CN105092378A - 一种拉伸试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种拉伸试验装置，包括底座，所述底座上在上下方向间隔设有分别用于夹持试件上下两端的上、下夹具以及用于驱动上、下夹具向相互远离的方向移动的直线驱动装置，所述拉伸试验装置还包括用于驱动上下夹具同步、同向转动的旋转驱动装置。本发明的拉伸试验装置包括用于驱动上下夹具同步同向转动的旋转驱动装置，在试件夹装在上下夹具上时，通过旋转驱动装置能够驱动试件绕其轴线旋转，能够适应检测装置对试件的360°全周向扫描，方便试验检测装置对试件的检测，便于获得准确的试验数据。
Description
技术领域
本发明涉及测试测量装置，尤其涉及一种可实现360°旋转的拉伸试验装置。
背景技术
单向静拉伸试验是工业上应用最广泛的金属力学性能试验方法之一，通过拉伸试验可以解释金属材料在静载荷拉伸作用下常见的力学行为。
授权公告号为CN203216806U、授权公告日为2013.09.25的中国实用新型专利公开了一种高分子材料拉伸试验机，这种拉伸设备包括底座，底座上设有上下延伸的滚珠丝杠，滚珠丝杠的下端与驱动装置传动连接，滚珠丝杠上装有螺纹法兰盘，螺纹法兰盘上设有夹具，底座上与夹具上下对应设有夹具套，通过夹具和夹具套夹装装夹试件，滚珠丝杠旋转能够驱动螺纹法兰盘在上下方向移动从而实现对装夹试件的拉伸试验。但是这种拉伸试验装置中的装夹试件和夹具在装配完成后，只能进行轴向拉伸运动，不能实现装夹试件的360°旋转，这样在通过计算机断层扫描系统对装夹试件进行360°扫描时，只能在试验结束时对断口进行取样和观察分析，从而间接地从断口分析信息中推论拉伸试件内部的断裂过程，而不能在拉伸实验过程中原位观察拉伸式样内部损伤起源、发展和破坏的动态过程，无法准确获得实验数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现360°旋转的拉伸试验装置，用以解决现有技术中的拉伸试验装置不能旋转而无法对试件进行360°扫描的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的拉伸试验装置采用如下技术方案：一种拉伸试验装置，包括底座，所述底座上在上下方向间隔设有分别用于夹持试件上下两端的上、下夹具以及用于驱动上、下夹具向相互远离的方向移动的直线驱动装置，所述拉伸试验装置还包括用于驱动上下夹具同步、同向转动的旋转驱动装置。
所述旋转驱动装置包括输出端与上夹具和/或下夹具传动连接的旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的转动轴线上下延伸。
所述直线驱动装置包括直线驱动电机以及与直线驱动电机的输出端传动连接的丝杠，所述丝杠在上下方向延伸且在上下方向固定，丝杠上转动装配有螺母固定座，所述旋转驱动电机包括上旋转驱动电机和下旋转驱动电机两个，所述上夹具通过上旋转驱动电机连接在螺母固定座上，所述下夹具通过下旋转驱动电机连接在底座上。
所述拉伸试验装置还包括与丝杠平行设置的导向滑轨，所述螺母固定座与导向滑轨导向滑动配合。
本发明的拉伸试验装置包括用于驱动上下夹具同步同向转动的旋转驱动装置，在试件夹装在上下夹具上时，通过旋转驱动装置能够驱动试件绕其轴线旋转，能够适应检测装置对试件的360°全周向扫描，方便试验检测装置对试件的检测，便于获得准确的试验数据。
进一步地，旋转驱动装置为转动轴线在上下方向延伸的旋转驱动电机，旋转驱动电机的输出端与上夹具和/或下夹具传动连接，这样传动结构比较简单，通过旋转驱动电机控制实现试件旋转，控制方便。
进一步地，上、下夹具分别通过上、下旋转驱动电机驱动旋转，相比于采用一个旋转驱动电机驱动上夹具旋转并通过试件传动促使下夹具也跟着旋转的方式，能够避免试件在传动过程中受扭矩作用而影响内部断层结构，保证试验结果的真实性、原始性。
附图说明
图1为本发明的拉伸试验装置的实施例一的结构示意图。
具体实施方式
本发明的拉伸试验装置的实施例一：如图1所示，包括底座7，底座7上设有立架6，立架6的右侧设有上下延伸的丝杠4，丝杠4上螺纹装配有螺母固定座5，立架6上设有与丝杠4平行的导向滑轨3，螺母固定座5的左端设有与导向滑轨3在上下方向导向滑动配合的滑块，通过滑块和导向滑轨的导向滑动配合能够在周向方向对螺母固定座进行限位，丝杠4在上下方向固定并能绕其轴线周向旋转，螺母固定座5朝向右侧悬伸的一端设有上夹具12，底座7上在于上夹具上下对应的位置设有下夹具10，上、下夹具分别用于夹持被拉伸试件11的上下两端，底座7上还设有用于驱动丝杠4周向旋转而促使螺母固定座5沿丝杠在上下方向进行直线移动最终实现上下夹具向相互远离的方向移动的直线驱动装置，本实施例中，直线驱动装置包括设于底座7左侧的直线驱动电机1以及传动连接在直线驱动电机1的输出端的减速器2，减速器2的输出轴水平延伸并通过以对锥齿轮与丝杠4传动连接。
本发明的拉伸试验装置还包括用于驱动上、下夹具同步、同向转动的旋转驱动装置，通过旋转驱动装置能够实现被上、下夹具夹持的被拉伸试件能够周向转动，在对试件进行一定程度的拉伸之后，通过旋转驱动装置能够驱动试件周向360°旋转，便于采用计算机断层扫描系统对试件进行360°扫描，这样能够直接的检测对试件内部断裂过程，检测到试件内部损伤起源、发展和破坏的动态过程，得到最原始、最真实的检测数据，本实施例中，旋转驱动装置包括两个输出端分别对应与上夹具12和下夹具10传动连接的上旋转驱动电机14和下旋转驱动电机8，上、下旋转驱动电机的转动轴线上下延伸，其中，上旋转驱动电机固定在螺母固定座的下侧面，上夹具传动连接在上旋转驱动电机的下端输出端，下旋转驱动电机固定在底座上，下夹具传动连接在下旋转驱动电机的上端输出端，上旋转驱动电机和上夹具之间、下旋转驱动电机和下夹具之间分别设有上推力轴承13和下推力轴承9，底座上还设有分别用于控制直线驱动电机和旋转驱动电机的控制器，上、下旋转驱动电机分别包括步进电机以及减速器模块。
本实施例的拉伸试验装置在使用时，将棒料或板料试件夹装在上、下夹具上，通过控制器控制直线驱动电机旋转，螺母固定座向上移动并将试件拉伸，其中拉伸速率为2mm/min，在拉伸10min之后，保持拉伸力不变，停止轴向拉伸，通过控制器控制上、下旋转驱动电机同步同向旋转，此时上下夹具同步同向周向旋转，试件随上、下夹具一同旋转，通过计算机断层扫描系统即可对试件进行360°全周扫描，在试件周向旋转一周之后，上下旋转驱动电机停止，通过控制器驱动直线驱动电机旋转并进行下一个拉伸试验循环，这样循环多次拉伸扫描过程直至试件断裂，能够实现拉伸试件的原位动态无损观察分析，试验数据更加精准可靠。
本发明的拉伸试验装置的实施例二：与实施例一的不同之处在于，旋转驱动装置为固定在底座上的减速电机，上、下夹具直接转动安装在螺母固定座以及底座上，上夹具能够沿上下延伸的轴线旋转而不能相对于螺母固定座上下移动，下夹具能够相对于底座沿上下延伸的轴线旋转而不能相对于底座上下移动，减速电机与下夹具传动连接并驱动下夹具旋转，减速电机的轴线水平延伸，下夹具旋转时，通过试件的传力作用带动上夹具旋转。
本发明的拉伸试验装置的实施例三：与实施例一的不同之处在于，旋转驱动装置只包括下旋转驱动电机，上夹具直接转动连接在螺母固定座上，下旋转驱动电机驱动下夹具转动并带动试件转动。
本发明的拉伸试验装置的实施例四：与实施例一的不同之处在于，立架上设有上下延伸的导向杆，螺母固定座通过其上设置的导向孔与导向杆在上下方向导向滑动配合。
本发明的拉伸试验装置的实施例五：与实施例一的不同之处在于，上、下夹具直接转动安装在螺母固定座以及底座上，上夹具能够沿上下延伸的轴线旋转而不能相对于螺母固定座上下移动，下夹具能够相对于底座沿上下延伸的轴线旋转而不能相对于底座上下移动，上、下旋转驱动电机分别对应位于上、下夹具的一侧，上下夹具上分别设有轴线在上下方向延伸的锥齿圈，上下旋转驱动电机通过锥齿轮与上、下夹具传动连接。
本发明的拉伸试验装置通过旋转驱动装置能够驱动试件绕其轴线旋转，能够适应检测装置对试件进行360°全周向扫描，方便试验检测装置对试件的检测，便于获得准确的试验数据，同时，整个装置结构简单，使用方便，使得拉伸试验过程简单，试验结果比较准确。
Claims (4)
1.一种拉伸试验装置，包括底座，所述底座上在上下方向间隔设有分别用于夹持试件上下两端的上、下夹具以及用于驱动上、下夹具向相互远离的方向移动的直线驱动装置，其特征在于，所述拉伸试验装置还包括用于驱动上下夹具同步、同向转动的旋转驱动装置。
2.根据权利要求1所述的拉伸试验装置，其特征在于，所述旋转驱动装置包括输出端与上夹具和/或下夹具传动连接的旋转驱动电机，所述旋转驱动电机的转动轴线上下延伸。
3.根据权利要求2所述的拉伸试验装置，其特征在于，所述直线驱动装置包括直线驱动电机以及与直线驱动电机的输出端传动连接的丝杠，所述丝杠在上下方向延伸且在上下方向固定，丝杠上转动装配有螺母固定座，所述旋转驱动电机包括上旋转驱动电机和下旋转驱动电机两个，所述上夹具通过上旋转驱动电机连接在螺母固定座上，所述下夹具通过下旋转驱动电机连接在底座上。
4.根据权利要求3所述的拉伸试验装置，其特征在于，所述拉伸试验装置还包括与丝杠平行设置的导向滑轨，所述螺母固定座与导向滑轨导向滑动配合。
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