CN106111232A - 一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，包括底座和实验台面，还包括保护罩、升降驱动组件、温控装置、拉力实验装置；所述保护罩设置于实验台面上方，保护罩上端连接液压杆，保护罩下端形状与实验台面的形状相配合，保护罩可以在液压杆的作用下上下移动；所述升降驱动组件包括移动实验框和升降装置，升降装置设置于底座内，升降装置的顶部与移动实验框的底面连接，所述实验台面上开设有供移动实验框升降通过的通孔；所述温控装置包括制冷装置和制热装置，其中制冷装置和制热装置均设置于实验台面下方；所述拉力实验装置设置于移动实验框内部，本发明实验台具有实验精准度高、温度可控、操作方便、实验台面利用率高的特点。

Description

一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，尤其涉及一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台。

背景技术

实验台是医院、学校、化工厂、科研院所等企事业单位进行实验检测及存放仪器所使用的台子，按照摆放的位置分为：中央实验台、边实验台、转角台等。试验台上一般安装试剂架，用于摆放实验所需的实验器皿及实验材料等，但是在操作实验时，只是使用实验台的一部分，对试剂架的利用率不高，浪费了资源，不能对试剂架灵活使用，而且试剂架占用了实验台的很大地方，在不需要试剂架时，试剂架的存在减少了实验台的可操作空间。

拉力机经常用在各类材料的产品质量检验、生产过程质量控制、材料科学研究和教学试验中，其工作原理是通过拉力机对被测件不停的施加拉力，使被测件所承受的拉力逐渐增大，直到拉力值到达被测件的承受极限断开。如：对焊接的电缆进行拉力测试时，拉力机不断加力，直到断开为止，如果焊锡先断开，则说明焊接点的承力能力不如电缆线；反之，如果电缆线的内芯先断开，则焊接质量可靠。如：对胶粘接的两个部件的力学可靠性进行测试时，对两个部件分别施以相反方向的拉力，不断增加拉力直到彻底断开，而断开瞬间的拉力则代表这种胶的粘性。拉力机作为常用的机械设备需对试验过程中的拉力值进行测量，在现有技术中，对拉力机的拉力进行测量主要通过机械式仪表测量拉力的变化情况，但采用机械式仪表的测量装置精度低，且不能对拉力的变化情况做出记录。

目前，金属材料的拉力试验主要通过拉力机完成，现有的拉力机都是传统的机械检测方式，而且测试精度低、操作不方便、无法满足某些特定需要，由于温度对金属材料的拉力具有影响，不同温度下测试的拉力数值不同，使用现有的拉力机无法测试准确的拉力，因此，研发一种将拉力设备和实验台结合的用于金属材料拉力试验的多功能试验台很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术中实验台台面利用率不高、拉力测试精度低、操作不方便等问题，公开了一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，该多功能实验台有效解决了现有技术中实验台面利用率不高、拉力测试精度低、操作不方便的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，包括底座和实验台面，还包括保护罩、升降驱动组件、温控装置、拉力实验装置；所述保护罩设置于实验台面上方，保护罩上端连接液压杆，保护罩下端形状与实验台面的形状相配合，保护罩可以在液压杆的作用下上下移动；所述升降驱动组件包括移动实验框和升降装置，升降装置设置于底座内，升降装置的顶部与移动实验框的底面连接，所述实验台面上开设有供移动实验框升降通过的通孔；所述温控装置包括制冷装置和制热装置，其中制冷装置和制热装置均设置于实验台面下方；所述拉力实验装置设置于移动实验框内部。

所述实验台面周边设有凹槽，该凹槽与保护罩下端尺寸相配合，保护罩可以扣合在该凹槽内，所述保护罩尺寸大于移动实验框的尺寸，其中保护罩为钢化玻璃材质。

所述升降装置包括驱动电机、变速箱、丝杠、套管及轴承座，所述套管的顶端通过上连接件与所述移动实验框的底部连接，所述丝杠位于所述套管内且与所述套管螺纹连接，所述丝杠的底端连接轴承座，所述轴承座通过连接变速箱与所述驱动电机连接，所述驱动电机与控制面板电连，控制面板设置于实验台面上。

所述套管外还设有套筒，所述套筒的下端固定在轴承座上，并且所述套筒的纵向尺寸大于丝杠的尺寸。

所述制冷装置包括冷凝管和压缩机，冷凝管设置于实验台面的下方，同时不设置于供移动实验框升降通过的通孔下端，所述压缩机设置于底座的底面，其中压缩机与冷凝管通过连接管连接，所述压缩机与控制面板电连。

所述制热装置为加热片，加热片设置于冷凝管与实验台面之间的夹层中，所述加热片与控制面板电连。

所述温控装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置于实验台面上，所述温度传感器与控制面板电连。

所述拉力实验装置包括伺服电机、变速箱、传动装置、滑动挂钩、固定挂钩，所述移动实验框依次设置伺服电机、变速箱、传动装置、滑动挂钩和固定挂钩，所述伺服电机固定在移动实验框一侧，其中伺服电机连接变速箱，变速箱连接传动装置，传动装置连接滑动挂钩，固定挂钩固定在移动实验框远离伺服电机的一侧。

所述移动实验框固接有控制调节板，所述控制调节板设有多个调节孔，所述固定挂钩可以在控制调节板上滑动，并通过固定装置将固定挂钩固定连接在调节孔上。

所述传动装置上连接有电测传感器，电测传感器通过信号调整电路连接移动终端。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明多功能实验台设有保护罩，保护罩通过液压杆上下移动，当保护罩扣合于实验台面的凹槽中时，保护罩将整个实验台面包裹，这样可以保证实验过程与外界隔绝，进行危险实验可以有效的保证实验人员的人身安全；

（2）本发明多功能实验台设有温度控制装置，可以通过温控装置控制实验台面的温度，同时温控装置结合保护罩，可以使实验环境处于一定的温度范围内，避免温度或者外界杂质对实验数据的影响，因此可以提高实验准确度；

（3）本发明多功能实验台设有升降驱动组件，升降驱动组件上端连接安装有拉力实验装置的移动实验框，这样升降驱动组件可以驱动移动实验框上下移动，需要时实施拉力试验时，控制驱动装置将移动实验框移动到实验台面以上，进行实验；完成试验后，控制驱动装置将移动实验框移动到台面以下，使移动实验框的上表面与实验台面平齐，可以进行其他实验，这样就提高了实验台面的利用率，并且操作方便；

（4）本发明多功能试验台传动装置上连接有电测传感器，当有力施加在电测传感器上时，电测传感器中的电压就会发生变化，在信号调整电路中，小电压信号经放大送给信号保持器，过A/D 转换电路进行模/ 数转换后，使被测信号变为数字电压信号，这样大大提高了测试的精度。

附图说明

图1为本发明一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台结构示意图；

图2为本发明一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台温控装置结构示意图；

图3为本发明一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台升降驱动组件结构示意图；

图4为本发明一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台拉力实验装置结构示意图。

附图标记说明：

1-底座，2-实验台面，3-保护罩，4-液压杆，5-移动实验框，6-通孔，7-凹槽，8-驱动电机，9-变速箱，10-丝杠，11-套管、12-轴承座，13-套筒，14-冷凝管，15-压缩机，16-控制面板，17-加热片，18-温度传感器，19-伺服电机，20-变速箱，21-传动装置，22-滑动挂钩，23-固定挂钩，24-控制调节板，25-调节孔，26-电测传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1～4所示，其示出了本发明的具体实施方式；如图所示，本发明公开的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，包括底座1和实验台面2，还包括保护罩3、升降驱动组件、温控装置、拉力实验装置；所述保护罩3设置于实验台面2上方，保护罩3上端连接液压杆4，保护罩3下端形状与实验台面2的形状相配合，保护罩3可以在液压杆4的作用下上下移动；所述升降驱动组件包括移动实验框5和升降装置，升降装置设置于底座1内，升降装置的顶部与移动实验框5的底面连接，所述实验台面2上开设有供移动实验框5升降通过的通孔6；所述温控装置包括制冷装置和制热装置，其中制冷装置和制热装置均设置于实验台面2下方；所述拉力实验装置设置于移动实验框5内部。本发明设有保护罩和温控装置，保护罩和温控装置配合，可以保证实验台处于一定温度范围内的环境进行实验，同时保护罩为钢化玻璃材质，工作人员在观察实验的同时，可以避免实验带来的潜在危险。本发明还设有升降驱动组件，升降驱动组件上端连接安装有拉力实验装置的移动实验框，这样升降驱动组件可以驱动移动实验框上下移动，需要进行拉力实验时，控制驱动装置将移动实验框移动到实验台面以上，进行实验；完成试验后，控制驱动装置将移动实验框移动到台面以下，使移动实验框的上表面与实验台面平齐，可以进行其他实验，这样就提高了实验台面的利用率，并且操作方便。

如图1所示，所述实验台面2周边设有凹槽7，该凹槽7与保护罩3下端尺寸相配合，保护罩3可以扣合在该凹槽7内，所述保护罩3尺寸大于移动实验框5的尺寸，其中保护罩3为钢化玻璃材质。本发明实验台面设置与保护罩配合的凹槽，保护罩在液压杆的作用下向下移动，最终与凹槽扣合，这样可以有效保证保护罩扣合后，实验台面是一个封闭的环境，在封闭的环境中实验数据更加的精准，这样可以有效保证拉力试验的测试精度。

如图3所示，所述升降装置包括驱动电机8、变速箱9、丝杠10、套管11及轴承座12，所述套管11的顶端通过上连接件与所述移动实验框5的底部连接，所述丝杠10位于所述套管11内且与所述套管11螺纹连接，所述丝杠10的底端连接轴承座12，所述轴承座12通过连接变速箱9与所述驱动电机8连接，所述驱动电机8与控制面板16电连，控制面板16设置于实验台面2上。本发明设置升降装置，升降装置的驱动电机与控制面板连接，通过控制面板可以控制升降装置，从而控制移动实验框的上下移动，这样可以使升降操作更加简便。

如图3所示，所述套管11外还设有套筒13，所述套筒13的下端固定在轴承座12上，并且所述套筒13的纵向尺寸大于丝杠10的尺寸。当移动实验框被移动到最高位置时，丝杠和套管只有较少部分螺纹连接，这样不能保证移动实验框的稳定，因此在套管外设置套筒，套筒的纵向尺寸大于丝杠的尺寸，这样就可以使升降装置更加的稳固，保证拉力实验顺利完成。

如图2所示，所述制冷装置包括冷凝管14和压缩机15，冷凝管14设置于实验台面2的下方，同时不设置于供移动实验框5升降通过的通孔6下端，所述压缩15机设置于底座1的底面，其中压缩15机与冷凝管14通过连接管连接，所述压缩机15与控制面板16电连。本发明设有制冷装置可以有效降低实验环境温度，使实验温度达到要求的范围内，使实验结果更加的精准。

如图2所示，所述制热装置为加热片17，加热片17设置于冷凝管14与实验台面2之间的夹层中，所述加热片17与控制面板16电连。本发明设有加热装置，可以根据需要提高实验温度，使实验温度达到要求的范围内，使实验结果更加的精准。

如图1所示，所述温控装置还包括温度传感器18，所述温度传感器18设置于实验台面2，所述温度传感器18与控制面板16电连。本发明设有温度传感器，可以实时监测实验环境的温度，然后将温度信息传递给控制面板，控制面板接收到信息然后根据输入的温度，控制制冷装置和制热装置将温度调整到需要的范围内。

如图4所示，所述拉力实验装置包括伺服电机19、变速箱20、传动装置21、滑动挂钩22、固定挂钩23，所述移动实验框5依次设置伺服电机19、变速箱20、传动装置21、滑动挂钩22和固定挂钩23，所述伺服电机19固定在移动实验框5一侧，其中伺服电机19连接变速箱20，变速箱20连接传动装置21，传动装置21连接滑动挂钩22，固定挂钩23固定在移动实验框5远离伺服电机19的一侧。所述移动实验框5固接有控制调节板24，所述控制调节板24设有多个调节孔25，所述固定挂钩23可以在控制调节板24上滑动，并通过固定装置将固定挂钩23固定连接在调节孔25上。本发明拉力实验装置设有滑动挂钩和固定挂钩，金属材料设置于滑动挂钩和固定挂钩中进行拉力实验，实验操作方便。

如图4所示，所述传动装置21上连接有电测传感器26，电测传感器26通过信号调整电路连接移动终端。当有力施加在电测传感器上时，电测传感器中的电压就会发生变化，在信号调整电路中，小电压信号经放大送给信号保持器，过A/D 转换电路进行模/ 数转换后，使被测信号变为数字电压信号；之后经在单片机微控制系统的控制之下，对被测信号进行实时的采集；单片机读取采信号并将数据还原为拉力数值，单片机通过通讯芯片与计算机相连，单片机的工作电源由单片机电源提供；计算机用于存储和分析拉力值。设置电测传感器可以更加精确的检测出金属材料的拉力，减小了误差，提高了精准度。

本发明一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台操作原理：需要进行拉力实验时，通过控制面板16操作，驱动电机8启动，连接变速箱9，变速箱9连接轴承座12，轴承座12转动，丝杠10和套管11由于螺纹连接，丝杠10将旋转出套管11，这样就将移动实验框5向上推动，当移动实验框5下表面与实验台面2平齐时，驱动电机停止运作；然后根据金属材料开始调节固定挂钩23的位置，通过固定装置穿过调节孔25将固定挂钩23固定在控制调节板24上，同时通过控制面板16输入实验温度，控制面板将控制温控装置调节温度，接着控制保护罩3，使保护罩3扣合在实验台面2的凹槽7中，然后开始拉力实验的过程。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，包括底座和实验台面，其特征在于：还包括保护罩、升降驱动组件、温控装置、拉力实验装置；所述保护罩设置于实验台面上方，保护罩上端连接液压杆，保护罩下端形状与实验台面的形状相配合，保护罩可以在液压杆的作用下上下移动；所述升降驱动组件包括移动实验框和升降装置，升降装置设置于底座内，升降装置的顶部与移动实验框的底面连接，所述实验台面上开设有供移动实验框升降通过的通孔；所述温控装置包括制冷装置和制热装置，其中制冷装置和制热装置均设置于实验台面下方；所述拉力实验装置设置于移动实验框内部。

2.根据权利要求1所述的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，其特征在于：所述实验台面周边设有凹槽，该凹槽与保护罩下端尺寸相配合，保护罩可以扣合在该凹槽内，所述保护罩尺寸大于移动实验框的尺寸，其中保护罩为钢化玻璃材质。

3.根据权利要求1所述的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，其特征在于：所述升降装置包括驱动电机、变速箱、丝杠、套管及轴承座，所述套管的顶端通过上连接件与所述移动实验框的底部连接，所述丝杠位于所述套管内且与所述套管螺纹连接，所述丝杠的底端连接轴承座，所述轴承座通过连接变速箱与所述驱动电机连接，所述驱动电机与控制面板电连，控制面板设置于实验台面上。

4.根据权利要求3所述的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，其特征在于：所述套管外还设有套筒，所述套筒的下端固定在轴承座上，并且所述套筒的纵向尺寸大于丝杠的尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，其特征在于：所述制冷装置包括冷凝管和压缩机，冷凝管设置于实验台面的下方，同时不设置于供移动实验框升降通过的通孔下端，所述压缩机设置于底座的底面，其中压缩机与冷凝管通过连接管连接，所述压缩机与控制面板电连。

6.根据权利要求5所述的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，其特征在于：所述制热装置为加热片，加热片设置于冷凝管与实验台面之间的夹层中，所述加热片与控制面板电连。

7.根据权利要求5或6任一项所述的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，其特征在于：所述温控装置还包括温度传感器，所述温度传感器设置于实验台面上，所述温度传感器与控制面板电连。

8.根据权利要求1所述的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，其特征在于：所述拉力实验装置包括伺服电机、变速箱、传动装置、滑动挂钩、固定挂钩，所述移动实验框依次设置伺服电机、变速箱、传动装置、滑动挂钩和固定挂钩，所述伺服电机固定在移动实验框一侧，其中伺服电机连接变速箱，变速箱连接传动装置，传动装置连接滑动挂钩，固定挂钩固定在移动实验框远离伺服电机的一侧。

9.根据权利要求8所述的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，其特征在于：所述移动实验框固接有控制调节板，所述控制调节板设有多个调节孔，所述固定挂钩可以在控制调节板上滑动，并通过固定装置将固定挂钩固定连接在调节孔上。

10.根据权利要求8所述的一种用于金属材料拉力实验的多功能实验台，其特征在于：所述传动装置上连接有电测传感器，电测传感器通过信号调整电路连接移动终端。