CN107782618B - 一种产品拉伸试验力学实验设备 - Google Patents

Abstract

一种产品拉伸试验力学实验设备，包括底座，底座左端上部固定安装第一侧板，第一侧板右侧设有横轨，横轨固定安装在底座顶部，横轨上部配合安装滑块，滑块左端固定安装C型板，第一侧板右侧与C型板的左侧均安装夹紧装置，两组夹紧装置对称安装，夹紧装置包括两块竖板、两块斜板、螺纹杆、两个螺母、两块夹板、两个螺栓、两根连杆、两个万向联轴器，两块竖板侧面均开设第一通孔与第一螺纹孔，两个第一通孔中心线同轴，两个第一螺纹孔中心线同轴，螺纹杆插入到两个第一通孔的内部，两个螺母分别安装在螺纹杆的两端。本发明结构简单，制造成本低，操作简单。

Description

一种产品拉伸试验力学实验设备

技术领域

本发明属于电气工程领域，具体地说是一种产品拉伸试验力学实验设备。

背景技术

对产品进行拉伸试验是一种比较常见的试验，通过拉伸试验可以得到材料的伸长率、抗拉强度、端面收缩率等力学数据，目前进行力学试验的设备多数配备电子设备，通过电子设备来计算拉伸试验中的各种数据，过于依赖电子设备导致实验设备的造价过高，不适合推广使用，传统的拉伸试验设备对测试材料的夹紧装置存在夹紧力较差的缺陷，在测试一些抗拉能力较强的材料时，容易因夹紧力不够而出现材料的脱落，容易对工作人员造成人身安全方便的伤害，因此设计一种对测试材料加紧效果更好不依赖电子设备的，造价低，架构简单，容易操作的拉伸试验设备很有必要。

发明内容

本发明提供一种产品拉伸试验力学实验设备，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种产品拉伸试验力学实验设备，包括底座，底座左端上部固定安装第一侧板，第一侧板右侧设有横轨，横轨固定安装在底座顶部，横轨上部配合安装滑块，滑块左端固定安装C型板，第一侧板右侧与C型板的左侧均安装夹紧装置，两组夹紧装置对称安装，夹紧装置包括两块竖板、两块斜板、螺纹杆、两个螺母、两块夹板、两个螺栓、两根连杆、两个万向联轴器，两块竖板侧面均开设第一通孔与第一螺纹孔，两个第一通孔中心线同轴，两个第一螺纹孔中心线同轴，螺纹杆插入到两个第一通孔的内部，两个螺母分别安装在螺纹杆的两端，斜板的一端与竖板的内端内侧铰接连接，夹板设置在对应的斜板的另一端，夹板的外侧与对应的斜板的另一端铰接连接，两块夹板相互平行，螺栓配合安装在对应的第一螺纹孔内，螺栓的内端连接万向联轴器的一端，万向联轴器的另一端与对应的斜板侧部通过连杆铰接连接，位于左侧的竖板的左端与第一侧板铰接连接，位于右侧的竖板的右端与C型板铰接连接，滑块右端面开设第二螺纹孔，第二螺纹孔内配合安装第一丝杠，第一丝杠通过轴座安装在底座上部，第一丝杠的右端固定安装第一齿轮，第一齿轮后侧设有第二侧板，第二侧板前端面开设第二通孔，第二通孔内设有第二丝杠，第二丝杠与第二通孔轴承活动连接，第二丝杠与第一齿轮啮合配合，第二侧板前端面开设螺旋凹槽，第二丝杠侧部固定安装矩形板，矩形板与第二丝杠垂直，矩形板上开设长条孔，长条孔内设有插杆，插杆上固定套装两个限位圆环，两个限位圆环分别位于矩形板的两侧，插杆的一端插入到螺旋凹槽内部，插杆与矩形板垂直，第二侧板的前端面固定安装圆环形的刻度尺，矩形板的外端后侧固定安装指针，指针与矩形板垂直，刻度尺、螺旋凹槽与第二通孔中心线同轴，第二丝杠的前端安装摇柄。

如上所述的一种产品拉伸试验力学实验设备，所述的第二侧板的后侧设有横向的步进电机，步进电机固定安装在底座上，步进电机的输出轴上固定安装第二齿轮，第二丝杠的后端固定套装第三齿轮，第二齿轮与第三齿轮啮合配合。

如上所述的一种产品拉伸试验力学实验设备，所述的夹板的内侧面上设有多个均匀分布的防滑凸起。

如上所述的一种产品拉伸试验力学实验设备，所述的轴座侧部与底座之间固定安装加强筋。

如上所述的一种产品拉伸试验力学实验设备，所述的两组夹紧装置之间设有倒U型防护罩板，倒U型防护罩板的后端与底座铰接连接。

本发明的优点是：本发明中的夹紧装置对测试材料进行两级夹紧，本发明对测试材料的拉力越大，夹紧装置对测试材料的夹紧力越大，能保证测试材料在试验的过程中不脱落，可以根据第二丝杠旋转的圈数与角度计算测试材料被拉伸的长度，根据不同材料被拉断时的最大拉伸长度可以对不同的材料进行拉伸能力的对比，判断不同材料拉伸能力的优劣，不使用拉力传感器等电子设备，本发明结构简单，制造成本低，操作简单。在进行拉伸试验时，需要将标准形状的测试材料的两端分别伸入到两组夹紧装置的两块夹板之间，通过拧动螺母使两块竖板绕其铰接处转动，两块夹板将测试材料的端部初步夹紧，然后拧动螺栓，螺栓通过万向联轴器与连杆的转动作用推动斜板绕其铰接处转动，两块夹板随之移动并将测试材料进一步夹紧，当开始拉伸试验时，测试材料对夹板的摩擦力使夹板有沿摩擦力方向移动的趋势，斜板有绕其铰接处继续转动的趋势，若斜板绕其铰接处继续转动，则两块夹板的距离会随之靠近，两块夹板对测试材料的压力会变大，同时两块夹板与测试材料之间的摩擦力会变大，测试材料更加不会松动，该设计可以实现本发明对测试材料的拉力越大，夹紧装置对测试材料的夹紧力越大的效果；将测试材料固定好后，摇动摇柄，第二丝杠随之转动，第二丝杠与第一齿轮配合带动第一丝杠转动，第一丝杠与第二螺纹孔的配合带动滑块向右慢慢移动，开始对测试材料的拉伸，与此同时矩形板随第二丝杠转动，插杆沿螺纹凹槽的轨迹移动，当测试材料断裂时，通过插杆在螺旋凹槽内的位置可以计算第二丝杠转动的圈数，通过第二丝杠转动的圈数与指针指在刻度尺上的位置，可以计算第二丝杠转动的总角度，然后根据第二丝杠与第一齿轮的传动比可以精确的计算测试材料被拉伸的长度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是图1的B向视图的放大图。

附图标记：1底座 2第一侧板 3横轨 4滑块 5C型板 6夹紧装置 61竖板 62斜板63螺纹杆 64螺母 65夹板 66螺栓 67连杆 68万向联轴器 7第一通孔 8第一螺纹孔 9第二螺纹孔 10第一丝杠 11轴座 12第一齿轮 13第二侧板 14第二通孔 15第二丝杠 16螺旋凹槽 17矩形板 18长条孔 19插杆 20限位圆环 21刻度尺 22指针 23摇柄 24步进电机 25第二齿轮 26第三齿轮 27防滑凸起 28加强筋 29倒U型防护罩板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种产品拉伸试验力学实验设备，如图所示，包括底座1，底座1左端上部固定安装第一侧板2，第一侧板2右侧设有横轨3，横轨3固定安装在底座1顶部，横轨3上部配合安装滑块4，滑块4左端固定安装C型板5，第一侧板2右侧与C型板5的左侧均安装夹紧装置6，两组夹紧装置6对称安装，夹紧装置6包括两块竖板61、两块斜板62、螺纹杆63、两个螺母64、两块夹板65、两个螺栓66、两根连杆67、两个万向联轴器68，两块竖板61侧面均开设第一通孔7与第一螺纹孔8，两个第一通孔7中心线同轴，两个第一螺纹孔8中心线同轴，螺纹杆63插入到两个第一通孔7的内部，两个螺母64分别安装在螺纹杆63的两端，斜板62的一端与竖板61的内端内侧铰接连接，夹板65设置在对应的斜板62的另一端，夹板65的外侧与对应的斜板62的另一端铰接连接，两块夹板65相互平行，螺栓66配合安装在对应的第一螺纹孔8内，螺栓66的内端连接万向联轴器68的一端，万向联轴器68的另一端与对应的斜板62侧部通过连杆67铰接连接，位于左侧的竖板61的左端与第一侧板2铰接连接，位于右侧的竖板61的右端与C型板5铰接连接，滑块4右端面开设第二螺纹孔9，第二螺纹孔9内配合安装第一丝杠10，第一丝杠10通过轴座11安装在底座1上部，第一丝杠10的右端固定安装第一齿轮12，第一齿轮12后侧设有第二侧板13，第二侧板13前端面开设第二通孔14，第二通孔14内设有第二丝杠15，第二丝杠15与第二通孔14轴承活动连接，第二丝杠15与第一齿轮12啮合配合，第二侧板13前端面开设螺旋凹槽16，第二丝杠15侧部固定安装矩形板17，矩形板17与第二丝杠15垂直，矩形板17上开设长条孔18，长条孔18内设有插杆19，插杆19上固定套装两个限位圆环20，两个限位圆环20分别位于矩形板17的两侧，插杆19的一端插入到螺旋凹槽16内部，插杆19与矩形板17垂直，第二侧板13的前端面固定安装圆环形的刻度尺21，矩形板17的外端后侧固定安装指针22，指针22与矩形板17垂直，刻度尺21、螺旋凹槽16与第二通孔14中心线同轴，第二丝杠15的前端安装摇柄23。本发明中的夹紧装置6对测试材料进行两级夹紧，本发明对测试材料的拉力越大，夹紧装置6对测试材料的夹紧力越大，能保证测试材料在试验的过程中不脱落，可以根据第二丝杠15旋转的圈数与角度计算测试材料被拉伸的长度，根据不同材料被拉断时的最大拉伸长度可以对不同的材料进行拉伸能力的对比，判断不同材料拉伸能力的优劣，不使用拉力传感器等电子设备，本发明结构简单，制造成本低，操作简单。在进行拉伸试验时，需要将标准形状的测试材料的两端分别伸入到两组夹紧装置6的两块夹板65之间，通过拧动螺母64使两块竖板61绕其铰接处转动，两块夹板65将测试材料的端部初步夹紧，然后拧动螺栓66，螺栓66通过万向联轴器68与连杆67的转动作用推动斜板62绕其铰接处转动，两块夹板65随之移动并将测试材料进一步夹紧，当开始拉伸试验时，测试材料对夹板65的摩擦力使夹板65有沿摩擦力方向移动的趋势，斜板62有绕其铰接处继续转动的趋势，若斜板62绕其铰接处继续转动，则两块夹板65的距离会随之靠近，两块夹板65对测试材料的压力会变大，同时两块夹板65与测试材料之间的摩擦力会变大，测试材料更加不会松动，该设计可以实现本发明对测试材料的拉力越大，夹紧装置6对测试材料的夹紧力越大的效果；将测试材料固定好后，摇动摇柄23，第二丝杠15随之转动，第二丝杠15与第一齿轮12配合带动第一丝杠10转动，第一丝杠10与第二螺纹孔9的配合带动滑块4向右慢慢移动，开始对测试材料的拉伸，与此同时矩形板17随第二丝杠15转动，插杆19沿螺纹凹槽16的轨迹移动，当测试材料断裂时，通过插杆19在螺旋凹槽16内的位置可以计算第二丝杠15转动的圈数，通过第二丝杠15转动的圈数与指针22指在刻度尺21上的位置，可以计算第二丝杠15转动的总角度，然后根据第二丝杠15与第一齿轮12的传动比可以精确的计算测试材料被拉伸的长度。

具体而言，本实施例所述的第二侧板13的后侧设有横向的步进电机24，步进电机24固定安装在底座1上，步进电机24的输出轴上固定安装第二齿轮25，第二丝杠15的后端固定套装第三齿轮26，第二齿轮25与第三齿轮26啮合配合。通过步进电机24给第二丝杠15的转动提供动力，可以测试抗拉能力较大的材料，节省体力，方便人们的使用。

具体的，本实施例所述的夹板65的内侧面上设有多个均匀分布的防滑凸起27。防滑凸起27可以增加夹板65与测试材料之间的摩擦力，进一步提高两块夹板65对测试材料夹紧效果，防止测试材料脱落。

进一步的，本实施例所述的轴座11侧部与底座1之间固定安装加强筋28。通过加强筋28可以增加轴座11的安装牢固程度，使其可以承受更大的横向的力。

更进一步的，本实施例所述的两组夹紧装置6之间设有倒U型防护罩板29，倒U型防护罩板29的后端与底座1铰接连接。在进行材料的拉伸试验时，通过倒U型防护罩板29将材料罩住，防止材料崩断时对工作人员造成伤害，有效的保护工作人员的安全。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种产品拉伸试验力学实验设备，其特征在于：包括底座（1），底座（1）左端上部固定安装第一侧板（2），第一侧板（2）右侧设有横轨（3），横轨（3）固定安装在底座（1）顶部，横轨（3）上部配合安装滑块（4），滑块（4）左端固定安装C型板（5），第一侧板（2）右侧与C型板（5）的左侧均安装夹紧装置（6），两组夹紧装置（6）对称安装，夹紧装置（6）包括两块竖板（61）、两块斜板（62）、一个螺纹杆（63）、两个螺母（64）、两块夹板（65）、两个螺栓（66）、两根连杆（67）、两个万向联轴器（68），两块竖板（61）侧面均开设第一通孔（7）与第一螺纹孔（8），两个第一通孔（7）中心线同轴，两个第一螺纹孔（8）中心线同轴，螺纹杆（63）插入到两个第一通孔（7）的内部，两个螺母（64）分别安装在螺纹杆（63）的两端，斜板（62）的一端与竖板（61）的内端内侧铰接连接，夹板（65）设置在对应的斜板（62）的另一端，夹板（65）的外侧与对应的斜板（62）的另一端铰接连接，两块夹板（65）相互平行，螺栓（66）配合安装在对应的第一螺纹孔（8）内，螺栓（66）的内端连接万向联轴器（68）的一端，万向联轴器（68）的另一端与对应的斜板（62）侧部通过连杆（67）铰接连接，位于左侧的竖板（61）的左端与第一侧板（2）铰接连接，位于右侧的竖板（61）的右端与C型板（5）铰接连接，滑块（4）右端面开设第二螺纹孔（9），第二螺纹孔（9）内配合安装第一丝杠（10），第一丝杠（10）通过轴座（11）安装在底座（1）上部，第一丝杠（10）的右端固定安装第一齿轮（12），第一齿轮（12）后侧设有第二侧板（13），第二侧板（13）前端面开设第二通孔（14），第二通孔（14）内设有第二丝杠（15），第二丝杠（15）与第二通孔（14）轴承活动连接，第二丝杠（15）与第一齿轮（12）啮合配合，第二侧板（13）前端面开设螺旋凹槽（16），第二丝杠（15）侧部固定安装矩形板（17），矩形板（17）与第二丝杠（15）垂直，矩形板（17）上开设长条孔（18），长条孔（18）内设有插杆（19），插杆（19）上固定套装两个限位圆环（20），两个限位圆环（20）分别位于矩形板（17）的两侧，插杆（19）的一端插入到螺旋凹槽（16）内部，插杆（19）与矩形板（17）垂直，第二侧板（13）的前端面固定安装圆环形的刻度尺（21），矩形板（17）的外端后侧固定安装指针（22），指针（22）与矩形板（17）垂直，刻度尺（21）、螺旋凹槽（16）与第二通孔（14）中心线同轴，第二丝杠（15）的前端安装摇柄（23）。

2.根据权利要求1所述的一种产品拉伸试验力学实验设备，其特征在于：所述的第二侧板（13）的后侧设有横向的步进电机（24），步进电机（24）固定安装在底座（1）上，步进电机（24）的输出轴上固定安装第二齿轮（25），第二丝杠（15）的后端固定套装第三齿轮（26），第二齿轮（25）与第三齿轮（26）啮合配合。

3.根据权利要求1所述的一种产品拉伸试验力学实验设备，其特征在于：所述的夹板（65）的内侧面上设有多个均匀分布的防滑凸起（27）。

4.根据权利要求1所述的一种产品拉伸试验力学实验设备，其特征在于：所述的轴座（11）侧部与底座（1）之间固定安装加强筋（28）。

5.根据权利要求1所述的一种产品拉伸试验力学实验设备，其特征在于：所述的两组夹紧装置（6）之间设有倒U型防护罩板（29），倒U型防护罩板（29）的后端与底座（1）铰接连接。