專利名稱：薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)液壓動(dòng)力站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體涉及一種薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)液壓動(dòng)力站。
背景技術(shù)：
高分子復(fù)合織物薄膜材料輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐化學(xué)、耐久性而在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，如建筑膜結(jié)構(gòu)、航空飛艇、航天降落傘或軟式著陸系統(tǒng)等?？椢锉∧ひ话阌谢己屯繉訕?gòu)成，基布由高分子材料抽絲合成纖維，然后織成布，在建筑領(lǐng)域主要有聚酯纖維、玻璃纖維等，在航空航天領(lǐng)域主要有聚酯纖維、芳綸纖維、尼龍纖維等，涂層主要有聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯，采用涂層或?qū)雍希瑢雍匣蛲繉拥幕走€有其它化學(xué)膠體。 因此，織物薄膜材料具有復(fù)雜的力學(xué)行為特征，表現(xiàn)為材料非線性、非彈性、各向異性、粘彈性、雙向性等。目前國內(nèi)關(guān)于膜材的主要力學(xué)參數(shù)、設(shè)計(jì)應(yīng)用依據(jù)主要來源于單向試驗(yàn)，近年有開展膜材雙向力學(xué)行為的試驗(yàn)、分析研究，并取得了重要進(jìn)展和研究成果。拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力源一般有氣壓、液壓、電機(jī)。氣壓的缸大、壓力小，需要?dú)鈮涸?大型空壓機(jī))；電機(jī)與絲杠配合設(shè)計(jì)，步進(jìn)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)較高精度與較大拉力；液壓具有缸小、 拉力大、響應(yīng)快、精度高，但無特定針對(duì)薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)，一般通用性結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室液壓泵站(如MTS等)十分復(fù)雜、昂貴。陳務(wù)軍著的“膜結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)”(中國建筑工業(yè)出版社，2005. 3.)介紹膜材參數(shù)、 撕裂試驗(yàn)方法、充氣囊雙軸測(cè)試方法。陳務(wù)軍、付功義著的“膜結(jié)構(gòu)多功能試驗(yàn)儀”(ZL. 20041006758. 7)研制了膜結(jié)構(gòu)多功能試驗(yàn)儀，采用絲杠和聯(lián)桿機(jī)構(gòu)加載，加載比例受限制和精度低。劉文彬、于敬海、吳健生著的“薄膜材料雙軸拉伸試驗(yàn)”(工程力學(xué)，1998，15 ) 138-145)研制了充氣雙軸試驗(yàn)裝置，采用光柵測(cè)量測(cè)大應(yīng)變，并進(jìn)行了膜材料特性試驗(yàn)分析。陳魯、李陽、張其林、楊宗林著的“膜結(jié)構(gòu)雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)的研制與開發(fā)”(科學(xué)技術(shù)與工程，2006,6(1) :17-23)研制介紹了膜結(jié)構(gòu)雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，采用電機(jī)作為動(dòng)力，連接絲杠、力傳感器、位移傳感器等實(shí)現(xiàn)雙向加載與控制。李陽著的“建筑膜材料和膜結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究與應(yīng)用”(同濟(jì)大學(xué)博士學(xué)位論文，2007. 8)研究了雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，定制了加載譜和試驗(yàn)方法。孫偉、何小元、胥明、羅斌著的“數(shù)字圖像相關(guān)方法在膜材拉伸試驗(yàn)中的應(yīng)用”(工程力學(xué)，2007, ) :34-39)采用了數(shù)字相關(guān)方法進(jìn)行雙軸拉伸試驗(yàn)的應(yīng)變場(chǎng)測(cè)試分析， 專用試驗(yàn)系統(tǒng)，十字型試件肢寬200mm。羅斌著的“張拉膜結(jié)構(gòu)的非線性分析和織物膜材的拉伸試驗(yàn)研究”(東南大學(xué)博士學(xué)位論文，2003. 9)研究了膜結(jié)構(gòu)的找形、載荷與裁剪非線性分析方法，并進(jìn)行了雙軸拉伸試驗(yàn)研究。易紅雷、丁辛、陳守輝著的“建筑膜材料雙軸向拉伸彈性常數(shù)的估算方法”(工程力學(xué)，2006，23(10) =180-184)研究了膜材單向、雙向拉伸試驗(yàn)彈性常數(shù)的計(jì)算方法。倪靜著的“PVC膜材料的雙軸拉伸試驗(yàn)研究及其工程應(yīng)用”(上海大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008. 1)利用Zwick/Rocell-Z010/TH2A進(jìn)行了多工況雙軸試驗(yàn)和參數(shù)分析，該試驗(yàn)機(jī)為兩個(gè)單軸試驗(yàn)機(jī)垂直組合并定制加載譜而成，最大拉力10kN，試件十字臂寬僅60mm。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有簡(jiǎn)易雙軸試驗(yàn)裝置或通用試驗(yàn)動(dòng)力站的不足，提供一種薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)液壓動(dòng)力站，可應(yīng)用于建筑膜材單軸拉伸與低周往返、雙軸拉伸與低周往返、撕裂試驗(yàn)等，具有拉力大、精度高、控制響應(yīng)快、簡(jiǎn)單、專用、可移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明由兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的動(dòng)力單元鏡像設(shè)置組成，每一個(gè)動(dòng)力單元包括油箱、液壓閥塊、比例溢流閥、定差減壓閥、壓力傳感器、儲(chǔ)能器、壓力表、電動(dòng)機(jī)、空濾器、冷卻器、回油過濾器、徑向柱塞泵、吸油過濾器、三位四通電磁換向閥和溢流閥，其中液壓閥塊、電動(dòng)機(jī)、空濾器、冷卻器和回油過濾器設(shè)置于箱體結(jié)構(gòu)的頂面，液壓閥塊、冷卻器和回油過濾器依次連通，定差減壓閥、比例溢流閥、壓力傳感器、儲(chǔ)能器、壓力表和三位四通電磁換向閥依次串聯(lián)連接并與液壓閥塊相連通，液位控制器和溫度控制器設(shè)置于油箱的頂部?jī)?nèi)壁，油箱的底部出口端依次連接徑向柱塞泵、吸油過濾器并與外部連通。所述的油箱有兩個(gè)并列為箱體，擱置油箱底座，油箱的底部設(shè)有腳輪，油箱的兩側(cè)設(shè)有四個(gè)吊耳，油箱兩側(cè)立面四個(gè)吊耳，正立面中間兩個(gè)油箱清洗蓋、正立面上端左右邊兩個(gè)液位溫度計(jì)、正立面下端左右邊兩個(gè)放油螺塞。本發(fā)明充分利用徑向柱塞泵、電動(dòng)機(jī)、各種閥的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站拉力大、精度高、控制響應(yīng)快、簡(jiǎn)單、專用、可移動(dòng)，可應(yīng)用于單軸拉伸試驗(yàn)機(jī)、雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)等。


圖1為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站俯視圖；圖1中6比例溢流閥，8儲(chǔ)能器，9壓力表，10電動(dòng)機(jī)，11空濾器，12冷卻器，13回油過濾器，21吊耳，22液壓閥塊，23回油管二6截止閥，27兩位兩通電磁球閥，28閥塊進(jìn)油管，四溢流閥，32油箱。圖2為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站正立面圖；圖2中8儲(chǔ)能器，10電動(dòng)機(jī)，18油箱底座，19放油螺塞，20液位溫度計(jì)，21吊耳， 22液壓閥塊，23回油管，對(duì)三位四通電磁換向閥，25油箱清洗蓋，32油箱。圖3為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站背立面圖；圖3中8儲(chǔ)能器，9壓力表，10電動(dòng)機(jī)，12冷卻器，13回油過濾器，18油箱底座，21 吊耳，22液壓閥塊，23回油管，32油箱。圖4為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站左側(cè)立面圖；圖4中8儲(chǔ)能器，10電動(dòng)機(jī)，12冷卻器，18油箱底座，22液壓閥塊，32油箱。圖5為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站右側(cè)立面圖；圖5中8儲(chǔ)能器，10電動(dòng)機(jī)，12冷卻器，18油箱底座，22液壓閥塊，30工作供油口，31工作回油口，32油箱。圖6為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站透視圖；圖6中1腳輪，5定差減壓閥，6比例溢流閥，7壓力傳感器，8儲(chǔ)能器，9壓力表，10 電動(dòng)機(jī)，11空濾器，12冷卻器，13回油過濾器，18油箱底座，19放油螺塞，20液位溫度計(jì)，21 吊耳，22液壓閥塊，23回油管、24三位四通電磁換向閥，25油箱清洗蓋，32油箱。圖7為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站剖面A-A圖；圖7中1腳輪，2液位控制器，3溫度控制器，4回油管，5定差減壓閥，6比例溢流閥，7壓力傳感器，8儲(chǔ)能器，9壓力表，10電動(dòng)機(jī)，11空濾器，12冷卻器，13回油過濾器，14 泵支架，15徑向柱塞泵，16泵吸油管，17吸油過濾器，18油箱底座，22液壓閥塊，28進(jìn)油管， 32油箱。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。圖1為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站俯視圖。如圖1所示，本發(fā)明包括比例溢流閥 6、儲(chǔ)能器8、壓力表9、電動(dòng)機(jī)10、空濾器11、冷卻器12、回油過濾器13、吊耳21、液壓閥塊 22、回油管23、截止閥沈、兩位兩通電磁球閥27、閥塊進(jìn)油管觀、溢流閥四、油箱32。比例溢流閥6、儲(chǔ)能器8和壓力表9排列連接液壓閥塊22，電動(dòng)機(jī)10、空濾器11、冷卻器12、回油過濾器13安裝于油箱32頂面上，吊耳21連接油箱32兩側(cè)，液壓閥塊22連接油箱32頂面上，截止閥沈、兩位兩通電磁球閥27、溢流閥四連接液壓閥塊22，閥塊進(jìn)油管28連接閥塊22和油箱32頂面。一段回油管23連接液壓閥塊22、冷卻器12，一段回油管23連接冷卻器12、回油過濾器13。圖2為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站正立面圖。如圖2所示，本發(fā)明包括儲(chǔ)能器8、 電動(dòng)機(jī)10、油箱底座18、放油螺塞19、液位溫度計(jì)20、吊耳21、液壓閥塊22、回油管23、三位四通電磁換向閥24、油箱清洗蓋25、油箱32。儲(chǔ)能器8連接液壓閥塊22，電動(dòng)機(jī)10連接油箱32頂面上，放油螺塞19連接于油箱32正立面左右下角，液位溫度計(jì)20連接于油箱32 正立面左右上角，吊耳21連接油箱32兩側(cè)，液壓閥塊22連接油箱32頂面上，一段回油管 23連接液壓閥塊22、冷卻器12，一段回油管23連接冷卻器12、回油過濾器13，三位四通電磁換向閥M連接液壓閥塊22，油箱清洗蓋25連接油箱32正立面。圖3為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站背立面圖。如圖3所示，本發(fā)明包括儲(chǔ)能器8、 壓力表9、電動(dòng)機(jī)10、冷卻器12、回油過濾器13、油箱底座18、為吊耳21、液壓閥塊22、回油管23、油箱32。儲(chǔ)能器8和壓力表9連接液壓閥塊22，電動(dòng)機(jī)10、冷卻器12和回油過濾器 13連接油箱32頂面上，油箱底座18連接油箱32下，吊耳21接油箱32兩側(cè)，液壓閥塊22 連接油箱32頂面上，一段回油管23連接液壓閥塊22、冷卻器12，一段回油管23連接冷卻器12、回油過濾器13。圖4為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站左側(cè)立面圖。如圖4所示，本發(fā)明包括儲(chǔ)能器 8、電動(dòng)機(jī)10、冷卻器12、油箱底座18、液壓閥塊22、油箱32。儲(chǔ)能器8連接液壓閥塊22，電動(dòng)機(jī)10、冷卻器12和液壓閥塊22排列連接油箱32頂面上，油箱底座18連接油箱32下。
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圖5為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站右側(cè)立面圖。如圖5所示，本發(fā)明包括儲(chǔ)能器 8、電動(dòng)機(jī)10、冷卻器12、油箱底座18、液壓閥塊22、工作供油口 30、工作回油口 31、油箱32。 儲(chǔ)能器8連接液壓閥塊22，電動(dòng)機(jī)10、冷卻器12和液壓閥塊22排列連接油箱32頂面上， 油箱底座18連接油箱32下，工作供油口 30、工作回油口 31位于液壓閥塊22側(cè)面。圖6為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站透視圖。如圖6所示，本發(fā)明包括腳輪1、定差減壓閥5、比例溢流閥6、壓力傳感器7、儲(chǔ)能器8、壓力表9、電動(dòng)機(jī)10、空濾器11、冷卻器12、 回油過濾器13、油箱底座18、放油螺塞19、液位溫度計(jì)20、吊耳21、液壓閥塊22、回油管23、 三位四通電磁換向閥M、油箱清洗蓋25、油箱32。腳輪1連接油箱底座18四角底，定差減壓閥5、比例溢流閥6、壓力傳感器7、儲(chǔ)能器8和壓力表9排列連接液壓閥塊22，空濾器11、 冷卻器12和回油過濾器13連接油箱32頂面上，油箱底座18連接油箱32下，電動(dòng)機(jī)10連接油箱32頂面上，放油螺塞19連接于油箱32正立面左右下角，液位溫度計(jì)20連接于油箱 32正立面左右上角，吊耳21連接油箱32兩側(cè)，液壓閥塊22連接油箱32頂面上，一段回油管23連接液壓閥塊22、冷卻器12，一段回油管23連接冷卻器12、回油過濾器13，三位四通電磁換向閥M連接液壓閥塊22，油箱清洗蓋25連接油箱32正立面。圖7為薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力站剖面A-A圖，如圖7所示，本發(fā)明包括腳輪1、液位控制器2、溫度控制器3、回油管4、定差減壓閥5、比例溢流閥6、壓力傳感器7、儲(chǔ)能器8、 壓力表9、電動(dòng)機(jī)10、空濾器11、冷卻器12、回油過濾器13、泵支架14、徑向柱塞泵15、泵吸油管16、吸油過濾器17、油箱底座18、液壓閥塊22、進(jìn)油管觀、油箱32。腳輪1連接油箱底座18四角底，液位控制器2、溫度控制器3連接油箱32頂下，回油管4連接油箱32頂下連通油箱32外進(jìn)油管28和徑向柱塞泵15，定差減壓閥5、比例溢流閥6、壓力傳感器7、儲(chǔ)能器8、壓力表9連接液壓閥塊22，電動(dòng)機(jī)10、空濾器11、冷卻器12、回油過濾器13連接油箱 32頂面上，泵支架14油箱32頂面下，徑向柱塞泵15連接泵支架14，泵吸油管16連接徑向柱塞泵15，吸油過濾器17連接泵吸油管16，油箱底座18連接油箱32下，液壓閥塊22連接油箱32頂面上，進(jìn)油管觀一端連接液壓閥塊22另一端連接油箱32頂面上與油箱32內(nèi)回油管4連通。本發(fā)明的構(gòu)件尺寸、材料選擇、工藝設(shè)計(jì)可針對(duì)具體應(yīng)用確定，包括油箱32、油箱底座18、液壓閥塊22、泵支架14的幾何參數(shù)，液位控制器2、溫度控制器3、回油管4、定差減壓閥5、比例溢流閥6、壓力傳感器7、儲(chǔ)能器8、壓力表9、電動(dòng)機(jī)10、空濾器11、冷卻器12、 回油過濾器13、徑向柱塞泵15、泵吸油管16、吸油過濾器17、進(jìn)油管觀的型號(hào)參數(shù)，按匹配參數(shù)選擇，油箱32可采用不銹鋼，油箱底座18可采用碳鋼，液壓閥塊22可采用合金鋼。
權(quán)利要求
1.一種薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)液壓動(dòng)力站，其特征在于，由兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的動(dòng)力單元鏡像設(shè)置組成，每一個(gè)動(dòng)力單元包括油箱、液壓閥塊、比例溢流閥、定差減壓閥、壓力傳感器、 儲(chǔ)能器、壓力表、電動(dòng)機(jī)、空濾器、冷卻器、回油過濾器、徑向柱塞泵、吸油過濾器、三位四通電磁換向閥和溢流閥，其中液壓閥塊、電動(dòng)機(jī)、空濾器、冷卻器和回油過濾器設(shè)置于箱體結(jié)構(gòu)的頂面，液壓閥塊、冷卻器和回油過濾器依次連通，定差減壓閥、比例溢流閥、壓力傳感器、儲(chǔ)能器、壓力表和三位四通電磁換向閥依次串聯(lián)連接并與液壓閥塊相連通，液位控制器和溫度控制器設(shè)置于油箱的頂部?jī)?nèi)壁，油箱的底部出口端依次連接徑向柱塞泵、吸油過濾器并與外部連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)液壓動(dòng)力站，其特征是，所述的油箱有兩個(gè)并列為箱體，擱置油箱底座，油箱的底部設(shè)有腳輪，油箱的兩側(cè)設(shè)有四個(gè)吊耳，油箱兩側(cè)立面四個(gè)吊耳，正立面中間兩個(gè)油箱清洗蓋、正立面上端左右邊兩個(gè)液位溫度計(jì)、正立面下端左右邊兩個(gè)放油螺塞。
全文摘要
一種材料測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域的薄膜雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)液壓動(dòng)力站，由兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的動(dòng)力單元鏡像設(shè)置組成，每一個(gè)動(dòng)力單元包括油箱、液壓閥塊、比例溢流閥、定差減壓閥、壓力傳感器、儲(chǔ)能器、壓力表、電動(dòng)機(jī)、空濾器、冷卻器、回油過濾器、徑向柱塞泵、吸油過濾器、三位四通電磁換向閥和溢流閥。本發(fā)明可應(yīng)用于建筑膜材單軸拉伸與低周往返、雙軸拉伸與低周往返、撕裂試驗(yàn)等，具有拉力大、精度高、控制響應(yīng)快、簡(jiǎn)單、專用、可移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N3/02GK102269672SQ20111010792
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者何艷麗, 張麗, 張大旭, 施光林, 陳務(wù)軍 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)