一種拉伸試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試測量裝置，尤其涉及一種可實現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)的拉伸試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]單向靜拉伸試驗是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的金屬力學(xué)性能試驗方法之一，通過拉伸試驗可以解釋金屬材料在靜載荷拉伸作用下常見的力學(xué)行為。
[0003]授權(quán)公告號為CN203216806U、授權(quán)公告日為2013.09.25的中國實用新型專利公開了一種高分子材料拉伸試驗機(jī)，這種拉伸設(shè)備包括底座，底座上設(shè)有上下延伸的滾珠絲杠，滾珠絲杠的下端與驅(qū)動裝置傳動連接，滾珠絲杠上裝有螺紋法蘭盤，螺紋法蘭盤上設(shè)有夾具，底座上與夾具上下對應(yīng)設(shè)有夾具套，通過夾具和夾具套夾裝裝夾試件，滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)能夠驅(qū)動螺紋法蘭盤在上下方向移動從而實現(xiàn)對裝夾試件的拉伸試驗。但是這種拉伸試驗裝置中的裝夾試件和夾具在裝配完成后，只能進(jìn)行軸向拉伸運動，不能實現(xiàn)裝夾試件的360°旋轉(zhuǎn)，這樣在通過計算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)對裝夾試件進(jìn)行360°掃描時，只能在試驗結(jié)束時對斷口進(jìn)行取樣和觀察分析，從而間接地從斷口分析信息中推論拉伸試件內(nèi)部的斷裂過程，而不能在拉伸實驗過程中原位觀察拉伸式樣內(nèi)部損傷起源、發(fā)展和破壞的動態(tài)過程，無法準(zhǔn)確獲得實驗數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)的拉伸試驗裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的拉伸試驗裝置不能旋轉(zhuǎn)而無法對試件進(jìn)行360°掃描的問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的拉伸試驗裝置采用如下技術(shù)方案:一種拉伸試驗裝置，包括底座，所述底座上在上下方向間隔設(shè)有分別用于夾持試件上下兩端的上、下夾具以及用于驅(qū)動上、下夾具向相互遠(yuǎn)離的方向移動的直線驅(qū)動裝置，所述拉伸試驗裝置還包括用于驅(qū)動上下夾具同步、同向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。
[0006]所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括輸出端與上夾具和/或下夾具傳動連接的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸線上下延伸。
[0007]所述直線驅(qū)動裝置包括直線驅(qū)動電機(jī)以及與直線驅(qū)動電機(jī)的輸出端傳動連接的絲杠，所述絲杠在上下方向延伸且在上下方向固定，絲杠上轉(zhuǎn)動裝配有螺母固定座，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)包括上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)和下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)兩個，所述上夾具通過上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)連接在螺母固定座上，所述下夾具通過下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)連接在底座上。
[0008]所述拉伸試驗裝置還包括與絲杠平行設(shè)置的導(dǎo)向滑軌，所述螺母固定座與導(dǎo)向滑軌導(dǎo)向滑動配合。
[0009]本發(fā)明的拉伸試驗裝置包括用于驅(qū)動上下夾具同步同向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，在試件夾裝在上下夾具上時，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置能夠驅(qū)動試件繞其軸線旋轉(zhuǎn)，能夠適應(yīng)檢測裝置對試件的360°全周向掃描，方便試驗檢測裝置對試件的檢測，便于獲得準(zhǔn)確的試驗數(shù)據(jù)。
[0010]進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置為轉(zhuǎn)動軸線在上下方向延伸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的輸出端與上夾具和/或下夾具傳動連接，這樣傳動結(jié)構(gòu)比較簡單，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)控制實現(xiàn)試件旋轉(zhuǎn)，控制方便。
[0011]進(jìn)一步地，上、下夾具分別通過上、下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，相比于采用一個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動上夾具旋轉(zhuǎn)并通過試件傳動促使下夾具也跟著旋轉(zhuǎn)的方式，能夠避免試件在傳動過程中受扭矩作用而影響內(nèi)部斷層結(jié)構(gòu)，保證試驗結(jié)果的真實性、原始性。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的拉伸試驗裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明的拉伸試驗裝置的實施例一:如圖1所示，包括底座7，底座7上設(shè)有立架6，立架6的右側(cè)設(shè)有上下延伸的絲杠4，絲杠4上螺紋裝配有螺母固定座5，立架6上設(shè)有與絲杠4平行的導(dǎo)向滑軌3，螺母固定座5的左端設(shè)有與導(dǎo)向滑軌3在上下方向?qū)蚧瑒优浜系幕瑝K，通過滑塊和導(dǎo)向滑軌的導(dǎo)向滑動配合能夠在周向方向?qū)β菽腹潭ㄗM(jìn)行限位，絲杠4在上下方向固定并能繞其軸線周向旋轉(zhuǎn)，螺母固定座5朝向右側(cè)懸伸的一端設(shè)有上夾具12，底座7上在于上夾具上下對應(yīng)的位置設(shè)有下夾具10，上、下夾具分別用于夾持被拉伸試件11的上下兩端，底座7上還設(shè)有用于驅(qū)動絲杠4周向旋轉(zhuǎn)而促使螺母固定座5沿絲杠在上下方向進(jìn)行直線移動最終實現(xiàn)上下夾具向相互遠(yuǎn)離的方向移動的直線驅(qū)動裝置，本實施例中，直線驅(qū)動裝置包括設(shè)于底座7左側(cè)的直線驅(qū)動電機(jī)I以及傳動連接在直線驅(qū)動電機(jī)I的輸出端的減速器2，減速器2的輸出軸水平延伸并通過以對錐齒輪與絲杠4傳動連接。
[0014]本發(fā)明的拉伸試驗裝置還包括用于驅(qū)動上、下夾具同步、同向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置能夠?qū)崿F(xiàn)被上、下夾具夾持的被拉伸試件能夠周向轉(zhuǎn)動，在對試件進(jìn)行一定程度的拉伸之后，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置能夠驅(qū)動試件周向360°旋轉(zhuǎn)，便于采用計算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)對試件進(jìn)行360°掃描，這樣能夠直接的檢測對試件內(nèi)部斷裂過程，檢測到試件內(nèi)部損傷起源、發(fā)展和破壞的動態(tài)過程，得到最原始、最真實的檢測數(shù)據(jù)，本實施例中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括兩個輸出端分別對應(yīng)與上夾具12和下夾具10傳動連接的上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)14和下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)8，上、下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸線上下延伸，其中，上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)固定在螺母固定座的下側(cè)面，上夾具傳動連接在上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的下端輸出端，下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)固定在底座上，下夾具傳動連接在下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的上端輸出端，上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)和上夾具之間、下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)和下夾具之間分別設(shè)有上推力軸承13和下推力軸承9，底座上還設(shè)有分別用于控制直線驅(qū)動電機(jī)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的控制器，上、下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)分別包括步進(jìn)電機(jī)以及減速器模塊。
[0015]本實施例的拉伸試驗裝置在使用時，將棒料或板料試件夾裝在上、下夾具上，通過控制器控制直線驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)，螺母固定座向上移動并將試件拉伸，其中拉伸速率為2_/min，在拉伸1min之后，保持拉伸力不變，停止軸向拉伸，通過控制器控制上、下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)同步同向旋轉(zhuǎn)，此時上下夾具同步同向周向旋轉(zhuǎn)，試件隨上、下夾具一同旋轉(zhuǎn)，通過計算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)即可對試件進(jìn)行360°全周掃描，在試件周向旋轉(zhuǎn)一周之后，上下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)停止，通過控制器驅(qū)動直線驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)并進(jìn)行下一個拉伸試驗循環(huán)，這樣循環(huán)多次拉伸掃描過程直至試件斷裂，能夠?qū)崿F(xiàn)拉伸試件的原位動態(tài)無損觀察分析，試驗數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)可靠。
[0016]本發(fā)明的拉伸試驗裝置的實施例二:與實施例一的不同之處在于，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置為固定在底座上的減速電機(jī)，上、下夾具直接轉(zhuǎn)動安裝在螺母固定座以及底座上，上夾具能夠沿上下延伸的軸線旋轉(zhuǎn)而不能相對于螺母固定座上下移動，下夾具能夠相對于底座沿上下延伸的軸線旋轉(zhuǎn)而不能相對于底座上下移動，減速電機(jī)與下夾具傳動連接并驅(qū)動下夾具旋轉(zhuǎn)，減速電機(jī)的軸線水平延伸，下夾具旋轉(zhuǎn)時，通過試件的傳力作用帶動上夾具旋轉(zhuǎn)。
[0017]本發(fā)明的拉伸試驗裝置的實施例三:與實施例一的不同之處在于，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置只包括下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)，上夾具直接轉(zhuǎn)動連接在螺母固定座上，下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動下夾具轉(zhuǎn)動并帶動試件轉(zhuǎn)動。
[0018]本發(fā)明的拉伸試驗裝置的實施例四:與實施例一的不同之處在于，立架上設(shè)有上下延伸的導(dǎo)向桿，螺母固定座通過其上設(shè)置的導(dǎo)向孔與導(dǎo)向桿在上下方向?qū)蚧瑒优浜稀?br>[0019]本發(fā)明的拉伸試驗裝置的實施例五:與實施例一的不同之處在于，上、下夾具直接轉(zhuǎn)動安裝在螺母固定座以及底座上，上夾具能夠沿上下延伸的軸線旋轉(zhuǎn)而不能相對于螺母固定座上下移動，下夾具能夠相對于底座沿上下延伸的軸線旋轉(zhuǎn)而不能相對于底座上下移動，上、下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)分別對應(yīng)位于上、下夾具的一側(cè)，上下夾具上分別設(shè)有軸線在上下方向延伸的錐齒圈，上下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)通過錐齒輪與上、下夾具傳動連接。
[0020]本發(fā)明的拉伸試驗裝置通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置能夠驅(qū)動試件繞其軸線旋轉(zhuǎn)，能夠適應(yīng)檢測裝置對試件進(jìn)行360°全周向掃描，方便試驗檢測裝置對試件的檢測，便于獲得準(zhǔn)確的試驗數(shù)據(jù)，同時，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，使得拉伸試驗過程簡單，試驗結(jié)果比較準(zhǔn)確。
【主權(quán)項】
1.一種拉伸試驗裝置，包括底座，所述底座上在上下方向間隔設(shè)有分別用于夾持試件上下兩端的上、下夾具以及用于驅(qū)動上、下夾具向相互遠(yuǎn)離的方向移動的直線驅(qū)動裝置，其特征在于，所述拉伸試驗裝置還包括用于驅(qū)動上下夾具同步、同向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉伸試驗裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置包括輸出端與上夾具和/或下夾具傳動連接的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸線上下延伸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉伸試驗裝置，其特征在于，所述直線驅(qū)動裝置包括直線驅(qū)動電機(jī)以及與直線驅(qū)動電機(jī)的輸出端傳動連接的絲杠，所述絲杠在上下方向延伸且在上下方向固定，絲杠上轉(zhuǎn)動裝配有螺母固定座，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)包括上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)和下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)兩個，所述上夾具通過上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)連接在螺母固定座上，所述下夾具通過下旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)連接在底座上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的拉伸試驗裝置，其特征在于，所述拉伸試驗裝置還包括與絲杠平行設(shè)置的導(dǎo)向滑軌，所述螺母固定座與導(dǎo)向滑軌導(dǎo)向滑動配合。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種拉伸試驗裝置，包括底座，所述底座上在上下方向間隔設(shè)有分別用于夾持試件上下兩端的上、下夾具以及用于驅(qū)動上、下夾具向相互遠(yuǎn)離的方向移動的直線驅(qū)動裝置，所述拉伸試驗裝置還包括用于驅(qū)動上下夾具同步、同向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。本發(fā)明的拉伸試驗裝置包括用于驅(qū)動上下夾具同步同向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，在試件夾裝在上下夾具上時，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置能夠驅(qū)動試件繞其軸線旋轉(zhuǎn)，能夠適應(yīng)檢測裝置對試件的360°全周向掃描，方便試驗檢測裝置對試件的檢測，便于獲得準(zhǔn)確的試驗數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01N3/08
【公開號】CN105092378
【申請?zhí)枴緾N201510495390
【發(fā)明人】宋克興, 張彥敏, 楊少丹, 宋宇, 趙培峰, 國秀花, 郜建新, 張學(xué)賓
【申請人】河南科技大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月13日