CN104198308A - 一种拉、压一体式冲击试验机 - Google Patents

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一种拉、压一体式冲击试验机,属于材料力学性能测试技术领域。本发明包括拉伸冲击试验单元、压力冲击试验单元及冲击力施加单元,其中拉伸冲击试验单元与冲击力施加单元配合使用满足拉伸冲击试验,压力冲击试验单元与冲击力施加单元配合使用满足压力冲击试验。拉伸冲击试验时,外部液压机载荷输出驱动液压冲击缸活塞杆快速下行,带动冲击梁高速冲击拉伸梁,进而将冲击载荷传递给试件,直到试件被拉断。压力冲击试验时,外部液压机载荷输出驱动液压冲击缸活塞杆快速下行,活塞杆下端冲击锤头冲击受压盘,带动压力梁冲击底梁上的试件,直到试件被冲击碎裂。本发明只需在一套设备上就满足了试件材料的拉伸、压力冲击试验,有效降低了设备成本。

Description

一种拉、压一体式冲击试验机
技术领域
本发明属于材料力学性能测试技术领域,特别是涉及一种拉、压一体式冲击试验机。
背景技术
目前,在工程材料的实际应用过程中,工程材料多受到动载荷的作用,因此在工程材料应用前需要考虑其承受冲击载荷下的力学性能,因而对工程材料进行拉伸或压力测试是非常重要的手段,能够满足拉伸和压力测试的设备分别为拉伸冲击试验机和压力冲击试验机。
但是现有的拉伸或压力冲击试验机均只能实现单一测试,即拉伸冲击试验机只能实现拉伸冲击试验,而压力冲击试验机只能实现压力冲击试验,这必然导致设备成本的增加,如果能将拉伸和压力冲击试验在一台设备中完成,就可以降低设备成本,但是现阶段还没有一台试验机能够满足这一功能要求。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种拉、压一体式冲击试验机,能够满足在一台设备上实现试件材料的拉伸及压力冲击试验。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种拉、压一体式冲击试验机,包括拉伸冲击试验单元、压力冲击试验单元及冲击力施加单元,所述拉伸冲击试验单元、冲击力施加单元及压力冲击试验单元由上至下依次套装于立柱上,拉伸冲击试验单元与冲击力施加单元相配合,压力冲击试验单元与冲击力施加单元相配合。
所述拉伸冲击试验单元包括顶梁、冲击梁及拉伸梁,所述顶梁位于立柱顶端,在顶梁下表面中心处安装有上夹具,所述拉伸梁位于顶梁下侧并安装于立柱上,在拉伸梁上表面中心处安装有下夹具,上夹具与下夹具相对应;所述冲击梁位于顶梁与拉伸梁之间,冲击梁上端安装于立柱上,冲击梁下端通过拉伸梁上的通孔位于拉伸梁下侧,位于拉伸梁下侧的冲击梁端部连接有拉应力传感器;
所述冲击力施加单元包括液压冲击缸和冲击缸固定梁,所述液压冲击缸固装于冲击缸固定梁中心处,冲击缸固定梁安装于立柱上并位于拉伸梁下侧;所述液压冲击缸的液压活塞杆上端与拉应力传感器相连接,液压冲击缸的液压活塞杆下端设为冲击锤头;所述液压冲击缸通过缸体上的进液口与外部液压机相连通;
所述压力冲击试验单元包括压力梁和底梁,所述压力梁位于冲击缸固定梁下侧并安装于立柱上,在压力梁上表面中心处安装有受压盘,受压盘与液压活塞杆下端的冲击锤头相对应,在受压盘下侧的压力梁下表面安装有压力传感器,在压力传感器下端连接有冲击盘;所述底梁位于压力梁下侧并安装于立柱底端,冲击盘与底梁相对应。
在所述拉伸梁下方的立柱上安装有限位开关,拉伸梁的最大下行位置位于限位开关处,拉伸梁向下运行触发限位开关,外部液压机停止工作,拉伸梁即刻停止下行。
本发明的有益效果:
本发明与现有技术相比,解决了对试件材料进行拉伸和压力冲击试验时,必须在两套相互独立的设备上才能完成的弊端,只需在一套设备上,就可满足拉伸和压力冲击试验,有效降低了设备成本,且本发明的冲击试验机结构简单,易操作,特别适合推广使用。
附图说明
图1为本发明的一种拉、压一体式冲击试验机结构示意图;
图中,1—立柱,2—顶梁,3—上夹具,4—下夹具,5—拉伸试验用试件,6—冲击梁,7—拉伸梁,8—拉应力传感器,9—液压冲击缸,10—液压活塞杆,11—进液口,12—冲击缸固定梁,13—压力梁,14—受压盘,15—冲击盘,16—压力传感器,17—底梁,18—压力试验用试件,19—限位开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示,一种拉、压一体式冲击试验机,包括拉伸冲击试验单元、压力冲击试验单元及冲击力施加单元,所述拉伸冲击试验单元、冲击力施加单元及压力冲击试验单元由上至下依次套装于立柱1上,拉伸冲击试验单元与冲击力施加单元相配合,压力冲击试验单元与冲击力施加单元相配合。
所述拉伸冲击试验单元包括顶梁2、冲击梁6及拉伸梁7,所述顶梁2位于立柱1顶端,在顶梁2下表面中心处安装有上夹具3,所述拉伸梁7位于顶梁2下侧并安装于立柱1上,在拉伸梁7上表面中心处安装有下夹具4,上夹具3与下夹具4相对应;所述冲击梁6位于顶梁2与拉伸梁7之间,冲击梁6上端安装于立柱1上,冲击梁6下端通过拉伸梁7上的通孔位于拉伸梁7下侧,位于拉伸梁7下侧的冲击梁6端部连接有拉应力传感器8;
所述冲击力施加单元包括液压冲击缸9和冲击缸固定梁12,所述液压冲击缸9固装于冲击缸固定梁12中心处,冲击缸固定梁12安装于立柱1上并位于拉伸梁7下侧;所述液压冲击缸9的液压活塞杆10上端与拉应力传感器8相连接,液压冲击缸9的液压活塞杆10下端设为冲击锤头;所述液压冲击缸9通过缸体上的进液口11与外部液压机相连通;
所述压力冲击试验单元包括压力梁13和底梁17,所述压力梁13位于冲击缸固定梁12下侧并安装于立柱1上,在压力梁13上表面中心处安装有受压盘14,受压盘14与液压活塞杆10下端的冲击锤头相对应,在受压盘14下侧的压力梁13下表面安装有压力传感器16,在压力传感器16下端连接有冲击盘15;所述底梁17位于压力梁13下侧并安装于立柱1底端,冲击盘15与底梁17相对应。
在所述拉伸梁7下方的立柱1上安装有限位开关19,拉伸梁7的最大下行位置位于限位开关19处,拉伸梁7向下运行触发限位开关19,外部液压机停止工作,拉伸梁7即刻停止下行。
下面结合附图说明本发明的一次使用过程:
实施例一
利用本发明的拉、压一体式冲击试验机进行试件拉伸冲击试验,以获取该试件材料在冲击载荷下的力学性能。
试验前,先将拉伸试验用试件5装夹在上夹具3与下夹具4之间,然后启动外部液压机,同时设定外部液压机的载荷输出值。开始冲击试验,试验时,外部液压机驱动液压冲击缸9的液压活塞杆10快速下行,进而带动冲击梁6快速下行,此时冲击梁6会以高速冲击拉伸梁7,并将冲击力传递给拉伸梁7,而拉伸梁7会直接将冲击载荷传递给上夹具3与下夹具4之间的拉伸试验用试件5上,如果此时拉伸冲击力大于拉伸试验用试件5的所能承受的极限值,拉伸试验用试件5会被瞬间拉断,此刻拉应力传感器8会将拉断试件的冲击力数值采集下来,在试件被拉断后,液压活塞杆10会继续带动冲击梁6和拉伸梁7向下运行,直到拉伸梁7触发限位开关19时,外部液压机即刻停止载荷输出,液压活塞杆10停止下行,完成一次拉伸冲击试验。
如果拉伸冲击力小于拉伸试验用试件5的所能承受的极限值,拉伸试验用试件5不会被拉断,证明外部液压机的载荷输出值过小,此时停止外部液压机的载荷输出,重新设定载荷输出值,可以往复多次的进行拉伸冲击试验,直到试件被拉断。
实施例二
利用本发明的拉、压一体式冲击试验机进行试件压力冲击试验,以获取该试件材料在冲击载荷下的力学性能。
试验前,首先断开液压活塞杆10与拉应力传感器8的连接,再将压力试验用试件18放置在底梁17上,保证压力试验用试件18位于冲击盘15正下方,然后启动外部液压机,同时设定外部液压机的载荷输出值。开始压力实验,试验时,外部液压机驱动液压冲击缸9的液压活塞杆10快速下行,液压活塞杆10下端冲击锤头会冲击受压盘14,进而带动压力梁13向下快速运行,直到冲击盘15冲击底梁17上的试件,如果试件碎裂,外部液压机即刻停止载荷输出,压力传感器16会将冲击力数值采集下来,此时完成一次压力冲击试验。
如果压力试验用试件18没有被冲击碎裂,证明外部液压机的载荷输出值过小,需要重新设定载荷输出值,可以往复多次的进行压力冲击试验,直到试件被冲击碎裂。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种拉、压一体式冲击试验机,其特征在于:包括拉伸冲击试验单元、压力冲击试验单元及冲击力施加单元,所述拉伸冲击试验单元、冲击力施加单元及压力冲击试验单元由上至下依次套装于立柱上,拉伸冲击试验单元与冲击力施加单元相配合,压力冲击试验单元与冲击力施加单元相配合。
2.根据权利要求1所述的一种拉、压一体式冲击试验机,其特征在于:所述拉伸冲击试验单元包括顶梁、冲击梁及拉伸梁,所述顶梁位于立柱顶端,在顶梁下表面中心处安装有上夹具,所述拉伸梁位于顶梁下侧并安装于立柱上,在拉伸梁上表面中心处安装有下夹具,上夹具与下夹具相对应;所述冲击梁位于顶梁与拉伸梁之间,冲击梁上端安装于立柱上,冲击梁下端通过拉伸梁上的通孔位于拉伸梁下侧,位于拉伸梁下侧的冲击梁端部连接有拉应力传感器;
所述冲击力施加单元包括液压冲击缸和冲击缸固定梁,所述液压冲击缸固装于冲击缸固定梁中心处,冲击缸固定梁安装于立柱上并位于拉伸梁下侧;所述液压冲击缸的液压活塞杆上端与拉应力传感器相连接,液压冲击缸的液压活塞杆下端设为冲击锤头;所述液压冲击缸通过缸体上的进液口与外部液压机相连通;
所述压力冲击试验单元包括压力梁和底梁,所述压力梁位于冲击缸固定梁下侧并安装于立柱上,在压力梁上表面中心处安装有受压盘,受压盘与液压活塞杆下端的冲击锤头相对应,在受压盘下侧的压力梁下表面安装有压力传感器,在压力传感器下端连接有冲击盘;所述底梁位于压力梁下侧并安装于立柱底端,冲击盘与底梁相对应。
3.根据权利要求2所述的一种拉、压一体式冲击试验机,其特征在于:在所述拉伸梁下方的立柱上安装有限位开关,拉伸梁的最大下行位置位于限位开关处,拉伸梁向下运行触发限位开关,外部液压机停止工作,拉伸梁即刻停止下行。
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