拉力機(jī)，也稱拉力試驗(yàn)機(jī)、萬能拉力機(jī)等，是一種用于測試材料力學(xué)性能的精密設(shè)備，以下將從其工作原理、分類、應(yīng)用等維度展開介紹：

一、工作原理
力的測量：通過力傳感器，如應(yīng)變片或壓電傳感器，將施加在樣品上的拉力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而實(shí)時(shí)測量拉力的大小。當(dāng)傳感器受到拉力作用時(shí)，由于彈性元件表面粘貼有應(yīng)變片，彈性元件的應(yīng)變與外力大小成正比例，通過測出應(yīng)變片輸出電壓，即可得出力的大小。
變形測量：利用位移傳感器，如光柵尺、編碼器等，精確記錄樣品在拉力作用下的伸長量或變形量。有兩個(gè)夾頭通過一系列傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連接在一起，當(dāng)兩夾頭間的距離發(fā)生變化時(shí)，帶動(dòng)光電編碼器的軸扭轉(zhuǎn)，光電編碼器就會(huì)有脈沖信號(hào)輸出，處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，得出試樣的變形量。
數(shù)據(jù)處理與分析：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄力與伸長的對(duì)應(yīng)關(guān)系，繪制出力 - 伸長曲線，基于該曲線和原始數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算出屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂伸長率等關(guān)鍵力學(xué)性能參數(shù)，以此評(píng)估材料性能。
二、分類
按結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)方式：可分為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式，具有位移控制精度高、速度范圍廣的特點(diǎn)，適用于高精度材料測試；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)式，成本較低，速度控制精度適中，適合中低端應(yīng)用場景；液壓驅(qū)動(dòng)式，通過液壓系統(tǒng)提供拉力，可實(shí)現(xiàn)大噸位測試，但速度調(diào)節(jié)范圍較窄。
按測試功能與用途：有單功能拉力試驗(yàn)機(jī)，僅支持拉伸測試，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格較低；多功能拉力試驗(yàn)機(jī)，可擴(kuò)展壓縮、彎曲、撕裂、剝離等多種測試模式，通過更換夾具實(shí)現(xiàn)多功能測試；動(dòng)態(tài)疲勞拉力試驗(yàn)機(jī)，支持循環(huán)加載測試，模擬材料長期疲勞性能。
按控制方式：分為電腦控制式，通過 PC 端軟件控制測試流程，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并生成報(bào)告，支持復(fù)雜算法分析，數(shù)據(jù)精度高、自動(dòng)化程度高；單片機(jī)控制式，通過嵌入式單片機(jī)控制，功能較基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)能力有限。
按測試載荷范圍：包括微力拉力試驗(yàn)機(jī)，適用于微小載荷測試，分辨率可達(dá) 0.001N；小載荷拉力試驗(yàn)機(jī)，覆蓋常規(guī)材料測試需求，常見于橡塑、紡織、包裝行業(yè)；大載荷拉力試驗(yàn)機(jī)，用于中大型材料測試，需搭配高強(qiáng)度機(jī)架；超大型拉力試驗(yàn)機(jī)，通常采用液壓驅(qū)動(dòng)，用于重工業(yè)級(jí)測試。
按測試環(huán)境與附件：有常溫拉力試驗(yàn)機(jī)，在室溫環(huán)境下進(jìn)行測試；高低溫拉力試驗(yàn)機(jī)，配備高低溫環(huán)境箱，模擬不同溫度下的材料力學(xué)性能；恒溫恒濕拉力試驗(yàn)機(jī)，控制溫度和濕度雙參數(shù)，適用于潮濕環(huán)境下的材料測試。
按行業(yè)專用性：可分為通用型拉力試驗(yàn)機(jī)，適配多行業(yè)測試，通過更換夾具實(shí)現(xiàn)不同場景應(yīng)用；行業(yè)專用型拉力試驗(yàn)機(jī)，包括橡塑專用型、電子專用型、醫(yī)療專用型、汽車行業(yè)專用型等，針對(duì)特定行業(yè)的需求進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)和配置。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
汽車制造行業(yè)：用于測試汽車車身鋼材、發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、安全帶等的力學(xué)性能，確保汽車的安全性能和零部件質(zhì)量。
電子設(shè)備產(chǎn)業(yè)：可測試電子設(shè)備外殼材料的強(qiáng)度與韌性，以及芯片引腳與電路板之間的焊接強(qiáng)度，保障電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性與可靠性。
建筑工程領(lǐng)域：對(duì)鋼筋進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，測定其屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度，還可進(jìn)行混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度測試，為建筑材料的質(zhì)量把關(guān)，確保建筑安全。
紡織與服裝行業(yè)：能評(píng)估紡織品的拉伸、撕裂、耐磨等性能，判斷面料的耐用性、抗皺性能以及穿著舒適度，幫助篩選出符合要求的面料。
四、選型指南
考慮測試材料：不同材料的力學(xué)性能差異較大，例如金屬材料通常需要較大的測試載荷，而薄膜、纖維等材料則對(duì)精度要求較高。
確定測試功能：根據(jù)實(shí)際需求選擇單功能或多功能的拉力機(jī)，如果需要測試多種力學(xué)性能，如拉伸、壓縮、彎曲等，則應(yīng)選擇多功能拉力機(jī)。
關(guān)注精度要求：對(duì)于高精度要求的測試，如科研機(jī)構(gòu)或高端制造業(yè)，應(yīng)選擇伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、測量精度高的拉力機(jī)；而對(duì)于一般工業(yè)生產(chǎn)中的質(zhì)量控制，精度要求相對(duì)較低，可以選擇步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)或價(jià)格較為適中的機(jī)型。
考慮測試環(huán)境：如果需要在不同溫度或濕度條件下進(jìn)行測試，則應(yīng)選擇配備相應(yīng)環(huán)境箱的拉力機(jī)，如高低溫拉力試驗(yàn)機(jī)或恒溫恒濕拉力試驗(yàn)機(jī)。
預(yù)算限制：在滿足測試要求的前提下，根據(jù)預(yù)算選擇合適的拉力機(jī)，不同品牌、型號(hào)和配置的拉力機(jī)價(jià)格差異較大。