金属拉力试验机是一种用于测试金属材料力学性能(尤其是拉伸性能)的精密仪器,通过对金属试样施加轴向拉力,测量其在受力过程中的变形、屈服、断裂等特性,从而评估材料的强度、韧性、延展性等关键指标,广泛应用于金属材料生产、机械制造、航空航天、建筑工程等领域的质量检测与研发。金属拉力试验机的结构围绕 “加载 - 测量 - 控制” 核心功能设计,主要包括以下部分:

加载系统
机架:提供刚性支撑,通常为门式框架(双立柱或四立柱),确保加载时无明显变形,材质多为高强度铸铁或钢材。
驱动装置:提供拉力动力,分为液压驱动(适合大吨位测试,如 1000kN 以上)和电机驱动(通过伺服电机 + 滚珠丝杠传动,适合中小吨位,控制精度更高)。
夹具:固定试样的关键部件,需根据试样形状(如棒材、板材、线材)选择,常见类型有楔形夹具(抓握牢固,适合金属棒 / 板材)、缠绕夹具(用于线材)、螺栓夹具(针对螺纹试样)等,材质需耐磨(如合金工具钢)。
测量系统
力值传感器:实时测量施加的拉力,精度通常为 0.5 级或 0.1 级,通过应变片原理将力信号转化为电信号。
引伸计:测量试样的变形量(伸长率),分为接触式(夹在试样标距段)和非接触式(如激光引伸计,适合高温或易断裂试样),标距可根据标准(如 GB/T 228、ASTM E8)调整。
数据采集装置:将传感器信号放大、滤波后传输至控制系统,确保数据准确。
控制系统
硬件:包括伺服控制器、计算机、显示屏,可设定加载速度(如 5mm/min、100mm/min)、控制模式(力控制、位移控制、应变控制)。
软件:实现试验参数设置、数据实时采集、曲线绘制(力 - 位移曲线、应力 - 应变曲线)、结果分析与报告生成,支持符合国标(GB)、美标(ASTM)、欧标(ISO)等多种标准的试验流程。
安全装置
过载保护(当拉力超过设定值 110%-120% 时自动停机)、限位保护(防止夹具超出行程)、急停按钮等,保障设备和操作人员安全。