卧式拉力试验机的工作原理与结构组成_技术文章_山东迈捷试验设备有限公司-山东迈捷试验设备有限公司

技术文章

推荐新闻

拉力机试验实际应用范围日期：2014-01-18 浏览次数：200
压力试验机的选购标准日期：2021-11-05 浏览次数：206
迈捷浅析冲击试验机的使用要点日期：2020-04-26 浏览次数：209
分享卧式拉力试验机测量控制原理日期：2019-09-12 浏览次数：237
浅析扭转试验机的工作方法原理日期：2019-08-14 浏览次数：274
卧式拉力试验机的测力系统、测速系统改造日期：2019-03-21 浏览次数：313

联系我们

山东迈捷试验设备有限公司

24小时服务热线：400-0017-607

销售部：18753187119

销售部：0531-85988857

公司传真：0531-85988857

售后部：18668952203

公司邮箱：jnmjsysb@163.com

公司地址：山东省济南市槐荫区美里湖街道二环西路美里路777号济南农产品贸易中心仓储加工配送区59号楼107

当前位置 > 网站首页>技术文章卧式拉力试验机的工作原理与结构组成

24小时全国免费服务热线：400-0017-607

卧式拉力试验机的工作原理与结构组成

文章来源：试验机厂家作者：济南迈捷试验机发布时间：2026-07-09 11:30:45 浏览次数：1

一、卧式拉力试验机是什么？

卧式拉力试验机是试验机的一种，试样沿水平方向装夹受拉，主要用于长试样（钢丝绳、钢绞线、链条、缆索、输送带、土工格栅等）的拉伸、破断、延伸率及弹性模量测定。与立式拉力试验机相比，卧式结构不受试样自重垂曲影响，适合长度从1m到10m以上的试样测试，大吨位通常为液压驱动，中小吨位可为电子伺服驱动。

二、工作原理

基本力学原理

卧式拉力试验机通过驱动装置带动移动端夹头（活动横梁或移动油缸）沿水平导轨远离固定端夹头，对试样施加轴向拉伸载荷。载荷大小由测力传感器（负荷传感器）实时检测，试样变形（伸长量）由引伸计或位移传感器（光栅尺/编码器）检测，经采集系统处理后绘制力—变形曲线或力—位移曲线，计算屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、弹性模量等指标。

电子式卧式拉力机：伺服电机→减速机→滚珠丝杠→活动横梁水平移动→拉伸试样，力值由S型或轮辐式传感器测量。
液压式卧式拉力机：液压泵站→油缸推动活动端→拉伸试样，力值由高精度油压传感器或轮辐式负荷传感器测量。

三、结构组成

卧式拉力试验机主要由以下部分组成：

1. 机架（主机框架）

采用焊接钢结构或铸造底座，经退火去应力处理
分为固定端框架（安装固定夹头）和移动端导轨座（活动夹头沿导轨水平移动）
大型液压卧式机机架带地脚螺栓孔，须固定在混凝土地基上（通常要求基础厚度≥300mm，承重按设备反力校核）

2. 驱动加载系统

类型	组成	特点
电子式	伺服电机 + 行星减速机 + 滚珠丝杠（或梯形丝杠）	精度高（±0.5%），调速范围宽，适合≤300kN中小吨位
液压式	液压泵站 + 加载油缸 + 伺服阀或比例阀	大力值（300kN~5000kN以上），适合钢丝绳、钢绞线等大破断力测试

3. 夹头与夹具系统

固定夹头：固定在机架一端，不移动，通过法兰或销轴与负荷传感器相连
活动夹头：装在移动横梁或油缸活塞杆端，随驱动系统移动，与试样另一端夹紧
常用夹具形式：
- 楔形夹具（金属棒材、钢筋）
- 缠绕式夹具（钢丝绳、钢绞线、细丝）
- 液压自紧夹具（大直径缆索、链条）
- 宽条夹具（土工格栅、织物）
夹具须保证试样轴向对中，避免偏载引起测试误差

4. 测力系统

负荷传感器：通常安装在固定端夹头后方，常用轮辐式或S型，精度等级0.3级或0.5级
信号经放大器→A/D转换→计算机显示实时力值
大力值液压机也可用油压传感器，但轮辐式传感器精度更高且受温度影响小

5. 位移/变形测量系统

横梁位移：通过丝杠末端编码器或导轨侧光栅尺间接反映活动夹头位移
引伸计：夹在试样标距段上直接测量试样变形，破断前须脱离
长试样大变形可用视频引伸计或非接触测量系统

6. 控制系统与软件

控制加载速率（应力速率或应变速率）
实时采集力、位移、变形数据
绘制拉伸曲线，自动计算：
- 抗拉强度 Rm = Fmax / S0
- 屈服强度 ReL（下屈服点）或 Rp0.2（非比例延伸强度）
- 断后伸长率 A = (Lu - L0) / L0 × 100%
- 弹性模量 E = Δσ / Δε
支持数据存储、报表打印、符合GB/ISO/ASTM标准

7. 安全防护与限位

行程限位开关
急停按钮
液压系统过载溢流阀

四、电子式与液压式卧式拉力机结构对比

对比项	电子式卧式拉力机	液压式卧式拉力机
较大力值	通常≤300kN（少数达600kN）	300kN~10000kN
驱动方式	伺服电机+滚珠丝杠	液压油缸+泵站
加载平稳性	优，无脉动	良（伺服阀控制）
精度等级	0.5级常见	1级或0.5级
适用试样长度	1~6m	1~20m（可按需定制）
典型应用	土工格栅、安全带、细钢丝绳	钢绞线、粗钢丝绳、链条、锚链
维护复杂度	低（电机、丝杠润滑）	中高（液压油、滤芯、密封件）

五、关键技术参数说明

参数	典型值	说明
较大试验力	100kN、300kN、600kN、1000kN、2000kN、5000kN	按试样破断力×安全系数1.2~1.5选
测力精度	±0.5% / ±1% FS	FS=满量程
有效拉伸行程	500mm~10000mm（可定制更长）	须大于试样标距+夹持长度
夹头间距	按试样长度定制，常见3000mm、6000mm、10000mm	长试样须提前确认
加载速度范围	0.01~500mm/min（电子式）；5~200mm/min（液压式）	按标准要求设定
立柱/导轨水平度	≤0.1mm/m	保证两夹头同轴度
同轴度误差	≤15%	影响偏载，重要试样须校验

六、安装与使用注意事项

注意点	做法
基础固定	按厂家提供的地脚螺栓图浇筑基础，二次灌浆，固化后紧固
夹头对中	先不装试样，两夹头闭合检查同轴度，必要时调整固定端角度
试样装夹	钢丝绳/钢绞线用缠绕法或液压夹具，确保不打滑；金属试样夹持长度≥夹具长度的2/3
加载速率	按GB/T 228.1或对应标准设定（通常屈服前应力速率控制，屈服后应变速率控制）
引伸计拆除	试样进入塑性颈缩前取下引伸计，避免损坏
液压维护	液压油每1~2年更换一次，保持清洁，油温≤60℃
定期校准	按JJG 139或JJG 475进行力值校准和同轴度检查