首先(xiān)應考慮需要測(cè)試材料拉力範(fàn)圍。

拉力(lì)範(fàn)圍的(de)不同，決定了所使(shǐ)用傳感器的(de)不同，也(yě)就決定了拉力機(jī)的結(jié)構，但(dàn)此項對價(jià)格的(de)影響(xiǎng)不大(dà)(門(mén)式(shì)除外)。對于(yú)一般(bān)非金屬材(cái)料生(shēng)産(chǎn)廠家，拉力範圍(wéi)在5000牛頓(dùn)的了(le)就(jiù)已經足(zú)夠。因此選(xuǎn)擇5000n以(yǐ)下的(de)單臂或者雙柱就夠(gòu)了.金屬材(cái)料可以選(xuǎn)用10kn以(yǐ)上的雙柱(zhù)試驗(yàn)機.

二、 試驗(yàn)行程(chéng)的問題。

根(gēn)據非(fēi)金(jīn)屬材料(liào)需要測(cè)試(shì)的性(xìng)能和(hé)要求，行程(chéng)在800mm以内(nèi)就可以(yǐ)。特殊(shū)延(yán)伸率比(bǐ)較大的材(cái)料.比(bǐ)如矽(xī)膠(jiāo).需要行程1200mm.(可以(yǐ)訂制)金屬材料伸長率(lǜ)都比較小.不需(xū)要大(dà)行程.

三、 标(biāo)準配置(zhì)問題。

智(zhì)能化的三種基(jī)本配置：主(zhǔ)機、微(wēi)電腦、還有打印(yìn)機，如果微(wēi)電腦功能(néng)強可(kě)以直(zhí)接打(dǎ)印。另(lìng)外也(yě)可配(pèi)備普通電(diàn)腦。有了電(diàn)腦，就(jiù)可以(yǐ)進行複雜(zá)的數據(jù)分析，如(rú)數據(jù)編輯，局部(bù)放大，可調整報(bào)告形式(shì)，進行成組式(shì)樣的(de)統計分析。

如配用電(diàn)腦，廠(chǎng)家應給配(pèi)備(bèi)相(xiàng)應軟(ruǎn)件控(kòng)制系統。

四、輸(shū)出結果(guǒ)。

試驗(yàn)結果(guǒ)輸出結果可任(rèn)意設(shè)置：力值、伸(shēn)長率，抗(kàng)拉(lā)強度(dù)、定力伸長、定伸(shēn)長力值、屈(qū)服強(qiáng)度，彈性(xìng)模量、試驗力8項。這(zhè)可以(yǐ)說是(shì)微電腦操(cāo)作時(shí)，輸出的全(quán)面的結果。國外(wài)一些廠(chǎng)家(jiā)的産(chǎn)品，一(yī)般可以輸出這8項。國(guó)内有的廠家可以輸(shū)出5-6項，有的(de)廠家就隻(zhī)能輸出大(dà)力值，平均值，小值(zhí)三(sān)項。

五、在可(kě)做實驗(yàn)項(xiàng)目上。

非金屬(shǔ)材(cái)料要(yào)求拉力(lì)機(jī)一機多用(yòng)，即在配備(bèi)不同夾具的基(jī)礎上(shàng)，可做拉伸(shēn)、壓縮、彎曲、撕裂、剪切、180度剝離、90度(dù)剝離試驗。

市面上有一(yī)些拉力(lì)機除(chú)以上(shàng)項目(mù)外，因(yīn)其傳感器(qì)精度高(有的達到十萬分之三(sān)以内(nèi))還開(kāi)發出(chū)了可以測試摩(mó)擦系數摩擦系(xì)數測(cè)試(shì)儀。

六、産(chǎn)品機械(xiè)主要配(pèi)置(zhì)：

傳動(dòng)，有絲杠(gàng)傳動和齒條(tiáo)傳(chuán)動，前(qián)者(zhě)昂(áng)貴，用(yòng)于高精度，測試(shì)重複(fú)性高;後者(zhě)便宜，用(yòng)于低精(jīng)度，測試重複(fú)性低。

絲杠，對(duì)拉力(lì)精度(dù)測(cè)量(liàng)具有(yǒu)決定作用。一般(bān)的有滾(gǔn)珠絲杠(gàng)，梯形絲(sī)杠，一般(bān)絲杠。其中，滾珠(zhū)絲杠的度(dù)高，但是其性(xìng)能(néng)的發(fā)揮要(yào)靠(kào)電腦伺服系統操作才(cái)能發揮，整(zhěng)套價(jià)格也比較昂貴(guì)。采用一(yī)般絲杠和(hé)梯形絲(sī)杠就(jiù)可以達到(dào)非金(jīn)屬材(cái)料所要求(qiú)的精度(dù)，即0.5-1%精度。

傳動(dòng)，有(yǒu)齒輪傳動和鏈條傳動，前者昂貴，用于(yú)高精度;後(hòu)者便(biàn)宜，用于(yú)低精度(dù)。

傳感器(qì)，主要成(chéng)本在于壽命，光(guāng)電感應是其中比較(jiào)*的(de)技(jì)術，一般可用(yòng)十萬次(cì)以上，進口(kǒu)和國内部分合(hé)資廠(chǎng)家可以達到。

七(qī)、試驗(yàn)速度。

國家标準規定不同(tóng)材料(liào)有(yǒu)不(bú)一樣的試驗速度, 市(shì)面設備有(yǒu)的在10~500 mm/min，有的在0.01~500 mm/min，前(qián)者一(yī)般使用普(pǔ)通調(diào)速系(xì)統，成本較(jiào)低，粗(cū)糙影響精度;後(hòu)者使用(yòng)伺(sì)服系統，價格昂(áng)貴，精度高，對于(yú)非金(jīn)屬(shǔ)材料企業，選(xuǎn)用伺服系(xì)統，調(diào)速(sù)範圍(wéi)1~500mm/min的(de)就足夠了(le)，這樣(yàng)既不影(yǐng)響(xiǎng)精度(dù)，價格又在合理(lǐ)範圍之内。

八、測(cè)量精(jīng)度。

精度(dù)問題，包括測(cè)力精度，速(sù)度精度，變(biàn)形精(jīng)度，位移精度。這些(xiē)精度值(zhí)高都(dōu)可達到正負0.5。但對于一般(bān)廠家(jiā)，達(dá)到1%精度(dù)就足(zú)夠了。另外(wài)，力值分辨率幾(jǐ)乎都(dōu)能達到十(shí)萬分之一。

目前市場上用于檢測材(cái)料拉(lā)伸性(xìng)能的拉力(lì)試驗(yàn)機很多，但是并(bìng)非所有的試驗(yàn)機都适合各種材料的拉伸試驗，本文結合我國材料(liào)檢測标(biāo)準，分析(xī)了(le)選擇(zé)非金屬材料檢(jiǎn)測的(de)拉力機時(shí)應尤其關注的(de)指标。

塑(sù)料和橡(xiàng)膠的拉伸(shēn)性能(néng)是其力(lì)學(xué)性能(néng)中重要、基本的(de)性能之一，它在很大程(chéng)度(dù)上決(jué)定了該種塑料(liào)和橡膠(jiāo)的使用場合(hé)。拉伸(shēn)性能(néng)的(de)好(hǎo)壞，可以通(tōng)過拉伸試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)。

1、高分(fèn)子聚(jù)合物的拉伸性(xìng)能

作爲材(cái)料使(shǐ)用時要求(qiú)高分(fèn)子聚合物具有(yǒu)必要的力(lì)學性能。可(kě)以說，對于(yú)高分子聚(jù)合物的大(dà)部分應用(yòng)而言(yán)，力學(xué)性(xìng)能(néng)比其(qí)他物理性(xìng)能顯得更爲重(zhòng)要。

高分子(zǐ)聚合(hé)物具有(yǒu)所有已知材(cái)料中(zhōng)可變(biàn)性範圍寬的力學性質，這是由(yóu)于高聚(jù)物由長(zhǎng)鏈分(fèn)子組成，分(fèn)子運動具(jù)有明(míng)顯的松弛(chí)特性(xìng)的緣故。如(rú)高聚(jù)物材料具有相(xiàng)當(dāng)高的伸(shēn)長率(lǜ)，一般(bān)pe的斷(duàn)裂(liè)伸(shēn)長率在90%～950%(其(qí)中線性低密度聚乙(yǐ)烯lldpe的(de)伸長(zhǎng)率較(jiào)高)，通(tōng)過特殊的(de)制作工藝(yì)，部(bù)分(fèn)材料的伸長率(lǜ)可在1000%之(zhī)上，而普(pǔ)通高聚物材料(liào)的斷裂伸長率(lǜ)也多在50%～100%之間(jiān)。通常對材(cái)料(liào)的拉伸性能(néng)要求較(jiào)高的(de)有(yǒu)熱(rè)收縮(suō)膜以(yǐ)及(jí)拉伸膜(mó)等。

2、拉(lā)伸試(shì)驗

拉伸試驗(yàn)(應(yīng)力-應(yīng)變試驗(yàn))一(yī)般是将材料試(shì)樣兩(liǎng)端分(fèn)别夾(jiá)在兩(liǎng)個間隔一定距(jù)離的(de)夾(jiá)具(jù)上，兩夾具(jù)以(yǐ)一定的速度分離(lí)并拉(lā)伸試(shì)樣，測定試(shì)樣上的應力變化，直到試樣破(pò)壞爲止。

拉伸試(shì)驗是研(yán)究(jiū)材料(liào)力學(xué)強度廣泛使用的方法之一，需要使用恒(héng)速運動的拉力試驗(yàn)機。按(àn)載荷(hé)測定方式的不(bú)同，拉力試驗(yàn)機(jī)大體可以(yǐ)分爲(wèi)擺錘(chuí)式拉力試(shì)驗機(jī)和電子拉(lā)力試驗機兩類(lèi)，目前使用較多(duō)的是(shì)電子(zǐ)拉力試驗機(jī)。

3、電子拉力試驗機選擇(zé)指标

由于非金(jīn)屬材料主要是(shì)高分子聚合物(wù)或它的(de)相關材料，如(rú)前所(suǒ)述高(gāo)聚物材(cái)料(liào)的伸長率(lǜ)遠遠優于(yú)金屬、纖維(wéi)、木材、闆材(cái)等(děng)材(cái)料，因此檢測高(gāo)分子聚合物的(de)拉力(lì)機就與通常的(de)材料拉伸(shēn)性能(néng)檢測拉力機有(yǒu)一定(dìng)的(de)差(chà)别，尤(yóu)其(qí)需(xū)要注(zhù)意的(de)是電子拉力(lì)機(jī)的有效行程以(yǐ)及試(shì)樣(yàng)夾(jiá)具兩(liǎng)方面(miàn)。

3.1 有效(xiào)行程

在進行拉伸試(shì)驗時，所用試(shì)樣(yàng)的尺寸雖然小，但材料的伸長率普(pǔ)遍比較高，因此用于檢測軟包裝材料的(de)拉伸性能(néng)需要配備行(háng)程較大(dà)的拉(lā)力機(jī)，否則(zé)夾具(jù)運行可能(néng)會超過行程(chéng)的(de)使用極限(xiàn)、造成設備的損壞。

gb13022-91《塑料薄(báo)膜拉伸性(xìng)能試(shì)驗方(fāng)法》中(zhōng)給出(chū)的斷裂伸(shēn)長率或屈(qū)服伸(shēn)長率(εt，單(dān)位是%)的(de)計算(suàn)公(gōng)式，

εt=[l-l0*100]/ l0

式中(zhōng)：εt是斷(duàn)裂(liè)伸長率(lǜ)或是(shì)屈服伸(shēn)長(zhǎng)率;

l是(shì)試樣斷裂(liè)時或(huò)屈(qū)服時标(biāo)線間(jiān)的(de)距離;

l0是标線(xiàn)間的(de)距離(lí)。

需要(yào)注意的是(shì)在伸(shēn)長率的計(jì)算中，我(wǒ)們僅采集試樣上兩條标(biāo)線間的伸長(zhǎng)量。标(biāo)線是通過打印或手(shǒu)工的(de)方式畫(huà)在(zài)制取(qǔ)完成的(de)試樣上(shàng)的(标線(xiàn)的(de)添加(jiā)應對(duì)試樣不産(chǎn)生任何影響)，而(ér)标線間(jiān)的距離(lí)是多(duō)少呢(ne)?不同(tóng)的标(biāo)準給(gěi)出的(de)這一距離大多(duō)存在(zài)一(yī)定的差(chà)異，而同(tóng)一标準(zhǔn)中也(yě)是往往針(zhēn)對不(bú)同的材料給出不同的試(shì)樣尺寸，因(yīn)此标(biāo)線之間(jiān)的(de)距離(lí)也是不同的，不過(guò)這樣有利于(yú)檢測伸長率(lǜ)非(fēi)常大或非(fēi)常小(xiǎo)的材料并(bìng)得到(dào)的試(shì)驗結(jié)果。對于塑料薄(báo)膜，标(biāo)線之間的距離(lí)通常是在(zài)25～50mm之間(jiān)。

由于試樣(yàng)在拉(lā)伸試(shì)驗中(zhōng)變形(xíng)伸長不僅僅是(shì)在标線(xiàn)之(zhī)内(nèi)，凡是在兩夾(jiá)具之(zhī)間的試樣都會(huì)得到(dào)不同(tóng)程度的拉伸變形。标(biāo)準中與(yǔ)标線距(jù)離相(xiàng)對應的夾(jiá)具間的(de)初始距離在80～115mm以内，如果(guǒ)兩夾(jiá)具間的試(shì)樣都能(néng)保(bǎo)持(chí)同(tóng)樣的(de)伸長(zhǎng)率并(bìng)假設爲(wèi)500%，則(zé)拉力(lì)機的有效行程(chéng)需在480～690mm才(cái)能保證(zhèng)試驗的正(zhèng)常進(jìn)行。

筆者(zhě)對目前市場(chǎng)上出售的(de)電子拉力(lì)機的(de)有效行程進行(háng)了随機調(diào)查，在(zài)所調查的(de)國内(nèi)外幾個品(pǐn)牌的72台拉(lā)力機中，行程範(fàn)圍分布在(zài)400mm以下的設備，占13.9%;行程在400～700mm的設備(bèi)，占71.9%;行(háng)程(chéng)在701～1000mm的設(shè)備，占10.8%;行程在1000mm以上(shàng)的設備，僅占(zhàn)3.4%。然而在這(zhè)次統(tǒng)計的電子(zǐ)拉力(lì)機中，大行程的(de)設備并非全部(bù)用于軟包裝材(cái)料的(de)檢測(cè)，部分是用于人造木(mù)闆、帆布(bù)、窗(chuāng)簾、銅(tóng)材等材料的拉(lā)伸(shēn)試驗中。

3.2 試樣(yàng)夾具(jù)

gb13022-91《塑(sù)料薄膜拉伸(shēn)性能試驗(yàn)方法》中對(duì)夾具(jù)的描述(shù)爲：“試驗(yàn)機應備(bèi)有适當(dāng)的夾具，該夾具(jù)不應引(yǐn)起試樣(yàng)在夾具(jù)處(chù)斷裂(liè)，施加(jiā)任何負荷(hé)時，試驗機上的(de)夾具應能立(lì)即對準(zhǔn)成一條線(xiàn)，以使試樣(yàng)的長軸與通過夾具(jù)中心線的(de)拉伸(shēn)方向重(zhòng)合(hé)。……将試(shì)樣置于試(shì)驗機(jī)的兩(liǎng)夾(jiá)具中，使試樣縱軸(zhóu)與上(shàng)、下夾具中心連(lián)線相重(zhòng)合，并(bìng)且(qiě)要松緊适(shì)宜，以(yǐ)防止試樣滑脫(tuō)和斷裂在夾具(jù)内。夾具(jù)内應襯橡膠之類的彈(dàn)性材料。"由(yóu)于高聚物(wù)材料(liào)力學性能(néng)的特殊性以及軟包裝材(cái)料特殊的使用(yòng)方式使軟包材(cái)檢測的(de)試樣厚度非常薄(báo)，一般(bān)的(de)夾具無法滿(mǎn)足要求，使(shǐ)用不(bú)當會引起試樣在夾具(jù)處斷裂(liè)緻使(shǐ)試驗失敗。