拉力試驗機作為材料力學性能測試的核心設備,其結構設計直接決定測試精度與穩定性。設備主要由加載系統、傳動系統、夾持系統及數據采集模塊構成,各部分協同工作實現材料拉伸、剝離等力學性能檢測,以下從細節維度展開解析。?
一、核心動力源:加載系統?
加載系統是提供測試力的核心,主流設備多采用“伺服電機+滾珠絲杠”組合。伺服電機(如交流伺服電機)可精準控制轉速與扭矩,通過聯軸器驅動滾珠絲杠轉動;滾珠絲杠將旋轉運動轉化為直線運動,帶動動橫梁上下移動,實現對樣品的加載。部分高量程設備(如1000kN以上)會搭配液壓加載系統,通過液壓油缸輸出穩定壓力,適用于金屬材料等高強度樣品測試。?
二、樣品固定關鍵:夾持系統?
夾持系統需根據樣品材質與形狀定制,常見類型包括:1.楔形夾具,通過斜面自鎖原理固定金屬板材、棒材,加持力均勻且不易打滑;2.氣動夾具,利用氣壓驅動夾爪閉合,適用于薄膜、織物等柔性樣品,避免手動夾持導致的樣品損傷;3.專用夾具,如螺栓拉伸夾具、剝離夾具,針對特定測試場景設計,確保測試過程符合標準規范(如GB/T 228.1)。夾具與動橫梁、工作臺的連接部位需具備高同軸度(≤0.05mm/m),防止加載時產生附加彎矩影響數據準確性。?

三、數據精準捕捉:數據采集模塊?
數據采集模塊由傳感器與信號處理單元組成。力值傳感器多采用應變片式結構,樣品受力時應變片產生形變,輸出與力值成正比的電信號;位移傳感器(如光柵尺)安裝在動橫梁與機架上,通過光學原理實時采集位移數據,分辨率可達0.001mm。信號處理單元將傳感器輸出的微弱信號放大、濾波后,傳輸至控制系統,結合預設算法計算出抗拉強度、伸長率等參數,并在軟件界面實時顯示測試曲線(力-位移、應力-應變曲線)。部分設備還會集成溫度傳感器、引伸計,實現環境溫度補償與樣品局部應變的精準測量。?
此外,設備機架需采用高強度鑄鐵或鋼材焊接而成,通過時效處理消除內應力,確保加載過程中機架形變≤0.1mm,為各系統穩定運行提供基礎支撐。各結構部件的精密配合,共同保障了拉力試驗機的測試精度與可靠性。?