CN101403670B - 一种小型带材拉伸试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对薄形金属材料试样拉伸性能的一种试验装置。一种小型带材拉伸试验装置，在所述平台(8)上设置牵引机构、夹持机构和测量机构。在平台(8)的前端垂直固定一块固定板(3)，在固定板(3)上开设一螺孔(3a)，在螺孔(3a)中旋入螺杆(2)，螺杆(2)的外端为转动手柄(1)，螺杆(2)的内端连接一滑块(4)；在平台(8)的后端固定一块固定台(7)，在牵引机构的滑块(4)和固定台(7)上相向分别固定一套夹持组件，在测试平台(8)上固定一百分表(5)，百分表(5)的顶针抵住滑块(4)的端面。本发明结构简单、轻巧、装拆方便、易于操作，能方便达到测量变形度，计算临界变形度的目的，适合用于抗拉强度低的材料，且测试量大，要求测试快的场合使用。

Description

一种小型带材拉伸试验装置

(一)技术领域

本发明涉及材料领域的材料试验装置，特别是涉及对薄形金属材料试样拉伸性能的一种试验装置。

(二)背景技术

金属材料受力超过弹性极限后会发生塑性变形，不但外观和尺寸发生改变，而且材料的内部组织和各种性能(如硬度、电阻率、热导率等)也将发生变化。冷变形程度对再结晶后晶粒的大小有很大的影响，而晶粒大小对材料性能将产生重要的影响。对材料而言得到特别粗大晶粒时的变形度称为临界变形度，一般金属的临界变形度约为2％—10％。在生产实践中往往不希望得到粗大的晶粒，而要求细的晶粒，由于临界变形度的存在要求金属在受力时应当避开临界变形度，以免恶化工件性能，因此要求有专门的设备测量金属材料的临界变形度。临界变形度通常是测一组材料不同的变形度，然后计算再结晶后的单位面积中的晶粒数，得到某一材料的临界变形度。

现有技术测量材料的变形度在电子万能材料试验机上进行，虽然能够由此得到比较精确的测试结果，但是在通常的使用中还是存在一定的局限和不足，主要是：①占用场地较大、设备投资昂贵，试验机最便宜的也要10万元以上；②载荷传感器容量过大，对于金属薄板材所需的拉力在200N到1000N左右，需用1000N的传感器即可，而目前测试设备配置的传感器容量为20KN、100KN，过大的传感器容量反而影响测试的精度；③引伸计标距为25mm和50mm，实际用的标距为100mm，如不装引伸计则影响测量的精度，加装引伸计既麻烦又多化钱；④装拆不方便，在试验机上试验很难一次拉到所需的变形度，需多次拆装，才能成功，要将试样从夹头上拆下来，必须先反向运行，卸去载荷，如此这般很费时，影响测试工作效率。

(三)发明内容

本发明的目的拟克服现有技术电子万能材料试验机的不足，提供一种操作方便，结构简单，成本低廉，实用性强的小型拉伸材料试验机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种小型带材拉伸试验装置，包括测试平台，其特征在于，在所述平台上设置牵引机构、夹持机构和测量机构，

所述牵引机构为，在平台的前端垂直固定一块固定板，在固定板上开设一螺孔，在螺孔中旋入螺杆，螺杆的外端为转动手柄，螺杆的内端连接一滑块；

所述夹持机构为，在平台的后端固定一块固定台，在牵引机构的滑块和固定台上相向分别固定一套夹持组件，所述夹持组件为，在一个口部小内侧大的梯形槽板内置入两块直角楔形块，两楔形块的直角边相向并呈合并状，楔形块的斜边与梯形槽板两侧面平行。

所述测量机构为，在测试平台上固定一百分表，百分表的顶针抵住滑块的端面，在测试平台面上配置标刻长度的标尺。

进一步，所述楔形块的直角边为锯齿滚花边。

进一步，所述楔形块的斜边与平台的中心轴线夹角小于等于45度。

进一步，所述梯形槽外侧开口部宽度为16至26毫米。

再进一步，所述梯形槽外侧开口部宽度为22毫米。

进一步，所述梯形槽的高度为30至44毫米。

再进一步，所述梯形槽的高度为36毫米。

进一步，测试平台的长度刻度为150至220毫米。

本发明专利是一个实用的小型带材拉伸测试装置，达到测量变形度的目的，同时克服在电子万能材料试验机上进行拉伸的不足之处。本发明装置结构简单，主要有牵引机构、夹持机构和测量机构三部分组成。楔形块与楔形块之间放试样，接触面用滚花纹，以增加楔形块与试样间的摩擦系数，夹持牢固。滑块之间的最大位移可达至220毫米，恰好满足了一般试样的要求，试样厚度一般小于1mm；所述旋转机构由手柄和螺杆副组成，所述的螺杆副可采用丝杠机构，顺时针或逆时针转动手柄，可带动滑块移动，螺杆长度一般为60至90 毫米；在装置平台的底面外缘有刻度尺，从0开始标到150至220毫米，在平台近牵引机构处装有百分表，顶针顶着滑块端面，当滑块移动时，百分表的指针会发生变化，百分表的一圈是1mm，分成100小格，精度是0.01mm，根据百分表的读数，可以判断拉伸的距离(即变形量)，试样长度范围为160-200mm。

当试样被夹持在夹持机构的两楔形块的直角边之间，楔形块的直角边上锯齿滚花边加固了夹持的牢度，不易脱落和滑出。旋转螺杆，观看试样的变化情况直至断裂的临界位置，确认百分表的数值，然后计算出试样的材料变形度。

本装置卸载试样方便，卸载时只需将手柄逆时针转动即可，前后不过1、2秒钟时间，如在材料试验机上进行，卸载是有个过程的，最快也要近1分钟，再则一般测量变形度，需测一组变形度，同一变形度又需要测几个试样，一个变形度需要反复数次，这样本装置的装拆时间优势就明显显现出来了。

本装置的最大好处是测量那些抗拉强度低的材料。如铝片等的变形度，也即使用的拉力比较小的材料，如100N—200N的力，这不是一般以拉大吨位的电子万能材料试验机的合理测试范围。

本发明的优点和有益效果，整套装置的特点是结构简单、轻巧、装拆方便、易于操作，便于很好地控制变形度，提高使用效率。本专利装置能达到使用要求，克服了电子万能材料试验机测变形度的不足，结构简单、实用，花费不多，成本500元左右，仅是材料试验机花费的几百分之一，且不受有无大型试验机的限制，能方便达到测量变形度，计算临界变形度的目的。特别适用于抗拉强度低的材料测试用，且测试量大，要求测试快的场合使用。

(四)附图说明

图1是本发明小型带材拉伸试验装置的一种实施方式的主视结构示意图；

图2是图1的俯视图。

图中，1手柄，2螺杆，3固定板，3a螺孔，4滑块，5百分表，6滑槽，7固定台，8平台，9a梯形槽板，9b楔形块，10标尺，G试样。

(五)具体实施方法

以下结合附图，对本发明作详细说明：

一种小型带材拉伸试验装置，包括测试平台8，在所述平台(8)上设置牵引机构、夹持机构和测量机构，

所述牵引机构为，在平台8的前端垂直固定一块固定板3，在固定板3上开设一螺孔3a，在螺孔3a中旋入螺杆2，螺杆2的外端为转动手柄1，螺杆2的内端连接一滑块4。

所述夹持机构为，在平台8的后端固定一块固定台7，在牵引机构的滑块4和固定台7上相向分别固定一套夹持组件，所述夹持组件为，在一个口部小内侧大的梯形槽板9a内置入两块直角楔形块9b，两楔形块9b的直角边相向并呈合并状，楔形块9b的斜边与梯形槽板9a两侧面平行。

所述测量机构为，在测试平台8上固定一百分表5，百分表5的顶针抵住滑块4的端面，在测试平台8面上配置标刻长度的标尺10。

标尺10的长度为180毫米，螺杆2的螺距为1毫米。

楔形块9b的直角边为锯齿滚花边，利于楔形块9b的直角边夹持试样G。

楔形块9b的斜边与平台8的中心轴线夹角为30度，如此角度既利于夹持试样G，又便于旋转手柄1拉紧滑块4。

梯形槽板9a外侧开口部宽度为22毫米，梯形槽板9a的梯形高度为36毫米。如此结构和尺寸既便于夹持试样G，又利于操作手柄1拉紧滑块4。

本发明结构简单、轻巧、装拆方便、易于操作，能方便达到测量变形度，计算临界变形度的目的，适合用于抗拉强度低的材料，且测试量大，要求测试快的场合使用。

Claims (8)

1.一种小型带材拉伸试验装置，包括测试平台(8)，其特征在于，在所述平台(8)上设置牵引机构、夹持机构和测量机构，

所述牵引机构为，在平台(8)的前端垂直固定一块固定板(3)，在固定板(3)上开设一螺孔(3a)，在螺孔(3a)中旋入螺杆(2)，螺杆(2)的外端为转动手柄(1)，螺杆(2)的内端连接一滑块(4)；

所述夹持机构为，在平台(8)的后端固定一块固定台(7)，在牵引机构的滑块(4)和固定台(7)上相向分别固定一套夹持组件，所述夹持组件为，在一个口部小内侧大的梯形槽板(9a)内置入两块直角楔形块(9b)，两楔形块(9b)的直角边相向并呈合并状，楔形块(9b)的斜边与梯形槽板(9a)两侧面平行；

所述测量机构为，在测试平台(8)上固定一百分表(5)，百分表(5)的顶针抵住滑块(4)的端面，在测试平台(8)面上配置标刻长度的标尺(10)。

2.根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述标尺(10)的长度为150至220毫米。

3.根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述楔形块(9b)的直角边为锯齿滚花边。

4.根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述楔形块(9b)的斜边与平台(8)的中心轴线夹角小于等于45度。

5.根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述梯形槽板(9a)外侧开口部宽度为16至26毫米。

6.根据权利要求5所述拉伸试验装置，其特征在于所述梯形槽板(9a)外侧开口部宽度为22毫米。

7.根据权利要求1所述拉伸试验装置，其特征在于所述梯形槽板(9a)的梯形高度为30至44毫米。

8.根据权利要求7所述拉伸试验装置，其特征在于所述梯形槽板(9a)的梯形高度为36毫米。 

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