CN1021252C - 线材伸长测试仪 - Google Patents

Abstract

一种涉及测量物体长度变形装置的线材伸长测试仪，它解决了已有的这类测试仪对粗线夹不紧，对细线要造成伤痕从而造成测量的误差，甚至于失败，同时也解决了静夹具平衡杆调整困难的问题，该测试仪由机体、电动机、减速机构、传动机构、动夹具、静夹具、动夹具移动值测量装置，光电自动停车装置组成，用于测试漆包线或其它线材的伸长率。

Description

一种涉及测量物体变形装置的线材伸长测试仪。

中华人民共和国标准（GB4074·3-83）规定了线材伸长率试验方法，其中规定将试样的一端夹紧在试验设备的固定夹具内，使试样保持平直状态并使试样另一端在另一夹具内夹紧。两夹具的距离约等于标准长度Lo。

启动试验设备，以300±60mm/min的拉伸速度伸长试样至拉断或按产品标准所规定的伸长率。

记录伸长后的标距长度L₁。

伸长仪上的读数即为测量值。

用钢尺测量时伸长率可按下式计算：

δ＝（L₁-Lo）/Lo×100%

式中：Lo-试样标距长度

L-试样拉断或拉伸后的标距长度mm。

线材伸长率的测试，一般都是在伸长仪上进行的。图1所示为意大利SICMA公司6008型伸长仪夹具。它包括夹具体〔1〕，螺母板〔3〕，两者用柱杆〔2〕固定连接，螺母板中间的螺孔内旋入螺杆〔6〕，螺杆〔6〕的一头固定地连接着手柄〔7〕，另一头可转动地连接着夹块〔5〕，另一夹块〔4〕固定在夹具〔1〕上，夹块〔4〕、〔5〕的面上制有直形细槽，当旋紧手柄〔7〕时，夹块〔4〕、〔5〕就闭合，将被测试的漆包线夹紧在夹具里。在夹具体〔1〕上还有一螺纹通孔旋入平衡杆〔8〕。这种夹具存在明显的缺点。

因手柄的直径为仅50mm，试验员操作时，因手劲小，夹不紧 粗的线材。夹块的表面制有直形细槽，在夹紧细线时造成损伤，拉伸试验时往往使线的断裂点在夹块的边缘，而导致试验无效。因夹块〔5〕同螺杆〔6〕是转动连接，又无导向装置，所以在夹紧粗漆包线时造成夹块〔5〕歪斜，更夹不紧粗漆包线，在拉伸试验时漆包线在夹块内发生位移甚至被拉出夹块，造成试验无效。

该夹具的平衡杆〔8〕的作用是，当试样被拉断时，因平衡的重量，使夹具倾斜，而触动电磁开关，使伸长仪立即停车，再通过测量装置显示此线材伸长的长度。而这种平衡杆装置调整非常麻烦，尤其在拉细的漆包线时，往往因调不准确而造成伸长仪不能起动或者漆包线被拉断时不会立即停车。故配有这种夹头的意大利SICMA公司生产的6008型伸长仪，仅适应拉伸线材的范围在φ0.05mm以上。

本发明的目的在于进一步改进这种伸长仪的夹头和自动停车装置，使操作时加在手柄上较小的力能产生较大的夹紧力，改进夹头结构，使之在夹紧线材时不会产生损伤线的情况和夹块歪斜的弊病，改进平衡杆装置，使之不需每次试验都要调整。同时改进自动停车装置，使之有高灵敏度，在线材被拉断时，即立即停车。

本发明的线材伸长仪，由机体，固定在机体上的电动机，由电动机驱动的减速机构，由减速机构带动的滚珠丝杆传动机构，由滚珠丝杆机构带动的动夹具和固定在机体上的静夹具，动夹具移动值测量装置，被测线材拉断时自动停车装置组成。这些组成部分和已有技术是一样的，但是本发明对动夹具、静夹具和自动停车装置作了进一步改进。

动夹具改进成由同面板滑动地连接的滑座和固定在滑座上的凸轮夹具组成。静夹具改进成由固定在面板上带有转动轴的静夹具座和固定在静夹具座转动轴上的凸轮夹具组成。因凸轮夹具可采用较长的手柄而能利用杠杆原理，使用较小的力产生较大的夹紧力，从 而解决了原来夹紧力不足的问题。夹具的夹块取消了直槽形的细槽，而在中间只开一条凹槽，其夹紧面增加了粗糙度，这样在夹紧细线材时不会损伤线体，线也不会在夹紧面内滑移。在夹紧粗线材时，在夹紧面中间的凹槽处使线材造成一凸起变形，卡在夹块的凹槽里，这样即使粗线材需较大的拉断力，也不会因夹紧力不足而使线材在夹块内位移。

线材拉断时，自动停车装置采用静夹具发生转动带动光电停车装置来实现自动停车。具体的做法是试验前先接通电磁铁，将静夹具吸转动靠在定位螺丝上，然后将被测线材夹在动夹具和静夹具里，进行拉伸，此时电磁铁断电，失去电磁吸力，在拉伸力的作用下静夹具还是靠在定位螺丝上，当线材被拉断时，作用在静夹具上的拉伸力消失，此时静夹具在自身重心的作用下转动复位，就带动光电自动停车装置动作而实现停车。在静夹具上还设有重心调整装置，能调节夹具重心偏移轴线的距离，当调试设备时，重心偏移轴线位置调整妥当后，无论是拉粗或细线材就无需再调整。而老设备用平衡杆来调整夹具的重心，随着拉伸线材的线径每次改变，都需要重新调整重心的位移，尤其在拉伸细线材时更为困难。

由于采用了光电控制自动停车装置，其系统的惯性可设计得比电磁开关停车装置小，所以具有更高的灵敏度，提高了测试的精度。

图1是意大利SICMA公司6008型伸长仪的夹具示意图。

图2是带有凸轮夹具和光电自动停车装置的伸长仪的剖面俯视图。

图3是图2D向局部示图。

图4是图2E向的局部视图。

图5是图2的B-B向剖示图。

图6是图2右侧静夹具〔13〕的放大视图。

现结合附图来详细说明本发明的一个最佳实施例。

如图2、4所示，本发明的伸长测试仪由机座〔26〕，电动机〔1〕，减速机构〔2〕，滚珠丝杆传动机构〔3〕，动夹具〔21〕，静夹具〔13〕，动夹具移动测量装置〔4〕，光电自动停车装置〔28〕，（图4）所组成。机座〔26〕，电动机〔1〕，减速机构〔2〕，滚珠丝杆传动机构〔3〕，动夹具移动测量装置〔4〕是和已有技术相同的，也非本发明权利要求，所以不一一详细叙述。

如图1和图5所示，动夹具〔21〕由滑座〔23〕和凸轮夹具〔20〕组成，滑座〔23〕由滑块〔56〕和用螺钉固定在滑块〔56〕上的滑块盖〔53〕组成，两侧形成导轨槽〔54〕与面板〔55〕上的矩形截面导轨〔57〕滑动地配合，滑块盖〔53〕上有方孔，滚珠丝杆螺母制有方榫〔51〕嵌入此方孔，并用螺钉〔52〕紧定。凸轮夹头〔20〕用螺钉固定在滑座〔23〕的滑块〔56〕上。

如图2、6所示，静夹具〔13〕由静夹具座〔58〕和凸轮夹头〔16〕组成。静夹具座〔58〕有一个用螺钉固定在面板〔55〕上的轴承套〔11〕，轴承套〔11〕里装有两只滚子轴承〔5〕，中间用静夹圈〔7〕和动夹圈〔6〕隔开，一个轴承的静圈靠在轴承套内孔的肩上，另一个轴承的静圈用调整螺丝〔10〕压紧，转轴〔12〕装在轴承〔5〕的动圈内并与之过渡配合，用螺母〔9〕将轴承〔5〕压紧在转轴〔12〕上。

如图2图4所示，自动停车装置的结构如下，拨杆〔8〕和转轴〔12〕的小头端轴键连接，拨杆〔8〕的柄上制有螺孔，平衡螺钉〔30〕和紧固螺钉〔31〕相对拧入此螺孔内，平衡螺丝〔30〕是铜质的，比较重，随着拧入内深度的改变，就能调节静夹具〔13〕的重心与轴承〔12〕轴线的距离，紧固螺钉〔31〕用于锁紧平衡螺钉〔30〕。切光板〔29〕用螺钉固定在拨杆〔8〕的侧面，它的一头伸入到固定在机座〔26〕上的光电座〔27〕中间的圆弧凹槽里，并可在槽内转动。定位块〔32〕用螺钉同轴承套〔11〕一起固定在面板〔55〕上，定位块上有带有 螺孔的凸起〔33〕，定位螺钉〔35〕旋入此螺孔内，定位螺母〔36〕可将调整好的定位螺钉〔35〕锁紧。线圈支架〔37〕用螺钉固定在定位块凸起〔33〕上，电磁线圈〔40〕用螺栓〔39〕螺母〔38〕固定在线圈支架〔37〕上，衔铁〔41〕用螺钉固定在拨杆〔8〕的顶端。

如图3图1所示，动夹具〔21〕和静夹具〔13〕上的凸轮夹头〔20〕〔16〕是基本相同的，它包括一个夹头座〔44〕，它的一端有两个中间有孔的凸耳〔18〕，另一端有一三角形的凸起块，凸起块上有螺孔，支承螺钉〔47〕旋在此螺孔内，带柄凸轮〔17〕上带有手柄〔49〕，带柄凸轮〔17〕中心有孔镶有凸轮套〔48〕，带柄凸轮〔17〕嵌在夹头座两耳〔18〕之间，并与之动配合，凸耳〔18〕上的孔和凸轮套的孔对准插入轴〔15〕的另一端有带有螺纹，用螺母〔19〕固定，带柄凸轮〔17〕可在轴〔15〕上转动。夹头座〔44〕中间两侧制有圆弧凹槽，圆弧的中心开有通孔，左、右夹头〔45〕〔46〕都带有两块圆形的夹头脚，左夹头〔45〕的夹头脚内侧间的距离正好能卡入夹头座两凹槽之间的壁，右夹头〔46〕的夹头脚内侧间的距离正好能卡入左夹头〔45〕的夹头脚外侧面，轴〔59〕穿过二只夹头脚中心的孔和凹槽中间壁的孔，与它们动配合，左、右夹头〔45〕〔46〕可在轴〔59〕上转动，套在轴〔59〕上的弹簧〔14〕的两头弯90°分别插入二夹头侧壁的孔〔50〕内，弹力将夹头撑开，使一个右夹头〔46〕靠在带柄凸轮〔17〕上，一个左夹头〔45〕靠在支承螺丝〔47〕上。左夹头与右夹头的吻合面〔60〕的延长线可通过夹头脚孔和轴〔59〕的轴线，这样夹紧时夹头面能全部吻合。搬动手柄〔49〕就使带柄凸轮〔17〕转动，将左、右夹头〔45〕〔46〕压紧，因手柄〔49〕的长度远超过凸轮面到轴〔15〕之间的距离，根据杠杆原理，手柄〔49〕上作用较小的力，凸轮面上就能产生较大的夹紧力。凸轮可以是阿基米德蜗线凸轮，也可是渐开线凸轮，凸轮夹头分别用螺钉固定在动夹具〔21〕的滑座〔23〕上和静夹具座〔58〕的转轴上〔12〕。左、右夹头〔45〕〔46〕的面纵向的中间开有一条凹槽，并喷砂处 理增加其粗糙度。

使用时电磁圈〔40〕先通电产生磁力，吸动衔铁〔41〕而使拨杆〔8〕靠在定位螺钉〔35〕上，然后将测试的线材两头各夹紧在动夹具〔21〕和静夹具〔13〕上，并开始拉伸，此时电磁圈〔40〕断电，但因拉伸力的作用，还是使拨杆〔8〕靠在定位螺钉〔35〕上，当线被拉断，拉伸力消失，静夹具〔13〕在自身的重心作用下转动，而带动切光板〔29〕在光电座〔27〕内转动，通过光电控制停车装置，实现停车。

Claims (10)

1、一种涉及测量物体长度变形装置的线材伸长测试仪，包括机座[26]，固定在机座[26]上的电动机[1]，由电动机[1]驱动的减速机构[2]，由减速机构[2]带动的滚珠丝杆传动机构[3]，由滚珠丝杆传动机构[3]带动的动夹具[21]和面板[55]和固定在它上的静夹具[13]，动夹具移动值测量装置[4]，被测线材拉断时自动停车装置[28]，

其特征在于：

所述的动夹具[21]由同面板[55]滑动地连接的滑座[23]和固定在滑座[23]上的凸轮夹头[20]所组成，

所述的静夹具[13]是由固定在面板[55]上的带有转动轴的静夹具座[58]和固定在静夹具[58]内的转动轴[12]上的凸轮夹头[16]所组成，

动夹具和静夹具中的凸轮夹头都包括一个夹头座[44]，夹头座[44]的一端有两个中间有通孔的凸耳[18]，夹头座[44]的另一端有一凸起块，凸起块的上端有螺孔，夹头座中间的两侧有两对称的圆弧凹槽，凹槽的壁上有通孔，带柄凸轮[17]卡在两凸耳[18]之间成动配合关系，中心轴[15]穿过凸耳的通孔和带柄凸轮的中心孔并与它们成动配合关系，带柄凸轮可在轴上转动，凸起块螺纹孔内旋入一支承螺丝[47]，左夹头[45]的两夹头脚[43]卡进圆弧凹槽中间的壁，右夹头[46]的两夹头脚[43’]再卡在左夹头[45]两夹头脚[43]的外面，轴[59]穿过左、右夹头[45][46]中心的孔和凹槽中间壁的孔，与它们动配合，左、右夹头可在轴上转动，一套在轴上的弹簧[14]两头分别插入左、右夹头[45][46]的侧壁孔[50]内，将它们撑开，使右夹头[46]靠在带柄凸轮上，左夹头[45]靠在支承螺钉[47]上，

所述的自动停车装置[28]是由同静夹具座[28]的转轴[12]固定连接的切光板[29]和固定在机座[26]上的光电座[27]所组成的光电自动停车装置。

2、如权利要求1所述的线材伸长测试仪，其特征在于左、右夹头〔45〕〔46〕的夹紧面的延长面通过左、右夹头的夹头脚〔43、43′〕孔的轴线。

3、如权利要求2所述的线材伸长测试仪，其特征在于左、右夹头〔45〕〔46〕的夹紧面中间有一条纵向凹槽结构。

4、如权利要求2所述的线材伸长测试仪，其特征在于左、右夹头〔45〕〔46〕的夹紧面经喷砂处理。

5、如权利要求1或2或3或4所述的线材伸长测线仪，其特征在于带柄凹轮〔17〕的压紧面为阿基米德蜗线。

6、如权利要求1或2或3或4所述的线材伸长测试仪，其特征在于带柄凹轮〔17〕的压紧面为渐开线。

7、如权利要求1或2或3或4所述的线材伸长测试仪，其特征在于和面板〔55〕滑动地连接的滑座〔23〕是由滑块〔56〕和滑块盖〔53〕组成，滑块盖〔53〕用螺钉同滑块〔56〕固定，并在两侧面形成二条导轨凹槽〔54〕，凹槽〔54〕同面板〔55〕上的凸起导轨〔57〕滑动配合，滑块盖〔53〕上还有一孔，滚珠丝杆螺母上的方榫〔51〕嵌入孔内。

8、如权利要求1或2或3或4所述的线材伸长测试仪，其特征在于带有转动轴的静夹具座〔58〕，有一轴承套〔11〕，用螺钉固定在面板〔55〕上，转动轴〔12〕上装有两只轴承〔5〕，中间用动隔圈〔6〕隔开，轴承〔5〕再装入轴承套〔11〕，中间用静隔圈〔7〕隔开，轴承〔5〕外圈端面用同轴承套螺纹连接的调整螺丝〔10〕压紧，轴承内圈用同转动轴〔12〕螺纹连接的园螺母〔9〕压紧，定位块〔32〕用螺钉固定在轴承套〔11〕的法兰边上，定位块〔32〕上有一带有螺孔的突起〔33〕，螺孔内旋入有定位螺丝〔35〕，拨杆〔8〕安装在转轴〔12〕的后端，与之轴链连接，定位螺丝〔35〕同拨杆〔8〕的侧面接触限制了拨杆的转动也就限制了转轴〔12〕的转动，拨杆〔8〕上还带有螺孔，该螺孔内旋入平衡螺丝〔30〕和紧固螺丝〔31〕，转轴〔12〕的外端面制有螺孔用以用螺丝紧固安装在它上面的静夹具的凸轮夹头〔16〕。

9、如权利要求8所述的线材伸长测试仪，其特征在于拨杆〔8〕上还固定有衔铁〔41〕，在突起〔33〕上还固定有电磁圈〔40〕，电磁圈〔40〕通电后能吸住衔铁〔41〕。

10、如权利要求8所述的线材伸长测试仪，其特征在于切光板〔29〕固定在拨杆〔8〕的端面上，光电座〔27〕中间开有一圆弧凹槽，转轴〔12〕转动也带动切光板〔27〕在凹槽内转动而遮断或接通光路。

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