhǔn)確度：就拉力試驗(yàn)機(jī)的機(jī)加工工藝而言，有車、磨、刨、銑工藝，有數(shù)控工藝，有線切割工藝。選擇何種加工工藝，將直接影響其性能、使用壽命等。進(jìn)口高準(zhǔn)確度等級的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)架、主要部件一般都采用數(shù)控加工工藝。

測量準(zhǔn)確度。準(zhǔn)確度問題，包括測力準(zhǔn)確度、速度準(zhǔn)確度、變形準(zhǔn)確度、位移準(zhǔn)確度。其中力值測量準(zhǔn)確度是最為關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，一些進(jìn)口設(shè)備準(zhǔn)確度值最高能達(dá)到？.25%。對一般試驗(yàn)，準(zhǔn)確度達(dá)到？%就夠了，但考慮到一些特殊材料，（如鋁合金）依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)的要求，準(zhǔn)確度必須達(dá)到？.5%。另外力值分辨率也是選購首要考慮的因素之一，它是力值測量準(zhǔn)確度的保證。

售后服務(wù)。售后服務(wù)也是選購時必須考慮的因素。選購時要考慮到以下3點(diǎn)：使用過程中易損配件一定要容易購置，否則當(dāng)配件損壞時將直接影響檢測工作，增加后續(xù)工作成本；生產(chǎn)廠家售后服務(wù)中心與自己工作地點(diǎn)的距離，這直接關(guān)系到售后服務(wù)的及時性；生產(chǎn)廠家售后服務(wù)技術(shù)人員的技術(shù)水平，也是購置后開展檢測工作的重要保障。所以，購置前要對生產(chǎn)廠家的經(jīng)營業(yè)績作充分的調(diào)研。

3.結(jié)束語

如果選購時能夠考慮到上述問題，基本上就能夠購置到滿足預(yù)期試驗(yàn)要求、性價比合理的電子拉力試驗(yàn)機(jī)。注意：最終購置后一定要請具備檢定資質(zhì)的的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定/校準(zhǔn)，以驗(yàn)證設(shè)備是否合格。

[1]JG475-2008電子萬能試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程