伺服式万能材料试验机作为材料力学性能检测的核心设备,广泛应用于金属、塑料、橡胶、复合材料等领域,可完成拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种力学测试。深入了解其基本结构与主要功能,是正确使用和选购该设备的关键。
一、基本结构:四大核心系统支撑
(一)加载系统
加载系统是试验机的“动力源”,主要由伺服电机、减速机构、滚珠丝杠和横梁组成。伺服电机提供精准动力,通过减速机构降低转速、提升扭矩,再由滚珠丝杠将旋转运动转化为横梁的直线运动,实现对样品的匀速加载。优质设备通常采用进口伺服电机,搭配高精度滚珠丝杠,确保加载速度稳定,且定位精度达0.01mm,避免因加载不均导致测试误差。
(二)测量系统
测量系统负责采集力学数据,包含力传感器、位移传感器和引伸计。力传感器安装在加载横梁下方,可实时检测样品承受的拉力或压力,量程覆盖10N-1000kN,精度达±0.5%;位移传感器用于测量横梁移动距离,辅助判断样品形变;引伸计则直接夹在样品上,精准测量微小形变,是获取弹性模量、屈服强度等关键参数的核心部件。
(三)控制系统
控制系统由工业计算机、伺服控制器和专用软件组成。操作人员通过软件设定测试参数,伺服控制器接收指令后,调节伺服电机的运行状态,实现闭环控制。设备软件还具备数据实时采集、曲线绘制、报表生成等功能,可自动计算抗拉强度、断裂伸长率等指标。
(四)夹具与工作台
夹具用于固定样品,需根据测试类型和样品形状匹配,常见的有拉伸夹具、压缩夹具、弯曲夹具。夹具的夹持力需均匀,避免样品打滑或局部损坏。工作台为设备提供稳定支撑,部分机型配备升降台,可适应不同高度的样品,同时具备防护栏、急停按钮等安全装置,保障测试过程安全。

二、主要功能:满足多场景力学测试需求
(一)基础力学性能测试
1、拉伸测试:通过缓慢加载,测量样品在拉力作用下的形变、断裂过程,获取抗拉强度、屈服强度、断裂伸长率等参数,常用于评估金属、塑料的韧性和承载能力。
2、压缩测试:对样品施加压力,观察其抗压强度、压缩模量及形变规律,适用于混凝土、泡沫材料等抗压性能检测。
3、弯曲测试:将样品两端支撑,中间施加压力,测试其弯曲强度和挠度,常用于板材、管材的抗弯折能力评估。
(二)进阶测试与分析
部分机型还支持动态力学测试,如疲劳测试、蠕变测试,满足航空航天、汽车制造等领域对材料长期性能的测试需求。同时,结合高分辨率引伸计,可精准分析材料的弹性阶段、塑性阶段特征,为材料研发和质量管控提供数据支撑。
(三)自动化与兼容性
现代伺服式万能材料试验机具备高度自动化,可实现样品自动夹持、参数自动设定、测试自动完成,减少人为操作误差。此外,设备支持与实验室信息管理系统对接,便于测试数据的存储、查询和追溯,满足企业和科研机构的数字化管理需求。
总之,伺服式万能材料试验机凭借精准的结构设计和丰富的功能,成为材料力学检测的核心设备。在选择时,需结合测试需求关注加载精度、测量范围、软件兼容性等因素,以确保测试结果的准确性和可靠性。