Die Kernfunktionen der Zugprüfmaschine werden durch den koordinierten Betrieb der Hoststruktur, des Übertragungssystems, des Sensornetzwerks und der Steuerungssoftware realisiert. Der Hauptrahmen besteht aus hochsteifen Materialien, um sicherzustellen, dass die Struktur stabil ist und sich während des Tests nicht verformt. Übertragungssysteme werden normalerweise in zwei Kategorien unterteilt: Schraubenübertragung und Zahnstangenübertragung: Die Schraubenübertragung weist eine hohe Präzision, aber hohe Kosten auf und eignet sich für hochgradig wiederholbare Testszenarien wie Metalle und Verbundwerkstoffe. Zahnstangengetriebe sind kostengünstig und werden hauptsächlich in Szenarien mit geringen Präzisionsanforderungen wie Kunststoff und Gummi eingesetzt.
Die Kraftmessung beruht auf Sensoren, die physikalische Signale in elektrische Signale umwandeln. Bei Zugbelastung der Probe verformt sich das elastische Element und der daran befestigte Dehnungsmessstreifen erzeugt gleichzeitig eine Widerstandsänderung. Die Messschaltung berechnet den tatsächlichen Kraftwert durch Erfassung der Ausgangsspannung. Die Verformungsmessung erfolgt mittels fotoelektrischer Encoder-Technologie. Die Änderung des Abstands zwischen den Klemmen an beiden Enden der Probe treibt die Encoderwelle in Drehung. Das Ausgangsimpulssignal wird vom Prozessor umgewandelt, um den genauen Verformungsbetrag zu erhalten. Das Prinzip der Strahlverschiebungsmessung ist ähnlich, und die Präzisionssteuerung im Millimeterbereich wird durch fotoelektrische Encoder erreicht.
Die Steuerungssoftware dient als „Gehirn“ des Systems und unterstützt drei geschlossene -Regelungsmodi für Kraft, Verschiebung und Verformung. Während des Testprozesses sammelt das System Daten in Echtzeit und generiert Kraft-Weg-Kurven, wobei charakteristische Parameter wie Elastizitätsstufen, Streckgrenzen und Bruchpunkte automatisch identifiziert werden. Erweiterte Modelle sind mit dynamischen Kurvenanalysefunktionen ausgestattet, die mehrere Testdatensätze gleichzeitig zum Vergleich anzeigen können und den Export im Excel-Format und die Cloud-Speicherung unterstützen.
