Разрывная машина — это испытательное оборудование для механических испытаний материалов: она прикладывает к образцу контролируемое усилие и одновременно измеряет силу и деформацию. На таких установках определяют прочность и пластичность металлов, пластмасс, резины, тканей, кожи, бумаги и других материалов.
Поскольку одна установка работает не только на растяжение, но и на сжатие и изгиб, её также называют универсальной испытательной машиной. Ниже разберём, какие испытания проводит разрывная машина, в каких диапазонах нагрузок она работает, какими стандартами регламентированы методы и на что смотреть при выборе модели.
Содержание
- Что такое разрывная машина и универсальная испытательная машина
- Какие испытания проводит разрывная машина
- Диапазоны нагрузок и ключевые параметры
- Как выбрать разрывную машину?
- Стандарты, поверка и аттестация разрывных машин
- Разрывные машины «Метротекс»: серии МТ 110, МТ 120, МТ 130
- Частые вопросы
Что такое разрывная машина и универсальная испытательная машина
Разрывная машина (она же испытательная, или универсальная разрывная машина) — техническое устройство, воспроизводящее условия механического испытания. Конструктивно это жёсткая рама (одно- или двухколонная), подвижная траверса с приводом, захваты для крепления образца и датчик силы — силоизмеритель. По мере нагружения система регистрирует усилие и перемещение и строит диаграмму «нагрузка — деформация», по которой рассчитывают разрывную нагрузку, предел прочности и текучести, относительное удлинение и модуль упругости.
«Разрывной» машину называют потому, что многие испытания доводят образец до разрушения; «универсальной» — потому что, меняя оснастку и режим, на ней выполняют разные виды нагружения. По сути это и есть машина для испытания материалов, или, шире, оборудование для механических испытаний.
Схема разрывной (универсальной испытательной) машины: жёсткая рама, подвижная траверса, захваты для образца и датчик силы. Стрелки показывают направление движения траверсы.
Общие технические требования к машинам для испытаний на растяжение, сжатие и изгиб установлены ГОСТ 28840-90, а термины — ГОСТ 14766. Силоизмерительную систему нормируют по классу точности: погрешность измерения нагрузки у современных машин, как правило, укладывается в ±1 % в рабочем диапазоне.
Какие испытания проводит разрывная машина
Базовых режимов три — растяжение, сжатие и изгиб. От них производны более частные схемы: на отслаивание и расслаивание, на срез и продавливание, многоцикловые нагружения. Тип испытания определяет, какая оснастка устанавливается на машину, но не меняет принцип её работы.
Три базовых режима нагружения: испытание на растяжение, на сжатие и трёхточечный изгиб. Оранжевым показано направление прикладываемого усилия.
Испытание на растяжение
Самый распространённый режим. Образец закрепляют в захватах и растягивают с заданной скоростью до разрушения, фиксируя усилие и удлинение. Определяют разрывную (максимальную) нагрузку, предел прочности и предел текучести, относительное удлинение при разрыве, модуль упругости.
Методы зависят от материала: металлы — ГОСТ 1497-2023 (гармонизирован с ISO 6892-1); пластмассы — ГОСТ 11262-2017 (ISO 527); резина и эластомеры — ГОСТ 270-75; ткани — ГОСТ ISO 13934-1 (метод полоски, максимальное усилие и удлинение); бумага и картон — ГОСТ Р ИСО 1924-2. Поэтому разрывная машина для металла, резины, текстиля, тканей, кожи, бумаги, пластика или полимеров различается прежде всего диапазоном нагрузок и захватами, а не принципом действия — это та же машина для растяжения с подходящей оснасткой.
Испытание на сжатие
Образец сжимают между плитами, регистрируя усилие и осадку; определяют прочность при сжатии, деформацию и модуль. Для пластмасс метод установлен ГОСТ 4651-2014 (ISO 604). В упаковочной отрасли важны характеристики картона: сопротивление сжатию на коротком расстоянии (метод SCT, ГОСТ Р ИСО 9895) и сопротивление сжатию кольца (RCT, ГОСТ 10711). Для очень больших сжимающих усилий применяют испытательные прессы — близкий по идее, но отдельный класс оборудования. Машина для испытания на сжатие в составе универсальной установки решает те же задачи в пределах своей предельной нагрузки.
Испытание на изгиб
Образец, свободно лежащий на двух опорах, нагружают в середине (трёхточечный изгиб) либо в двух точках (четырёхточечный). Определяют прочность при изгибе и модуль упругости при изгибе. Для пластмасс и полимерных композитов метод установлен ГОСТ 4648-2014 (ISO 178); для металлов и ряда других материалов применяют профильные ГОСТ на изгиб. Машина для испытания на изгиб особенно показательна для жёстких и хрупких материалов.
Важно различать статику и динамику: растяжение, сжатие и изгиб — статические нагружения, и их выполняет именно разрывная машина. Ударные характеристики, например ударную вязкость, определяют не на разрывной машине, а на маятниковом копре — это другой принцип и другое оборудование.
Диапазоны нагрузок и ключевые параметры
Класс разрывных и универсальных испытательных машин перекрывает очень широкий диапазон усилий — от единиц ньютон (тонкие плёнки, нити, бумага) до сотен килоньютон (металлы, канаты, конструкционные материалы). Линейка машин «Метротекс», к примеру, охватывает примерно от 5 Н до 500 кН. Чтобы корректно сопоставить модель с задачей, полезно понимать назначение основных характеристик.
Ключевые параметры разрывной машины
| Параметр | Что означает | На что влияет |
| Наибольшая предельная нагрузка, Н/кН | Максимальное усилие, которое развивает машина | Выбор под материал и запас по нагрузке |
| Диапазон измерения нагрузки | Рабочий диапазон силоизмерителя | Точность на малых усилиях |
| Класс точности силоизмерителя | Нормируемая погрешность (часто ±1 % по ГОСТ 28840) | Достоверность результатов |
| Скорость перемещения траверсы | Диапазон скоростей нагружения, мм/мин | Соответствие методу (скорость деформации) |
| Рабочий ход / высота рабочего пространства | Доступное пространство для образца и оснастки | Размеры образца и захватов |
| Измерение удлинения | Дискретность отсчёта, наличие экстензометра | Точность деформационных характеристик |
| Тип привода | Электромеханический сервопривод или ручной | Автоматизация и повторяемость |
| Схема | Одно- или двухзонная (одна/две рабочие зоны) | Гибкость и охват по нагрузкам |
Главное правило: предельную нагрузку выбирают с запасом, чтобы рабочая точка приходилась на середину диапазона силоизмерителя, где точность выше. Скорость траверсы должна соответствовать выбранному стандарту, а измерение удлинения — задаче: для модуля упругости нужен экстензометр, для контроля разрывного удлинения часто достаточно перемещения траверсы.
Как выбрать разрывную машину?
Выбор начинается не с прибора, а с задачи. Удобно двигаться по короткому чек-листу.
- Метод и стандарт. Определите вид испытания (растяжение, сжатие, изгиб) и конкретный ГОСТ либо ISO — от него зависят скорость, образец и оснастка. Подбор удобно вести «по стандарту».
- Материал и нагрузка. Оцените ожидаемое максимальное усилие и возьмите запас по предельной нагрузке.
- Класс точности. Для арбитражных и сертификационных задач нужен подтверждённый класс силоизмерителя.
- Рабочее пространство и ход. Под габариты образца и устанавливаемые захваты.
- Захваты и зажимы. Подбираются под материал — это критично для корректного результата (см. ниже).
- Управление. Микропроцессорный пульт для простых задач или ПК/ноутбук с ПО для протоколов, архива и расчётов по ГОСТ.
- Габариты и формат. Для низких нагрузок подойдёт настольная (малогабаритная) разрывная машина; для производства — напольная.
- Назначение. Для вуза или колледжа существует учебная разрывная машина с упрощённым управлением.
- Метрологический статус. Машина как средство измерений (поверка) или как испытательное оборудование (аттестация) — см. следующий раздел.
- Сервис и гарантия. Пусконаладка, обучение, гарантийное и постгарантийное обслуживание.
Захваты и зажимы — половина успеха
Захваты (зажимы) подбирают под материал: клиновые и винтовые — для металлов и жёстких пластиков, пневматические — для повторяемого усилия зажатия, специальные — для нитей, плёнок, эластомеров и тканей. Неправильный захват искажает результат: образец проскальзывает или разрушается в зоне зажима, а не в рабочей части. Поэтому захваты для разрывной машины и зажимы для испытаний рассматривают как часть измерительной системы, а не как аксессуар. Подобрать оснастку можно в разделе захваты и зажимы для разрывных машин.
Стандарты, поверка и аттестация разрывных машин
Одна и та же разрывная машина может одновременно быть средством измерений (СИ) и частью испытательного оборудования (ИО) лаборатории. Процедуры при этом разные, и их не следует путать.
- Поверка. Если тип машины утверждён и внесён в Госреестр СИ, она подлежит поверке — подтверждению соответствия метрологическим требованиям. Поверку разрывной машины и других испытательных машин проводит аккредитованное лицо или ЦСМ.
- Аттестация. В составе испытательной лаборатории то же оборудование проходит аттестацию по ГОСТ Р 8.568-2017 — первичную при вводе в эксплуатацию и периодическую. Это подтверждение пригодности воспроизводить условия испытаний.
- Калибровка. Определяет действительные метрологические характеристики и обычно носит добровольный характер (вне сферы госрегулирования). Калибровка разрывной машины актуальна, когда нужны уточнённые поправки.
- Метрологическая экспертиза. Анализ методик и программ испытаний — работа с документацией, а не действие над прибором.
Стоит различать роли участников. Производитель оборудования с собственной метрологической службой оснащает лаборатории и сопровождает технику метрологически (поверка узлов, аттестация, экспертиза методик), но не является органом по сертификации и не выдаёт сертификаты или декларации соответствия на продукцию третьих лиц. В процессе эксплуатации машины проходят обслуживание; при необходимости выполняется ремонт разрывных машин и замена узлов силоизмерения и привода. Подробнее об услуге — на странице аттестация испытательного оборудования.
Разрывные машины «Метротекс»: серии МТ 110, МТ 120, МТ 130
ООО «Метротекс» (официальный сайт metrotex.ru) — российский разработчик и производитель разрывных и универсальных испытательных машин серии «МТ». Линейка построена по диапазону нагрузок и конструктивной схеме.
Серии разрывных машин «Метротекс»
| Серия | Тип и схема | Ориентир по нагрузке | Назначение |
| МТ 110 | Компактные одностоечные, вертикальные и горизонтальные | до ~5 кН | Малые и средние нагрузки: текстиль, плёнки, нити, бумага, учебные задачи |
| МТ 120 | Двухстоечные (двухзонные) | до ~150 кН | Средние и повышенные нагрузки |
| МТ 130 | Универсальные двухзонные | до ~500 кН | Широкий диапазон, включая металлы |
| МТ 140 | Горизонтальные | до 500 кН | Крупногабаритные образцы, канаты |
Серия универсальных машин «МТ» имеет свидетельство об утверждении типа средств измерений (Госреестр СИ № 57296-14, «Машины испытательные универсальные МТ»), что охватывает серии МТ 110/120/130 и модификации МТ(М) 110/120; первичную поверку выполняет ЦСМ. Управление реализовано через микропроцессорный пульт оператора или ПК/ноутбук с фирменным ПО «Испытательная лаборатория» (конструктор отчётов и ГОСТов, архив испытаний). Захваты — серия МТ-Z под конкретные методы. Как российский производитель, «Метротекс» ведёт разработку и пишет программное обеспечение в России; часть узлов (сервопривод, тензометрия, рама) — импортные.
Для низких нагрузок, лабораторных и учебных задач подойдёт компактная горизонтальная разрывная машина МТ 110-0.5-H с ручным приводом: предельная нагрузка 500 Н, дискретность измерения удлинения 0,01 мм, масса около 9 кг. Её применяют для растяжения и сжатия лёгких материалов — нитей, лент, тканей, плёнок и бумаги (например, по ГОСТ Р ИСО 12625-4). Для средних и больших нагрузок в линейке есть МТ 120-5, универсальная двухзонная машина МТ 130-100 и МТ 110-2.
Каждая поставка включает пусконаладку и обучение персонала, гарантию 12 месяцев и при необходимости аттестацию по ГОСТ Р 8.568-2017. Полный модельный ряд собран в разделе разрывные испытательные машины.
О стоимости. Цена разрывной машины зависит от предельной нагрузки, привода, класса точности и комплекта захватов, поэтому единого прайса нет. Стоимость конкретной конфигурации уточняется по запросу через действие «Уточнить цену».
Частые вопросы
Чем разрывная машина отличается от пресса?
Разрывная (универсальная) машина рассчитана прежде всего на растяжение и дополнительно работает на сжатие и изгиб, измеряя силу и деформацию образца. Испытательный пресс ориентирован на сжимающие нагрузки, нередко большие. Для испытаний на растяжение нужен именно класс разрывных машин.
Что нужно разрывной машине — поверка или аттестация?
Если машина является утверждённым средством измерений, она подлежит поверке. В составе испытательной лаборатории то же оборудование проходит аттестацию по ГОСТ Р 8.568-2017. На практике часто требуются обе процедуры, а калибровка выполняется по необходимости.
Какая разрывная машина нужна для текстиля, металла или пластика?
Принцип действия один и тот же, различаются диапазон нагрузок и захваты. Для тканей и плёнок достаточно малых нагрузок и специальных зажимов; для металлов нужны высокие нагрузки и жёсткие клиновые захваты. Подбор удобно вести по конкретному стандарту.
Что такое универсальная испытательная машина?
Это разрывная машина, которая за счёт смены оснастки и режима выполняет несколько видов испытаний — на растяжение, сжатие и изгиб — на одной раме.
Сколько стоит разрывная машина?
Цена зависит от предельной нагрузки, типа привода, класса точности и комплекта захватов, поэтому единого прайса нет — стоимость конкретной конфигурации уточняется по запросу.
Коротко о главном
Разрывная машина измеряет силу и деформацию образца, а в универсальном исполнении закрывает растяжение, сжатие и изгиб. Ключевые ориентиры выбора — метод и стандарт, материал и нагрузка с запасом, класс точности, правильные захваты и метрологический статус (поверка или аттестация). Чтобы подобрать модель под конкретный ГОСТ и материал, воспользуйтесь подбором по стандарту или запросите параметры и стоимость через «Уточнить цену»; полный каталог — в разделе разрывные испытательные машины, а по метрологическому сопровождению — аттестация испытательного оборудования.