I. Kernstructuur en Functionele Verdeling

De basisstructuur van een trekproefmachine bestaat uit vier kerncomponenten: het aandrijfsysteem, het krachtmeetsysteem, het rekmeetsysteem en het besturingssysteem. Deze componenten werken samen om het testproces te voltooien:
Het aandrijfsysteem: Dit is verantwoordelijk voor het uitoefenen van kracht (zoals spanning tijdens het uitrekken) op het monster. Het bestaat typisch uit een motor (servomotor, stappenmotor, etc.) en een transmissiemechanisme (kogelomloopspindel, geleiderails). Het kan verschillende belastingsmethoden bereiken, zoals uniforme en variabele snelheid.
Het krachtmeetsysteem: Dit gebruikt een krachtsensor (zoals een rekstrookje) om mechanische kracht om te zetten in een elektrisch signaal, waardoor de kracht die op het monster wordt uitgeoefend nauwkeurig wordt gemeten.
Het rekmeetsysteem: Dit gebruikt een rekstrookmeter (vastgeklemd op het monster) of een verplaatsingssensor om de lengteverandering (zoals verlenging of compressie) van het monster tijdens het belastingsproces te registreren.
Het besturingssysteem: Dit bestaat uit een computer en gespecialiseerde software. Het regelt de snelheid en methode van de belasting van het aandrijfsysteem, ontvangt kracht- en reksignalen, verwerkt de gegevens en genereert een testrapport.
 

II. Gedetailleerde Workflow

Monstervoorbereiding en Klemming
Volgens testnormen (zoals GB, ISO en ASTM) wordt het materiaal verwerkt tot een standaardmonster (bijv. haltervormig voor metaaldraad, lange stroken voor plastic folie). De uiteinden van het monster worden vervolgens vastgezet in de bovenste en onderste klemmen van de trekproefmachine. De klemmen moeten worden geselecteerd op basis van de materiaaleigenschappen (bijv. wigklemmen voor metaal, pneumatische klemmen voor rubber), om te voorkomen dat het monster wegglijdt of breekt in de klemmen.
Parameterinstelling
Het besturingssysteem stelt parameters in zoals het testtype (bijv. trekken, drukken, buigen), de belastingssnelheid (bijv. 5 mm/min voor plastic, 50 mm/min voor metaal) en de stopcondities (bijv. automatische uitschakeling bij monsterbreuk).
Krachttoepassing en Signaalverwerving
Het aandrijfsysteem beweegt de onderste (of bovenste) klem en oefent spanning (voor trekproeven) of compressie (voor drukproeven) uit op het monster.
De krachtsensor detecteert de kracht in real-time en zet de mechanische kracht om in een voltagesignaal (de weerstand van de rekstrook verandert door krachtvervorming, wat op zijn beurt de spanning verandert), dat vervolgens naar het besturingssysteem wordt verzonden. Het vervormingsmeetsysteem (zoals een rekstrookmeter) registreert tegelijkertijd de verlenging (of samentrekking) van het monster, die ook wordt omgezet in een elektrisch signaal en naar het besturingssysteem wordt verzonden.
Gegevensverwerking en Resultaatuitvoer
Het besturingssysteem zet de kracht- en vervormingssignalen om (bijv. kracht naar N of kN, vervorming naar mm of percentage) en plot in real-time een "kracht-vervormingscurve" (of "spanning-rekcurve").
Belangrijke parameters worden berekend op basis van de curve-eigenschappen:
Treksterkte = maximale trekkracht ÷ oorspronkelijke dwarsdoorsnede van het monster;
Verlenging = (lengte na breuk - oorspronkelijke lengte) ÷ oorspronkelijke lengte × 100%;
Vloeigrens: berekend op basis van de kracht die overeenkomt met het vloeip lateau in de spanning-rekcurve.
Een testrapport met de curve en parameters wordt gegenereerd, ter ondersteuning van gegevensopslag, afdrukken of exporteren.
 

III. Belangrijkste Technische Kenmerken

Precisiecontrole: Nauwkeurige kracht- en vervormingsmetingen worden gewaarborgd door hoogprecisiesensoren (fout ≤ 0,5%), een servoaandrijfsysteem (snelheidsregelnauwkeurigheid ≤ ±1%) en closed-loop feedbackregeling. Veelzijdigheid: Door armaturen en sensoren te vervangen, kunnen verschillende tests worden uitgevoerd, zoals trekken, drukken, buigen, afschuiven en pellen, om verschillende materialen en normen te accommoderen.
Automatisering: Moderne trekproefmachines zijn vaak uitgerust met computersoftware die automatische belasting, automatische breukdetectie en automatische resultaatberekening ondersteunt, waardoor menselijke fouten worden verminderd.

Kortom, de essentie van een trekproefmachine is om het "mechanische gedrag" van een materiaal onder spanning om te zetten in "kwantificeerbare gegevens", wat een wetenschappelijke basis biedt voor materiaalselectie, kwaliteitscontrole en wetenschappelijke onderzoeksanalyse. Het is een essentieel hulpmiddel voor het testen van de mechanische eigenschappen van materialen.