CN100348966C - 压杆稳定试验机 - Google Patents

Abstract

压杆稳定试验机，涉及一种既能用材料力学方法、又便于用振动力学方法测量压杆临界压力的试验机。本发明包括试验机机座(1)，还包括沿机座(1)的水平轴线顺次安装在机座(1)上的测力系统(2)、左装卡支承系统(3)、右装卡支承系统(4)和加载系统(5)；测量试件挠度和横向振动的位移传感器(6)布置在试件(7)的一侧位置。测力传感器(2-2)和位移传感器(6)的信号都送到计算机去处理，得到用材料力学方法和振动力学方法测量的压杆临界压力。本试验机水平卧式、没有导向柱的结构布置使得实验者的操作空间和学生的观察空间远大于现有电子万能试验机的相应空间，且本发明整机结构轻巧，加载方式可以机动，也可以手动，在机动加载时手轮还可以显示电动机低速转动的方向。

Description

压杆稳定试验机

技术领域：

本发明涉及一种测量细长压杆临界压力的试验机，尤其是既能用材料力学方法、又便于用振动力学方法测量压杆临界压力的试验机。

背景技术：

目前，公知的细长压杆的临界压力的测量方法是材料力学方法，即沿细长杆轴线缓慢地施加压力，受压试件的平衡失去稳定时的压力就是临界压力。但是振动力学的理论说明还可以用振动力学方法测量细长压杆的临界压力，即在不同轴向压力下测量细长压杆横向振动的固有频率，然后根据这些多次测量所得的数据求出细长压杆的临界压力。然而目前流行的电子万能试验机的两侧有直立的导向柱，这两个导向柱使得测量试件横向振动和挠度的操作空间受到了限制，同时两个导向柱和实验教师(需多次进行激振操作)的身体一围，就极大地限制了学生的观察空间。

发明内容：

本发明是为克内服现有试验机存在的操作空间小、学生观察不方便的弊端，而提供的一种压杆稳定试验机。本压杆试验机可以为实验者和学生提供大的操作空间和观察空间，完成用材料力学方法和振动力学方法测量细长压杆临界压力的综合实验。本发明为达到上述目的所采取的技术方案是取消普通试验机都有的导向立柱，将试验机机座1设计为水平长条形，变整机立式结构为水平长条形的卧式结构；本试验机包括试验机机座1、测力系统2、左装卡支承系统3、右装卡支承系统4、加载系统5和位移传感器6，测力系统2、左装卡支承系统3、右装卡支承系统4和加载系统5沿机座1的水平轴线顺次安装在试验机机座1上，待测试件7由左装卡支承系统3、右装卡支承系统4夹持，用来测量试件挠度和横向振动的位移传感器6布置在待测试件7的一侧位置；左装卡支承系统3包括左支架3-1和左卡具3-2，左卡具3-2装在左支架3-1的轴孔内；右装卡支承系统4包括右支架4-1和右卡具4-2，右卡具4-2装在右支架4-1的轴孔内；所述左卡具3-2和右卡具4-2夹持试件7且与试件7同轴，左支架3-1和右支架4-1固定在机座1上；测力系统2由固定在机座1上的测力传感器安装座2-1和测力传感器2-2组成，所述测力传感器2-2的左端与测力传感器安装座2-1的右端连接，测力传感器2-2的右端与左卡具3-2的左端连接且同轴。测力系统2的测力传感器2-2和位移传感器6的信号都送到计算机去处理，得到用材料力学方法和振动力学方法测量的压杆临界压力。本发明的有益效果是：本试验机水平卧式，没有导向柱的结构布置有效地扩大了实验者的操作空间和学生的观察空间，且整机结构轻巧，可以放置在写字台那样的桌面上，以便于操作；测力传感器2-2与测力传感器安装座2-1连接的一端在实验过程中始终静止，另一端受左卡具3-2传来的轴向力作用，有利于提高轴向力的测量精度；直流调速的电动机5-1与机械减速器5-2相结合有很大的减速比，可以得到足够低的加载速度；手轮5-3与电机5-1同轴，使得加载方式可以机动，也可以手动，在机动加载时手轮还可以显示电动机低速转动的方向。在本试验机上还可以做多种其他力学实验，利于推广应用。

附图说明：

图1是本发明产品原理示意图，图2是本发明整体结构的主视图，图3是图2的俯视图。

具体实施方式：

具体实施方式一：参照图1、图2、图3，本实施方式包括试验机机座1、测力系统2、左装卡支承系统3、右装卡支承系统4、加载系统5和位移传感器6，所述测力系统2、左装卡支承系统3、右装卡支承系统4和加载系统5沿机座1的水平轴线顺次安装在试验机机座1上，待测试件7由左装卡支承系统3、右装卡支承系统4夹持，用来测量试件挠度和横向振动的位移传感器6布置在待测试件7的一侧位置，可以根据实验的实际情况进行调整。

左装卡支承系统3包括左支架3-1和左卡具3-2，左卡具3-2装在左支架3-1的轴孔内；右装卡支承系统4包括右支架4-1和右卡具4-2，右卡具4-2装在右支架4-1的轴孔内；所述左卡具3-2和右卡具4-2夹持试件7且与试件7同轴，左支架3-1和右支架4-1固定在机座1上。左卡具3-2的左端与测力传感器2-2同轴连接，右卡具4-2的右端与压力头5-5同轴连接。

测力系统2由固定在机座1上的测力传感器安装座2-1和测力传感器2-2组成，所述测力传感器2-2的左端与测力传感器安装座2-1的右端连接，该连接端在实验过程中固定不动，测力传感器2-2的右端与左卡具3-2的左端连接，测力传感器2-2的右端接受来自左卡具3-2左端传来的轴向力，测力传感器2-2和位移传感器6的信号都送到计算机去处理，得到用材料力学方法和振动力学方法测量的压杆临界压力。

加载系统5由电动机5-1、机械减速器5-2、手轮5-3、滚珠丝杠副5-4和压力头5-5组成。机械减速器5-2由两级蜗轮蜗杆减速器构成。所述机械减速器5-2的输入轴的右端装有直流调速的电动机5-1，机械减速器5-2的输出轴与滚珠丝杠副5-4的丝杠5-4-1连接，滚珠丝杠副5-4的螺母5-4-2上则固接有压力头5-5，压力头5-5与右卡具4-2的右端连接且同轴，由压力头5-5通过右卡具4-2对试件7施加轴向力，调整电动机的转速，可以调整压力头5-5对试件加载的速度。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于，在机械减速器5-2输入轴的左端还装有手轮5-3，手工转动手轮5-3可实现手动加载和适应装卡试件的需要。在机动加载时手轮还可以显示电动机低速转动的方向、转动的快慢和转动是否均匀。

Claims (4)

1、一种压杆稳定试验机，它包括试验机机座(1)、测力系统(2)、左装卡支承系统(3)、右装卡支承系统(4)、加载系统(5)和位移传感器(6)，其特征在于所述测力系统(2)、左装卡支承系统(3)、右装卡支承系统(4)和加载系统(5)沿机座(1)的水平轴线顺次安装在试验机机座(1)上，待测试件(7)由左装卡支承系统(3)、右装卡支承系统(4)夹持，用来测量试件挠度和横向振动的位移传感器(6)布置在待测试件(7)的一侧位置；左装卡支承系统(3)包括左支架(3-1)和左卡具(3-2)，左卡具(3-2)装在左支架(3-1)的轴孔内；右装卡支承系统(4)包括右支架(4-1)和右卡具(4-2)，右卡具(4-2)装在右支架(4-1)的轴孔内；所述左卡具(3-2)和右卡具(4-2)夹持试件(7)且与试件(7)同轴，左支架(3-1)和右支架(4-1)固定在机座(1)上；测力系统(2)由固定在机座(1)上的测力传感器安装座(2-1)和测力传感器(2-2)组成，所述测力传感器(2-2)的左端与测力传感器安装座(2-1)的右端连接，测力传感器(2-2)的右端与左卡具(3-2)的左端连接且同轴。

2、根据权利要求1所述的压杆稳定试验机，其特征在于所述加载系统(5)由电动机(5-1)、机械减速器(5-2)、手轮(5-3)、滚珠丝杠副(5-4)和压力头(5-5)组成，所述机械减速器(5-2)的输入轴的两端分别装有电动机(5-1)和手轮(5-3)，机械减速器(5-2)的输出轴与滚珠丝杠副(5-4)的丝杠(5-4-1)连接，滚珠丝杠副(5-4)的螺母(5-4-2)上则固接有压力头(5-5)，压力头(5-5)与右卡具(4-2)的右端连接且同轴。

3、根据权利要求2所述的压杆稳定试验机，其特征在于所述机械减速器(5-2)由两级蜗轮蜗杆减速器构成。

4、根据权利要求2所述的压杆稳定试验机，其特征在于所述加载系统(5)的手轮(5-3)与电动机(5-1)同轴。

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