一種環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其包括：箱體；封裝于箱體中的保溫箱、扭力測試系統(tǒng)和顯示及控制儀器；安裝于箱體上方的拉/壓力測試系統(tǒng)，保溫箱安裝于箱體內(nèi)部上方，扭力測試系統(tǒng)安裝于保溫箱下方，顯示及控制儀器安裝于箱體的前表面上，且顯示及控制儀器位于保溫箱的下方。本發(fā)明對實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行加熱和溫度保持，在不同溫度下對功能材料或功能材料構(gòu)件的機(jī)械性能進(jìn)行測試，可以測得實(shí)驗(yàn)對象軸力值(拉、壓)隨溫度的變化，扭矩隨溫度的變化，以及在恒定溫度下形狀功能材料的軸力值和扭矩隨材料變形量的變化，將溫度控制與拉、壓和扭轉(zhuǎn)載荷(位移)測試系統(tǒng)集成于一體，使測試更加方便，精確度也有所提高。
【專利說明】一種環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及的一種環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，特別是對溫度有要求的材料或微小構(gòu)件進(jìn)行機(jī)械性能測試，實(shí)現(xiàn)一定溫度條件下的拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)等實(shí)驗(yàn)，其屬于一種測試計(jì)量儀器領(lǐng)域的測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】:
[0002]新材料與新構(gòu)件的大量出現(xiàn)、制造技術(shù)的快速進(jìn)步引發(fā)了許多新型測試計(jì)量問題，推動(dòng)著智能材料與結(jié)構(gòu)、測試計(jì)量儀器的研究與發(fā)展，促使測試計(jì)量技術(shù)中的新原理、新技術(shù)、新裝置不斷出現(xiàn)。
[0003]功能材料與功能材料構(gòu)件是實(shí)現(xiàn)智能材料/結(jié)構(gòu)集成技術(shù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其研究重點(diǎn)為發(fā)展壓電、電/磁流變、形狀記憶合金、聚合物等構(gòu)成的多種功能構(gòu)件及其復(fù)合構(gòu)件。功能材料與功能材料小型構(gòu)件在測試計(jì)量過程中測量信息往往復(fù)雜多樣，包括考慮環(huán)境因素的機(jī)械性能測試、多種物理參數(shù)的測定、多參數(shù)間互相耦合特性測試以及多種載荷組合作用下的響應(yīng)描述等。
[0004]傳統(tǒng)測量儀器或者系統(tǒng)涉及的測量信息種類比較單一，只能測量單一的物理量，要想全面的、系統(tǒng)的對一些具有特殊性能的功能材料與構(gòu)件進(jìn)行測試，就需要在多個(gè)測量儀器或者系統(tǒng)上依次進(jìn)行測試。這樣環(huán)境參數(shù)就會(huì)發(fā)生改變，無法將各儀器測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合。
[0005]例如形狀記憶合金材料，溫度對其機(jī)械響應(yīng)有直接作用，材料本身或構(gòu)件產(chǎn)生的載荷或變形和溫度的改變有直接關(guān)系。因此，環(huán)境溫度可變可控，并同時(shí)完成多種載荷與位移的測試，成為形狀記憶合金這類材料或構(gòu)件定性、定量描述的根本。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]本發(fā)明提供一種環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其可以進(jìn)行材料或構(gòu)件在不同環(huán)境溫度下的拉壓、扭轉(zhuǎn)、拉扭/壓扭組合等測試。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其包括:箱體；封裝于箱體中的保溫箱、扭力測試系統(tǒng)和顯示及控制儀器；安裝于箱體上方的拉/壓力測試系統(tǒng)，所述保溫箱安裝于箱體內(nèi)部上方，所述扭力測試系統(tǒng)安裝于保溫箱下方，所述顯示及控制儀器安裝于箱體的前表面上，且顯示及控制儀器位于保溫箱的下方。
[0008]所述保溫箱包括內(nèi)膽、與內(nèi)膽下邊緣連接的底板、粘貼于內(nèi)膽內(nèi)側(cè)表面上的加熱片及貫穿固定于內(nèi)膽上表面上的溫度傳感器，所述內(nèi)膽的上表面上還設(shè)置有一第一圓孔。
[0009]所述內(nèi)膽為方體狀的且不具有前面和底面的用于放置被測材料的金屬箱體。
[0010]所述內(nèi)膽的外側(cè)粘貼有用于給內(nèi)膽內(nèi)部保溫的保溫棉。
[0011]所述扭力測試系統(tǒng)包括扭力測試系統(tǒng)底座及固定于扭力測試系統(tǒng)底座上的支架，所述扭力測試系統(tǒng)底座包括扭力測試系統(tǒng)底座第一部分及垂直于扭力測試系統(tǒng)底座第一部分的相間隔設(shè)置的扭力測試系統(tǒng)底座第二部分和扭力測試系統(tǒng)底座第三部分，所述支架包括固定設(shè)置于扭力測試系統(tǒng)底座第二部分和扭力測試系統(tǒng)底座第三部分之間的且與扭力測試系統(tǒng)底座第一部分相平行的兩塊板，所述扭力測試系統(tǒng)還包括平行于扭力測試系統(tǒng)底座第一部分的蝸桿、與蝸桿相嚙合的渦輪、穿設(shè)于所述支架上形成的圓孔中的軸、緊固在軸上端的過孔滑環(huán)和扭力傳感器、與軸下端相連的旋轉(zhuǎn)編碼器、與蝸桿相連的用于驅(qū)動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)的第一步進(jìn)電機(jī)，所述渦輪的內(nèi)孔緊固在軸上且位于所述過孔滑環(huán)和扭力傳感器的下方，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的外殼固定在支架上。
[0012]所述拉/壓力測試系統(tǒng)包括拉/壓力測試系統(tǒng)底座、位于拉/壓力測試系統(tǒng)底座上方的升降滑塊、與升降滑塊中間的螺紋孔相嚙合的升降轉(zhuǎn)軸、連接于所述升降轉(zhuǎn)軸上端的第二步進(jìn)電機(jī)、固定于所述升降滑塊一端的數(shù)顯式拉力計(jì)連接板及通過螺栓與所述數(shù)顯式拉力計(jì)連接板連接的用于測量材料所受軸向力的數(shù)顯式拉力計(jì)。
[0013]所述拉/壓力測試系統(tǒng)底座上還形成有與所述內(nèi)膽上表面上的第一圓孔同心的第二圓孔。
[0014]所述箱體包括箱體本體、通過鉸鏈鉸接于箱體本體前面板上的保溫箱門、固定于箱體本體前面板上的通過旋轉(zhuǎn)松開或卡住保溫箱門的金屬拉手，在所述箱體本體的前面板上位于保溫箱門下方的位置設(shè)置有三個(gè)方孔，所述三個(gè)方孔中安裝固定有溫度控制儀、計(jì)米器、力值顯示儀。
[0015]在所述箱體本體的上表面上形成有與內(nèi)膽上的第一圓孔及拉/壓力測試系統(tǒng)底座上的第二圓孔均同心的第三圓孔。
[0016]本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明可以對實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行加熱和溫度保持，在不同溫度下對功能材料或功能材料構(gòu)件的機(jī)械性能進(jìn)行測試，可以測得實(shí)驗(yàn)對象軸力值(拉、壓)隨溫度的變化，扭矩隨溫度的變化，以及在恒定溫度下形狀記憶合金材料的軸力值和扭矩隨材料變形量的變化，將溫度控制與拉、壓和扭轉(zhuǎn)載荷(位移)測試系統(tǒng)集成于一體，使測試更加方便，精確度也有所提高。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的保溫箱軸視圖和主視圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的扭力測試系統(tǒng)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的拉力測試系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的箱體示意圖。
[0022]圖6為圖5中箱體的前面板示意圖。
[0023]其中:
[0024]I—保溫箱；1-1—內(nèi)膽；1-2—底板；1-3—加熱片；1_4—溫度傳感器；2—扭力測試系統(tǒng)；2-1—扭力測試系統(tǒng)底座扭力測試系統(tǒng)底座第一部分；2-1-2—扭力測試系統(tǒng)底座第二部分；2_1_3—扭力測試系統(tǒng)底座第二部分'2-2—蝸桿；2_3—旋轉(zhuǎn)編碼器；2-4—第一步進(jìn)電機(jī)；2-5—支架；2-6—渦輪；2-7—過孔滑環(huán)；2_8—扭力傳感器；2_9—軸；3—拉/壓力測試系統(tǒng)；3_1—第二步進(jìn)電機(jī)；3_2—數(shù)顯式拉力計(jì)連接板；
3-3-拉/壓力測試系統(tǒng)底座；3-4—升降轉(zhuǎn)軸；3-5—升降滑塊；3-6—數(shù)顯式拉力計(jì)；
4-箱體；4-1一箱體本體；4-2—金屬拉手；4-3—保溫箱門；5—顯示及控制儀器?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例做詳細(xì)說明。
[0026]請參照圖1所示，本發(fā)明環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括:保溫箱
1、扭力測試系統(tǒng)2、拉/壓力測試系統(tǒng)3、箱體4、顯示及控制儀器5，其中保溫箱I固定在箱體4內(nèi)部上方，拉/壓力測試系統(tǒng)3固定在箱體4外部上方，扭力測試系統(tǒng)2固定在保溫箱I下方，顯示及控制儀器5安裝于箱體4的前表面上，且顯示及控制儀器5位于保溫箱I的下方。
[0027]請參照圖2所示，保溫箱I包括:內(nèi)膽1-1、底板1-2、加熱片1_3、溫度傳感器1_4，其中內(nèi)膽1-1為方體狀的且不具有前面和底面的抗彎折能力較高的金屬薄板箱體，用于放置被測材料；內(nèi)膽1-1的下邊緣與底板1-2連接，底板1-2為抗壓的金屬板，用于支撐內(nèi)膽
1-1;加熱片1-3貼在內(nèi)膽1-1所有側(cè)面的內(nèi)側(cè)表面上，加熱片1-3為導(dǎo)熱率高的金屬制成，內(nèi)部有加熱絲，用于給內(nèi)膽1-1內(nèi)部加熱；內(nèi)膽1-1的上面設(shè)有一個(gè)第一圓孔，內(nèi)膽1-1外側(cè)貼有保溫棉，用于給內(nèi)膽內(nèi)部保溫。溫度傳感器1-4用于測量保溫箱I內(nèi)的溫度并將數(shù)據(jù)傳給顯示及控制儀器5中的溫度控制儀。
[0028]請參照圖3所示，扭力測試系統(tǒng)2包括:扭力測試系統(tǒng)底座2-1、蝸桿2-2、旋轉(zhuǎn)編碼器2-3、第一步進(jìn)電機(jī)2-4、支架2-5、渦輪2-6、過孔滑環(huán)2_7、扭力傳感器2_8、軸2_9。扭力傳感器2-8固定在軸2-9上用于測量受到的扭矩，過孔滑環(huán)2-7內(nèi)孔緊固在軸2-9上，渦輪2-6與蝸桿2-2嚙合，扭力測試系統(tǒng)底座2-1包括扭力測試系統(tǒng)底座第一部分2-1-1及垂直設(shè)置于扭力測試系統(tǒng)底座第一部分2-1-1上的相間隔開的扭力測試系統(tǒng)底座第二部分2-1-2和扭力測試系統(tǒng)底座第三部分2-1-3，支架2-5包括固定設(shè)置于扭力測試系統(tǒng)底座第二部分2-1-2和扭力測試系統(tǒng)底座第三部分2-1-3之間的且與扭力測試系統(tǒng)底座第一部分2-1-1相平行的兩塊板。其中扭力測試系統(tǒng)底座2-1為抗彎強(qiáng)度較高的金屬板，用于支撐整個(gè)扭力測試系統(tǒng)，蝸桿2-2平行于扭力測試系統(tǒng)底座第一部分2-1-1，用于驅(qū)動(dòng)渦輪
2-6轉(zhuǎn)動(dòng)，并與渦輪2-6構(gòu)成自鎖系統(tǒng)；旋轉(zhuǎn)編碼器2-3外殼固定在支架2-5上，旋轉(zhuǎn)編碼器2-3的軸與軸2-9相連，旋轉(zhuǎn)編碼器2-3用于記錄軸2-9轉(zhuǎn)過的角度；第一步進(jìn)電機(jī)2_4與蝸桿2-2相連，用于驅(qū)動(dòng)蝸桿2-2旋轉(zhuǎn)，第一步進(jìn)電機(jī)2-4穿過扭力測試系統(tǒng)底座第三部分2-1-3 ;支架2-5上設(shè)有用于支撐軸2-9轉(zhuǎn)動(dòng)的圓孔，渦輪2-6的內(nèi)孔緊固在軸2_9上，用于帶動(dòng)軸2-9轉(zhuǎn)動(dòng)；過孔滑環(huán)2-7的內(nèi)孔緊固在軸2-9上，用于防止扭力傳感器2-8的信號(hào)線隨扭力傳感器2-8轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0029]請參照圖4所示，拉/壓力測試系統(tǒng)3包括:第二步進(jìn)電機(jī)3-1、數(shù)顯式拉力計(jì)連接板3-2、拉/壓力測試系統(tǒng)底座3-3、升降轉(zhuǎn)軸3-4、升降滑塊3-5、數(shù)顯式拉力計(jì)3_6。第二步進(jìn)電機(jī)3-1連接在升降轉(zhuǎn)軸3-4的上端，第二步進(jìn)電機(jī)3-1的軸與升降轉(zhuǎn)軸3-4同軸，數(shù)顯式拉力計(jì)連接板3-2固定在升降滑塊3-5的一端，數(shù)顯式拉力計(jì)3-6通過螺栓連接在數(shù)顯式拉力計(jì)連接板3-2上用于測量材料受到的軸向力。第二步進(jìn)電機(jī)3-1的軸與升降轉(zhuǎn)軸3-4相連，用于帶動(dòng)升降轉(zhuǎn)軸3-4轉(zhuǎn)動(dòng)。數(shù)顯式拉力計(jì)連接板3-2上面有螺紋孔，用于將升降滑塊3-5和數(shù)顯式拉力計(jì)3-6連接在一起。拉/壓力測試系統(tǒng)底座3-3用于支撐拉/壓力測試系統(tǒng)3，并通過在拉/壓力測試系統(tǒng)底座3-3上設(shè)置的與內(nèi)膽1-1上方的第一圓孔同心的第二圓孔之間配合將拉/壓力測試系統(tǒng)3設(shè)置于保溫箱I的上方，升降滑塊3-5中間的螺紋孔與升降轉(zhuǎn)軸3-4相嚙合，升降滑塊3-5隨著升降轉(zhuǎn)軸3-4的正反轉(zhuǎn)動(dòng)而上下移動(dòng)。
[0030]請參照圖5和圖6所示，箱體4包括:箱體本體4-1、金屬拉手4_2、保溫箱門4_3，箱體本體4-1為有一定抗壓強(qiáng)度的薄金屬板，用于將圖1中的保溫箱1、扭力測試系統(tǒng)2、顯示及控制儀器5封裝在內(nèi)部；保溫箱門4-3通過鉸鏈鉸接在金屬箱體4-1前面板上，其采用耐高溫的透明材料制作，用于隔絕保溫箱I內(nèi)的溫度，和對被測材料進(jìn)行觀察；金屬拉手
4-2固定在箱體本體4-1前面板上，把手可以旋轉(zhuǎn)，用于卡住保溫箱門4-3進(jìn)行開關(guān)門。在箱體本體4-1的上表面上形成有與內(nèi)膽1-1上的第一圓孔及拉/壓力測試系統(tǒng)底座3-3上的第二圓孔均同心的第三圓孔；在箱體本體4-1的前面板上位于保溫箱門4-3下方的位置設(shè)置有三個(gè)方孔，該三個(gè)方孔用于安裝固定溫度控制儀、計(jì)米器、力值顯示儀。
[0031]本發(fā)明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以對功能材料或功能材料型構(gòu)件進(jìn)行:定位移，對材料或構(gòu)件進(jìn)行溫度——拉/壓、扭轉(zhuǎn)、拉/壓扭組合載荷測試；定溫度，對材料或構(gòu)件進(jìn)行位移——拉/壓、扭轉(zhuǎn)、拉/壓扭組合載荷測試。
[0032]進(jìn)行定位移，對被測對象做溫度一拉/壓力測試時(shí)，將被測對象放入保溫箱I內(nèi)固定，并且與數(shù)顯式拉力計(jì)3-6連接(數(shù)顯式拉力計(jì)3-6測量端可以連接多種接頭，根據(jù)不同的被測對象的連接需求更換合適的接頭)，第二步進(jìn)電機(jī)3-1上電，驅(qū)動(dòng)數(shù)顯式拉力計(jì)3-6產(chǎn)生一定的位移，通過溫度控制儀設(shè)定最高溫度，然后關(guān)上保溫箱門4-3，進(jìn)行加熱并記錄數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)的精度要求和量程可以通過調(diào)整第二步進(jìn)電機(jī)3-1和更換數(shù)顯式拉力計(jì)
3-6改變。
[0033]進(jìn)行定位移，對被測對象做溫度一扭矩測試時(shí)，將被測對象放入保溫箱I內(nèi)固定，并且與扭力傳感器2-8連接(根據(jù)被測對象選擇如方形接頭、側(cè)面頂絲頂緊、聯(lián)軸器等連接方式連接)，旋轉(zhuǎn)編碼器2-3和第一步進(jìn)電機(jī)2-4通電進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，通過第一步進(jìn)電機(jī)2-4調(diào)整被測對象的初始角位移，通過旋轉(zhuǎn)編碼器2-3記錄角位移，通過控制儀器5中的力值顯示儀來記錄扭矩。通過溫度控制儀設(shè)定最高溫度，關(guān)上保溫箱門4-3，進(jìn)行加熱并記錄數(shù)據(jù)。通過調(diào)整第一步進(jìn)電機(jī)2-4的工作電流和輸入的激勵(lì)脈沖信號(hào)可以控制第一步進(jìn)電機(jī)2-4的轉(zhuǎn)動(dòng)精度，通過更換扭力傳感器2-8可以改變系統(tǒng)的扭矩量程。
[0034]進(jìn)行定位移，對被測對象做溫度一拉/壓扭組合載荷測試，將被測對象放入保溫箱I內(nèi)，一端與扭力傳感器2-8連接，一端與數(shù)顯式拉力計(jì)3-6連接，旋轉(zhuǎn)編碼器2-3、第一步進(jìn)電機(jī)2-4和第二步進(jìn)電機(jī)3-1通電進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，通過第一步進(jìn)電機(jī)2-4調(diào)整被測對象的初始角位移，通過旋轉(zhuǎn)編碼器2-3記錄被測對象的初始角位移，通過第二步進(jìn)電機(jī)3-1調(diào)整初始軸向位移，通過控制儀器5中的力值顯示儀來記錄扭矩，通過數(shù)顯式拉力計(jì)3-6記錄拉/壓力，通過溫度控制儀設(shè)定最高溫度，關(guān)上保溫箱門4-3，進(jìn)行加熱并記錄數(shù)據(jù)。通過調(diào)整步第一步進(jìn)電機(jī)2-4和第二步進(jìn)電機(jī)3-1的工作電流和輸入的激勵(lì)脈沖信號(hào)可以提高其精度，通過更換扭力傳感器2-8、數(shù)顯式拉力計(jì)3-6來改變力的量程。
[0035]進(jìn)行定溫度，對被測對象做位移一拉/壓力測試時(shí)，將被測對象放入保溫箱I內(nèi)固定，并且與數(shù)顯式拉力計(jì)3-6連接，通過溫度控制儀設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度，關(guān)上保溫箱門4-3，進(jìn)行加熱，達(dá)到試驗(yàn)溫度后控制第二步進(jìn)電機(jī)3-1帶動(dòng)數(shù)顯式拉力計(jì)3-6移動(dòng)，記錄位移一拉/壓力數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)的精度要求和量程可以通過調(diào)整第二步進(jìn)電機(jī)3-1和更換數(shù)顯式拉力計(jì)3-6改變。[0036]進(jìn)行定溫度，對被測對象做位移一扭矩測試時(shí)，將被測對象放入保溫箱I內(nèi)固定，并且與扭力傳感器2-8連接，通過第一步進(jìn)電機(jī)2-4調(diào)整被測材料的初始角位移，通過控制儀器5中的溫度控制儀設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度，關(guān)上保溫箱門4-3，進(jìn)行加熱，達(dá)到試驗(yàn)溫度后控制第一步進(jìn)電機(jī)2-4旋轉(zhuǎn)使被測對象產(chǎn)生角位移，記錄位移——扭矩?cái)?shù)據(jù)。通過調(diào)整第一步進(jìn)電機(jī)2-4的工作電流和輸入的激勵(lì)脈沖信號(hào)可以控制第一步進(jìn)電機(jī)2-4的轉(zhuǎn)動(dòng)精度，通過更換扭力傳感器2-8可以改變系統(tǒng)的扭矩量程。
[0037]進(jìn)行定溫度，對被測對象做位移——拉/壓扭組合載荷測試時(shí)，將被測對象放入保溫箱I內(nèi)，一端與扭力傳感器2-8連接，一端與數(shù)顯式拉力計(jì)3-6連接，旋轉(zhuǎn)編碼器2-3、第一步進(jìn)電機(jī)2-4和第二步進(jìn)電機(jī)3-1通電進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，通過第一步進(jìn)電機(jī)2-4調(diào)整被測對象的初始角位移，通過第二步進(jìn)電機(jī)3-1調(diào)整初始軸向位移，通過溫度控制儀設(shè)定實(shí)驗(yàn)溫度，關(guān)上保溫箱門4-3，進(jìn)行加熱，達(dá)到試驗(yàn)溫度后控制第一步進(jìn)電機(jī)2-4旋轉(zhuǎn)使被測對象產(chǎn)生角位移，控制第二步進(jìn)電機(jī)3-1旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動(dòng)數(shù)顯式拉力計(jì)3-6移動(dòng)，記錄角位移、線位移——扭矩、拉/壓力數(shù)據(jù)。通過調(diào)整步第一步進(jìn)電機(jī)2-4和第二步進(jìn)電機(jī)3-1的工作電流和輸入的激勵(lì)脈沖信號(hào)可以提高其精度，通過更換扭力傳感器2-8、數(shù)顯式拉力計(jì)3-6來改變力的量程。
[0038]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其包括:箱體(4);封裝于箱體(4)中的保溫箱(1)、扭力測試系統(tǒng)(2)和顯示及控制儀器(5);安裝于箱體(4)上方的拉/壓力測試系統(tǒng)(3)，其特征在于:所述保溫箱(1)安裝于箱體(4)內(nèi)部上方，所述扭力測試系統(tǒng)⑵安裝于保溫箱⑴下方，所述顯示及控制儀器(5)安裝于箱體⑷的前表面上，且顯示及控制儀器(5)位于保溫箱(1)的下方。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述保溫箱(1)包括內(nèi)膽(1-1)、與內(nèi)膽(1-1)下邊緣連接的底板(1-2)、粘貼于內(nèi)膽(1-1)內(nèi)側(cè)表面上的加熱片(1-3)及貫穿固定于內(nèi)膽(1-1)上表面上的溫度傳感器(1-4)，所述內(nèi)膽(1-1)的上表面上還設(shè)置有一第一圓孔。
3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述內(nèi)膽(1-1)為方體狀的且不具有前面和底面的用于放置被測材料的金屬箱體。
4.如權(quán)利要求3所述的環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述內(nèi)膽(1-1)的外側(cè)粘貼有用于給內(nèi)膽內(nèi)部保溫的保溫棉。
5.如權(quán)利要求4所述的環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述扭力測試系統(tǒng)(2)包括扭力測試系統(tǒng)底座(2-1)及固定于扭力測試系統(tǒng)底座(2-1)上的支架(2-5)，所述扭力測試系統(tǒng)底座(2-1)包括扭力測試系統(tǒng)底座第一部分(2-1-1)及垂直于扭力測試系 統(tǒng)底座第一部分(2-1-1)的相間隔設(shè)置的扭力測試系統(tǒng)底座第二部分(2-1-2)和扭力測試系統(tǒng)底座第三部分(2-1-3)，所述支架(2-5)包括固定設(shè)置于扭力測試系統(tǒng)底座第二部分(2-1-2)和扭力測試系統(tǒng)底座第三部分(2-1-3)之間的且與扭力測試系統(tǒng)底座第一部分(2-1-1)相平行的兩塊板，所述扭力測試系統(tǒng)(2)還包括平行于扭力測試系統(tǒng)底座第一部分(2-1-1)的蝸桿(2-2)、與蝸桿(2-2)相嚙合的渦輪(2-6)、穿設(shè)于所述支架(2-5)上形成的圓孔中的軸(2-9)、緊固在軸(2-9)上端的過孔滑環(huán)(2-7)和扭力傳感器(2-8)、與軸(2-9)下端相連的旋轉(zhuǎn)編碼器(2-3)、與蝸桿(2-2)相連的用于驅(qū)動(dòng)蝸桿(2_2)旋轉(zhuǎn)的第一步進(jìn)電機(jī)(2-4)，所述渦輪(2-6)的內(nèi)孔緊固在軸(2-9)上且位于所述過孔滑環(huán)(2-7)和扭力傳感器(2-8)的下方，所述旋轉(zhuǎn)編碼器(2-3)的外殼固定在支架(2-5)上。
6.如權(quán)利要求5所述的環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述拉/壓力測試系統(tǒng)(3)包括拉/壓力測試系統(tǒng)底座(3-3)、位于拉/壓力測試系統(tǒng)底座(3-3)上方的升降滑塊(3-5)、與升降滑塊(3-5)中間的螺紋孔相嚙合的升降轉(zhuǎn)軸(3-4)、連接于所述升降轉(zhuǎn)軸(3-4)上端的第二步進(jìn)電機(jī)(3-1)、固定于所述升降滑塊(3-5) —端的數(shù)顯式拉力計(jì)連接板(3-2)及通過螺栓與所述數(shù)顯式拉力計(jì)連接板(3-2)連接的用于測量材料所受軸向力的數(shù)顯式拉力計(jì)(3-6)。
7.如權(quán)利要求6所述的環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述拉/壓力測試系統(tǒng)底座(3-3)上還形成有與所述內(nèi)膽(1-1)上表面上的第一圓孔同心的第二圓孔。
8.如權(quán)利要求7所述的環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述箱體(4)包括箱體本體(4-1)、通過鉸鏈鉸接于箱體本體(4-1)前面板上的保溫箱門(4-3)、固定于箱體本體(4-1)前面板上的通過旋轉(zhuǎn)松開或卡住保溫箱門(4-3)的金屬拉手(4-2)，在所述箱體本體(4-1)的前面板上位于保溫箱門(4-3)下方的位置設(shè)置有三個(gè)方孔，所述三個(gè)方孔中安裝固定有溫度控制儀、計(jì)米器、力值顯示儀。
9.如權(quán)利要求8所述的環(huán)境溫度可控的小型拉-扭組合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:在所述箱體本體(4-1)的上表面上形成有與內(nèi)膽(1-1)上的第一圓孔及拉/壓力測試系統(tǒng)底座(3-3)上的第二圓 孔均同心的第三圓孔。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK103994919SQ201410173998
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】熊克, 劉紅光, 劉俊兵, 王志強(qiáng), 吳佳俊, 潘瀟, 蘇永剛 申請人:南京航空航天大學(xué)