CN103163027A

CN103163027A - 一种小型电子拉力试验机

Info

Publication number: CN103163027A
Application number: CN2013100959216A
Authority: CN
Inventors: 刘荣庆; 戴玉华
Original assignee: Nanchang Hangkong University
Current assignee: Nanchang Hangkong University
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2013-06-19

Abstract

一种小型电子拉力试验机，工作台面上端垂直设有两根丝杆，两根丝杆上端的光杆部分连接轴承内孔，轴承外径固定连接固定横梁两端的内孔，两根丝杆可在固定横梁两端的轴承孔内转动，两根丝杆中端之间垂直设有加载横梁，加载横梁两端连接丝杆螺母，丝杆螺母咬合连接丝杆，加载横梁可在丝杆上下运动。本发明的技术效果是：具有体积小，结构简单，加载平稳，加载速度选择范围大，速率选择范围为0.5~200mm/min，力值数显等优点。

Description

一种小型电子拉力试验机

技术领域

本发明涉及一种电子拉力试验机，尤其涉及一种小型电子拉力试验机。

背景技术

目前，测试各种材料拉力强度的设备有各种类型电子拉力试验机，这些设备它们的最小计量单位都是以牛顿（N）来表示，最小分辨率也只有0.2牛顿，但是很多材料的拉力强度都比0.2牛顿更小，如单根棉、线、丝、毛、发的强度以及磁力、生物活体皮肤和物体间微小粘附力的测试。一般电子拉力试验机不能满足比0.2牛顿更小的测试，容易造成测量误差大或根本测不出最大受力。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种小型电子拉力试验机，该拉力试验机克服现有的电子拉力试验机不能测出比0.2牛顿更小拉力的不足，它采用双向电子无级调速电机和电子调速器，实现速率的选择范围大，不仅能测出被测材料（或物体）当前所受力的大小，而且可直接从数显器读出被测物的最大值（峰值），该拉力试验机的力值是以克为单位的形式显示，最小分辨率为克（即0.0098N）。

本发明是这样来实现的，它包括工作台面、丝杆、轴承、固定横梁、加载横梁、丝杆螺母、拉力传感器、上挂钩、控制显示器、下挂钩、支座、直齿轮、双向电子无级调速电机、电子调速器、电机直齿轮、直齿宽皮带，其特征是工作台面上端垂直设有两根丝杆，两根丝杆上端的光杆部分连接轴承内孔，轴承外径固定连接固定横梁两端的内孔，两根丝杆可在固定横梁两端的轴承孔内转动，两根丝杆中端之间垂直设有加载横梁，加载横梁两端连接丝杆螺母，丝杆螺母咬合连接丝杆，加载横梁可在丝杆上下运动，拉力传感器设置在加载横梁上端中部，上挂钩固定连接在拉力传感器的弹簧钢片上，弹簧钢片上应变片的信号输入控制显示器，下挂钩螺纹连接在支座上端，支座下端固定连接工作台面，两根丝杆下端穿过工作台面上安装的轴承内孔固定连接直齿轮，工作台面下端安装双向电子无级调速电机，双向电子无级调速电机连接电子调速器，双向电子无级调速电机下端连接电机直齿轮，两根丝杆下端的两个直齿轮和电机直齿轮成三角形状安装咬合连接直齿宽皮带。

拉力传感器是用薄弹簧钢片作感应体，将若干片电阻应变片粘贴到薄弹簧片上下表面并组成全桥接法。

本发明的技术效果是：该小型电子拉力试验机填补了现有电子拉力试验机不能测出比0.2牛顿更小拉力的缺陷，可以测出比0.2牛顿更小的拉力，它是以克为单位来显示拉力的大小，测力范围为1~500克；采用电子调速的特点，可方便地控制加载横梁上升和下降，更具有体积小，结构简单，加载平稳，加载速度选择范围大，速率选择范围为0.5~200mm/min，力值数显等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

在图中，1.轴承 2.拉力传感器 3.加载横梁 4.丝杆螺母5.丝杆 6.电子调速器 7.轴承 8.调平螺杆 9.直齿轮10.双向电子无级调速电机11.电机直齿轮12.直齿宽皮带13.工作台面 14.支座 15.下挂钩 16.被测材料 17.上挂钩 18.控制显示器 19.固定横梁。

具体实施方式

如图1所示，工作台面（13）上垂直钻有两个通孔，孔内安装滚动轴承（7），两个轴承（7）内孔连接两根丝杆（5）下端的光杆部分，两根丝杆（5）上端的光杆部分连接轴承（1）内孔，轴承（1）外径固定连接固定横梁（19）两端的内孔，两根丝杆（5）可在固定横梁（19）两端的轴承（1）孔内转动，两根丝杆（5）中端之间垂直设有加载横梁（3），加载横梁（3）两端连接丝杆螺母（4），丝杆螺母（4）咬合连接丝杆（5），加载横梁（3）可在丝杆（5）上下运动，拉力传感器（2）设置在加载横梁（3）上端中部，上挂钩（17）固定连接在拉力传感器（2）的弹簧钢片上，弹簧钢片上应变片的信号输入控制显示器（18），下挂钩（15）螺纹连接在支座（14）上端，支座（14）下端固定连接工作台面（13），两根丝杆（5）下端穿过工作台面（13）上安装的轴承（7）内孔固定连接直齿轮（9），工作台面（13）下端安装双向电子无级调速电机（10），所述工作台面（13）的底端连有若干个调平螺杆（8），双向电子无级调速电机（10）连接电子调速器（6），双向电子无级调速电机（10）下端连接电机直齿轮（11），两根丝杆（5）下端的两个直齿轮（9）和电机直齿轮（11）成三角形状安装咬合连接直齿宽皮带（12），使用时，打开控制显示器（18）面板上电源开关，将被测材料（16）上端挂在上挂钩（17），按下降按扭，双向电子无级调速电机（10）启动，电机直齿轮（11）顺时针转动，直齿宽皮带（12）带动丝杆下端两个直齿轮（9）同一方向顺时针转动，两直齿轮（9）带动两根丝杆（5）同一方向顺时针转动，加载横梁（3）在两根丝杆（5）上下降，当被测材料（16）下端下降到合适位置后停止，将被测材料（16）下端挂在下挂钩（15），将负荷清零，按上升按扭，双向电子无级调速电机（10）启动，电机直齿（11）轮逆时针转动，直齿宽皮带（12）带动丝杆（5）下端两个直齿轮（9）同一方向逆时针转动，两直齿轮（9）带动两根丝杆（5）同一方向逆时针转动，加载横梁（3）在两根丝杆上（5）上升，当被测材料（16）受力时，控制显示器（18）上的负荷和峰值窗口同时显示力值，当被测材料（16）拉断或脱开后，负荷窗口显示为零，峰值窗口力值保持，记下峰值即为被测材料（16）的最大值。

本发明工作原理：单相电容电动机和微型齿轮变速箱组成双向电子无级调速电机，用电子调速器来控制选取速度，当选定加载速度后，启动双向电子无级调速电机，电机直齿轮带动直齿宽皮带运动，直齿宽皮带又带动两根丝杆下端的两个直齿轮同一方向转动，两直齿轮又带动两根丝杆同一方向转动，因两根丝杆中端安装了丝杆螺母，加载横梁就可以在两根丝杆上作垂直的上下运动，实现对被测材料的加载。

拉力传感器是用薄弹簧钢片作感应体，将8片电阻应变片粘贴到弹簧片上下结构表面，根据电桥基本原理和电阻应变片受力分析，将这上下8片电阻应变片组成全桥接法，当被测材料受力后，薄弹簧片也受力并产生微小变形时，电阻应变片的阻值就会产生相应的增加和减少，就会有电阻的信号输出，将这电阻的信号送给控制显示器里的全桥电路，电桥就输出了一个放大了四倍的信号，通过A/D转换器将此电阻变化转换成电压的变化，把被测到的电信号经前置放大器放大后输入到显示电路，显示器显示负荷的大小，并且将电信号送入模拟量峰值保持电路，其峰值将被保持并显示。

Claims

1.一种小型电子拉力试验机，它包括工作台面、丝杆、轴承、固定横梁、加载横梁、丝杆螺母、拉力传感器、上挂钩、控制显示器、下挂钩、支座、直齿轮、双向电子无级调速电机、电子调速器、电机直齿轮、直齿宽皮带，其特征是工作台面上端垂直设有两根丝杆，两根丝杆上端的光杆部分连接轴承内孔，轴承外径固定连接固定横梁两端的内孔，两根丝杆可在固定横梁两端的轴承孔内转动，两根丝杆中端之间垂直设有加载横梁，加载横梁两端连接丝杆螺母，丝杆螺母咬合连接丝杆，加载横梁可在丝杆上下运动，拉力传感器设置在加载横梁上端中部，上挂钩固定连接在拉力传感器的弹簧钢片上，弹簧钢片上应变片的信号输入控制显示器，下挂钩螺纹连接在支座上端，支座下端固定连接工作台面，两根丝杆下端穿过工作台面上安装的轴承内孔固定连接直齿轮，工作台面下端安装双向电子无级调速电机，双向电子无级调速电机连接电子调速器，双向电子无级调速电机下端连接电机直齿轮，两根丝杆下端的两个直齿轮和电机直齿轮成三角形状安装咬合连接直齿宽皮带。

2.根据权利要求1所述的一种小型电子拉力试验机，其特征是拉力传感器是用薄弹簧钢片作感应体，将若干片电阻应变片粘贴到薄弹簧片上下表面并组成全桥接法。