什么是負載試驗機？負載試驗機的應用及原理

什么是負載試驗機？

載荷試驗機是主要用于檢驗材料強度的試驗設備。

對于使用負載測試機執行的許多測試，需要準備測試件以進行測試。負載測試設備通常對測試件施加垂直運動作為負載，例如拉伸、彎曲、壓縮和剪切，以檢查材料響應負載的行為，例如變形、伸長和破裂。

根據測試設備制造商的不同，負載測試機 通常也稱為萬能測試機。負載試驗機主要應用于礦山、科研院所、大學等各行業公司。

它可用于測試各種材料的機械性能，包括金屬、非金屬、復合材料、藥品、食品、木材、銅、鋁、塑料型材、電線和電纜、紙張、薄膜、橡膠和紡織品。

負載試驗機的應用

負載試驗機是一種廣泛應用于質量控制和研發領域的測試設備。它不僅用于研究特定材料的性能，還用于檢查焊接、釬焊和粘合的強度。

從各行業對使用負載測試機的測量技術的需求來看，我們看到汽車、飛機、鐵路車輛、食品/包裝、紡織/服裝、電子零件/電氣設備、建筑/家具、化妝品、醫療設備/藥品、體育、以及工廠管理等等都非常多樣化。

特別是對于飛機，在日本，需要證明設計和制造的飛機的結構和強度符合被稱為“適航審查指南"的航空法相關法規的要點和標準。為此，飛機結構的負載測試均在地面進行嚴格的測試。 

負載試驗機原理

根據驅動源的不同，負載試驗機（萬能試驗機）主要有電動式、液壓式或兩者兼有。其結構和工作原理如下。

負載試驗機有兩個垂直的螺紋軸，可移動十字頭通過這兩個螺紋軸滑動。對于拉伸試驗，材料樣本放置在十字頭和移動頭鉗口之間，對于壓縮測試，材料樣本放置在移動頭和工作臺之間。

負載試驗機有一個速度控制器，控制兩個垂直螺紋軸的速度。當活動橫梁移動時，材料試樣上的載荷發生變化。通過記錄載荷變化量與變形量之間的關系并將其顯示在圖表上，可以了解材料相對于載荷的應變特性。 

載荷試驗機結構

負載試驗機由五個主要元件組成。

1. 負載框架

負載框架是對試樣施加拉力或壓力的支撐框架。載荷試驗機可以檢測試件的輕微塑性變形，因此具有足夠的剛性來承受試驗載荷。

2. 稱重傳感器

稱重傳感器是一種檢測施加到測試樣本上的負載的傳感器，通常連接到測試設備頂部的可移動頭上。稱重傳感器是一種使用應變儀以電信號形式檢測負載大小的傳感器。為了獲得正確的測試結果，稱重傳感器需要定期校準。

3. 鎖緊夾

鎖定夾具固定樣本并保持樣本上的負載。可以安裝多個固定裝置來固定不同類型的材料和樣本。

4. 應變檢測

例如，在材料的拉伸測試中，必須準確測量樣品所施加的載荷和伸長率。應變檢測以1μm的精度檢測變形量。

5.控制部分

在負載測試中，施加到測試樣本上的負載的變化速度也很重要。控制單元根據測試條件控制要施加的負載。另外，記錄所施加的載荷和應變量。