CN110658072A - 一种轨距块材料拉伸试验装置及监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于拉伸试验技术领域，公开了一种轨距块材料拉伸试验装置及检测系统，包括具有拉伸驱动源的机体，所述机体内设置有工作腔，所述工作腔内设置有支撑板，所述支撑板与拉伸驱动源的驱动端连接；所述工作腔在与支撑板相对的一侧设置有底板，所述底板与支撑板上对称的设置有夹持机构，所述夹持机构具有两个沿同一直线相对移动的夹持部；所述夹持部的夹持面设置有夹持加强机构；所述夹持加强机构包括夹持加强块，所述夹持部的夹持面开设有纵截面为直角梯形的活动安装槽。本发明解决了现有拉伸试验装置在拉伸试验中出现试件变形或装夹时装夹不牢而不能有效夹持的问题，在进行装夹试验时更加装夹更加牢固。
Description
技术领域
本发明属于拉伸试验技术领域，具体涉及一种轨距块材料拉伸试验装置及检测系统。
背景技术
拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度以及其它拉伸性能指标。
但是现有的拉伸试验装置的夹持方式一般有两种，一种是通过两个在同一直线上的夹持部相对移动而实现夹持，这种方式会存在在拉伸试验过程中当试件头部受拉发生变形或夹持机构对试件夹持不牢时，不能有效的进行试验，这样既浪费试件也不能得到完整、有效的试验数据；另一种是采用两个倒直角三角形状的夹持部进行配合夹紧，该方式虽然具有在拉伸实验中便于进一步夹紧的趋势，但是在装夹到位时会对试件的头部摩擦，会对试件造成一定的损坏，不利于试件的完整性，装夹的牢固性较差，而且受夹持调节机构的限制，不能更好的发挥其进一步夹持的作用。
发明内容
本发明目的在于提供一种轨距块材料拉伸试验装置及检测系统，解决现有拉伸试验装置在拉伸试验中出现试件变形或装夹时装夹不牢而不能有效夹持的问题。
本发明所采用的技术方案为：
一种轨距块材料拉伸试验装置，包括具有拉伸驱动源的机体，所述机体内设置有工作腔，所述工作腔内设置有支撑板，所述支撑板与拉伸驱动源的驱动端连接；所述工作腔在与支撑板相对的一侧设置有底板，所述底板与支撑板上对称的设置有夹持机构，所述夹持机构具有两个沿同一直线相对移动的夹持部；所述夹持部的夹持面设置有夹持加强机构；
所述夹持加强机构包括夹持加强块，所述夹持部的夹持面开设有纵截面为直角梯形的活动安装槽，所述活动安装槽内滑动连接有相匹配的夹持加强块，所述夹持加强块能够在活动安装槽内以活动安装槽704的斜向内壁为导向，朝靠近拉伸轴向的方向移动。
进一步的，为了更好的对本发明进行说明，所述夹持加强机构还包括缓冲弹簧；在夹持加强块移动方向上的活动安装槽内壁开设有孔槽，所述孔槽内设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与夹持加强块相抵接。
进一步的，为了更好的对本发明进行说明，所述夹持加强机构还包括缓冲弹簧；在夹持加强块移动方向上的活动安装槽内壁开设有孔槽，所述孔槽内设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与夹持加强块相抵接。
进一步的，为了更好的对本发明进行说明，所述活动安装槽的斜向内壁上设置有倒三角滑条，所述夹持加强块对应活动安装槽的一侧侧壁开设有滑槽，所述滑槽与所述倒三角滑条相匹配。
进一步的，为了更好的对本发明进行说明，所述夹持机构包括夹持安装板、驱动螺杆、移动套、转动座和驱动件；所述安装板的底部对称的滑动连接有所述夹持部，所述安装板的顶部通过转动座安装有驱动螺杆；所述驱动螺杆两端的螺纹为相反设置，并在其两端分别螺纹连接有相匹配的移动套；所述安装板在移动套的正下方开设有横向的滑槽，所述移动套固定连接有滑动连接板，所述滑动连接板穿过滑槽与夹持部固定连接；所述驱动螺杆的一端连接有驱动件。
进一步的，为了更好的对本发明进行说明，所述驱动件为轮盘。
进一步的，为了更好的对本发明进行说明，所述夹持机构通过导向杆分别滑动设置在支撑板和底板上。
进一步的，为了更好的对本发明进行说明，所述机体上设置有防护门，所述防护门采用透明材料制成。
一种轨距块材料拉伸试验监测系统，包括上述的一种轨距块材料拉伸试验装置。
进一步的，为了更好的对本发明进行说明，还包括控制面板、数据显示器、负荷传感器和光电编码器；所述控制面板设置在机体的正面下端，所述数据显示器设置在机体的一侧；所述负荷传感器设置在转动座与支撑板之间，所述光电编码器设置在支撑板的底部，并且光电编码器与数据显示器电性连接。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过在相对移动而进行夹持的夹持部上设置夹持加强机构，在进行装夹时，不会对试件的表面产生摩擦，能够保持试件的完整性；针对在拉伸试验过程中试件头部发生变形以及在装夹时装夹不牢的问题，本发明的夹持加强机构能够在提供辅助夹持的作用，能够通过拉伸驱动源的拉伸力在发生上述问题使夹持加强块沿槽斜向内壁滑出活动安装槽外而进行辅助夹持，并通过直角梯形的活动安装槽能够具有进一步夹紧的趋势，实现在出现上述问题时进行夹持，使得夹持更加牢固稳定。
(2)本发明通过在活动安装槽内设置缓冲弹簧，能够在装夹前使得夹持加强块位于活动安装槽的顶端而与加持部的夹持面平齐，以及在拉伸试验完成后的复位，更加便于进行夹持，提高了实用性。
(3)本发明的夹持机构能够通过转动轮盘能够实现对两个夹持部的调节而对试件进行夹持，具有较好的夹持稳定性。
附图说明
图1是本发明的轨距块材料试件的结构示意图；
图2是本发明的整体结构实用图；
图3是本发明的夹持机构局部放大示意图；
图4是本发明的夹持加强机构在夹持面的设置结构示意图；
图5是本发明的夹持加强机构在工作状态时的结构示意图。
图中：1-机体；2-工作腔；3-防护门；4-底板；5-支撑板；6-夹持机构； 601-夹持部；602-驱动螺杆；603-滑动连接板；604-转动座；605-移动套；606- 轮盘；607-安装板；7-夹持加强机构；701-夹持加强块；702-缓冲弹簧；703- 三角滑条；704-活动安装槽；8-导向杆；9-导向套；10-光电编码器；11-负荷传感器；12-数据显示器；13-驱动器；14-液压电动缸；15-试件；16-控制面板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
结合图1-5所示，一种轨距块材料拉伸试验装置，包括具有拉伸驱动源的机体1，所述机体1内设置有工作腔2，所述工作腔2内设置有支撑板5，所述支撑板5与拉伸驱动源的驱动端连接；所述工作腔2在与支撑板5相对的一侧设置有底板4，所述底板4与支撑板5上对称的设置有夹持机构6，所述夹持机构6具有两个沿同一直线相对移动的夹持部601；所述夹持部601的夹持面设置有夹持加强机构7；
机体1有两侧的立板以及顶部的底板4组成，并围城所述的工作腔2。拉伸驱动源包括液压电动缸14和驱动器13，驱动器13设置在机体1的左侧上端，而液压电动缸14设置在机体1的顶部，并通过油管与驱动器13连接，由液压电动缸14的输出端与支撑板5连接而进行拉伸试验的拉力输出。在工作腔2的上腔体和下腔体分别通过支撑板5和底板4设置夹持机构6，且上下的夹持机构6相互对称设置。夹持机构6的夹持部601为能够沿同一直线进行相对移动，这样能够与夹持加强单元相互配合发挥更好的夹持效果。在工作腔2内还设置有用于液压电动缸14的输出端进行导向的导向套9。
所述夹持加强机构7包括夹持加强块701，所述夹持部601的夹持面开设有纵截面为直角梯形的活动安装槽704，所述活动安装槽704内滑动连接有相匹配的夹持加强块701，所述夹持加强块701能够在活动安装槽704内以活动安装槽704的斜向内壁为导向，朝靠近拉伸轴向的方向移动。
夹持加强机构7的活动安装槽704设置在夹持部601的夹持面上，且其纵向截面为直角梯形结构，在支撑板5上的夹持机构6的活动安装槽704为倒直角梯形设置，在底板4上的夹持架构的活动安装槽704为正直角梯形设置。夹持加强块701为与活动安装槽704的形状相同，但其高度与活动安装槽704的高度不同，两者之间的高度差优选为5mm-20mm，并且活动安装槽704的斜向内壁倾斜度优选为80°-90°范围内但不等于90°，这样能够更好的便于通过夹持加强块701进行辅助夹持，效果更佳。夹持加强块701的斜向面与活动安装槽704的斜向内壁滑动连接，这样在拉伸试验时利用活动安装槽704斜向内壁进行导向，使得夹持加强块701能够向靠近拉伸方向移动，使得两个加持部的夹持加强块701能够向内侧进一步夹持，并且通过将夹持加强块701在活动安装槽704内能够上下的滑动设置，能够使得其进一步夹持的趋势有效的发挥，达到越拉伸夹持越紧的效果，这样就能够解决拉伸试验过程中试件15头部发生变形以及在装夹时装夹不牢的问题，而且能够避免与试件15之间的摩擦，保持试件15的完整性，更加牢固。如图5所示，夹持加强块701的部分在拉伸试验中伸出活动安装槽704外，
进一步的，作为不同实施例的优选，如图3所示，所述夹持加强机构7还包括缓冲弹簧702；在夹持加强块701移动方向上的活动安装槽704内壁开设有孔槽，所述孔槽内设置有缓冲弹簧702，所述缓冲弹簧702的一端与夹持加强块701相抵接。
弹簧通过孔槽设置在活动安装槽704内，且弹簧设置在夹持加强块701向内侧移动的方向的活动槽内壁上，这样能够进行缓冲，便于试验完成后的夹持加强块701的复位和试验前的装夹。
进一步的，作为不同实施例的优选，如图3和图4所示，所述活动安装槽 704的斜向内壁上设置有倒三角滑条703，所述夹持加强块701对应活动安装槽 704的一侧侧壁开设有滑槽，所述滑槽与所述倒三角滑条703相匹配。
倒三角滑条703的截面为三角形状，且倒三角滑条703固定在活动安装槽 704的斜向内壁上，并且其与夹持加强块701的斜向侧面的滑槽嵌合连接并能够滑动，通过这样的结构能够使得夹持加强块701仅能沿倒三角滑条703移动，使得移动更加稳定，更利于对试件15的夹持加强。
进一步的，作为不同实施例的优选，如图3所示，所述夹持机构6包括夹持安装板607、驱动螺杆602、移动套605、转动座604和驱动件；所述安装板 607的底部对称的滑动连接有所述夹持部601，所述安装板607的顶部通过转动座604安装有驱动螺杆602；所述驱动螺杆602两端的螺纹为相反设置，并在其两端分别螺纹连接有相匹配的移动套605；所述安装板607在移动套605的正下方开设有横向的滑槽，所述移动套605固定连接有滑动连接板603，所述滑动连接板603穿过滑槽与夹持部601固定连接；所述驱动螺杆602的一端连接有驱动件。
在图1中，支撑板5的夹持机构6和底板4上的夹持机构6对称设置。如图3所示的夹持机构6为支撑板5上的夹持机构6。支撑板5的底部滑动设置两个夹持部601，并通过滑动连接部与上方的移动套605固定连接，由于驱动螺杆602两端的螺纹相反，因此在通过驱动件转动驱动螺杆602时能够使得其上的移动套605相互靠近或相互远离，这样就能够使得两个夹持部601相互靠近或相互远离而进行装夹调节。通过这样的结构设置，使得对夹持部601的装夹调节更加方便，移动更加稳定，更加实用。
进一步的，作为不同实施例的优选，所述驱动件为轮盘606。
如图3所示，本发明优选为轮盘606，通过轮盘606对驱动螺杆602进行驱动。
进一步的，作为不同实施例的优选，所述夹持机构6通过导向杆8分别滑动设置在支撑板5和底板4上。
在支撑板5和底板4上分别设置4个导向杆8，而支撑板5和底板4的周侧与导向杆8滑动连接，这样能够使得夹持机构6进行上下方向的移动，保证夹持机构6上下移动的过程保持竖直方向。
进一步的，作为不同实施例的优选，所述机体1上设置有防护门3，所述防护门3采用透明材料制成。
防滑门设置在前侧，其一侧与基体相铰接，另一侧与基体通过锁扣连接，这样能够便于试件15的装夹以及进行防护，提高安装性。在工作腔2的背侧设置有背板。防护门33通过采用透明材料制成，这样能够便于在试验过程中对试件15的工作情况进行查看，具体的透明材料可采用钢化玻璃或硬性塑料板。
一种轨距块材料拉伸试验监测系统，包括上述的一种轨距块材料拉伸试验装置。
进一步的，作为不同实施例的优选，还包括控制面板16、数据显示器12、负荷传感器11和光电编码器10；所述控制面板16设置在机体1的正面下端，所述数据显示器12设置在机体1的一侧；所述负荷传感器11设置在转动座604 与支撑板5之间，所述光电编码器10设置在支撑板5的底部，并且光电编码器 10与数据显示器12电性连接。
本发明的工作原理:
在使用时，通过转动轮盘606调节上下两个夹持机构6并将试件15装夹在夹持部601之间，同时装夹时使得试件15的头部的一部分与加持部的夹持面接触，另一部分与夹持加强块701的夹持面接触，如图5所示；装夹完成后通过控制面板16控制液压电动缸14推动支撑板5到合适位置，准备拉试件15，当液压电动缸14拉动试件15后，可通过负荷传感器11采集数据，并通过光电编码器10转变成电信号并传输到数据显示器12进行显示。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (9)
1.一种轨距块材料拉伸试验装置，包括具有拉伸驱动源的机体(1)，其特征在于：所述机体(1)内设置有工作腔(2)，所述工作腔(2)内设置有支撑板(5)，所述支撑板(5)与拉伸驱动源的驱动端连接；所述工作腔(2)在与支撑板(5)相对的一侧设置有底板(4)，所述底板(4)与支撑板(5)上对称的设置有夹持机构(6)，所述夹持机构(6)具有两个沿同一直线相对移动的夹持部(601)；所述夹持部(601)的夹持面设置有夹持加强机构(7)；
所述夹持加强机构(7)包括夹持加强块(701)，所述夹持部(601)的夹持面开设有纵截面为直角梯形的活动安装槽(704)，所述活动安装槽(704)内滑动连接有相匹配的夹持加强块(701)，所述夹持加强块(701)能够在活动安装槽(704)内以活动安装槽(704)的斜向内壁为导向，朝靠近拉伸轴向的方向移动。
2.根据权利要求1所述的一种轨距块材料拉伸试验装置，其特征在于：所述夹持加强机构(7)还包括缓冲弹簧(702)；在夹持加强块(701)移动方向上的活动安装槽(704)内壁开设有孔槽，所述孔槽内设置有缓冲弹簧(702)，所述缓冲弹簧(702)的一端与夹持加强块(701)相抵接。
3.根据权利要求1所述的一种轨距块材料拉伸试验装置，其特征在于：所述活动安装槽(704)的斜向内壁上设置有倒三角滑条(703)，所述夹持加强块(701)对应活动安装槽(704)的一侧侧壁开设有滑槽，所述滑槽与所述倒三角滑条(703)相匹配。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种轨距块材料拉伸试验装置，其特征在于：所述夹持机构(6)包括夹持安装板(607)、驱动螺杆(602)、移动套(605)、转动座(604)和驱动件；所述安装板(607)的底部对称的滑动连接有所述夹持部(601)，所述安装板(607)的顶部通过转动座(604)安装有驱动螺杆(602)；所述驱动螺杆(602)两端的螺纹为相反设置，并在其两端分别螺纹连接有相匹配的移动套(605)；所述安装板(607)在移动套(605)的正下方开设有横向的滑槽，所述移动套(605)固定连接有滑动连接板(603)，所述滑动连接板(603)穿过滑槽与夹持部(601)固定连接；所述驱动螺杆(602)的一端连接有驱动件。
5.根据权利要求4所述的一种轨距块材料拉伸试验装置，其特征在于：所述驱动件为轮盘(606)。
6.根据权利要求4所述的一种轨距块材料拉伸试验装置，其特征在于：所述夹持机构(6)通过导向杆(8)分别滑动设置在支撑板(5)和底板(4)上。
7.根据权利要求1所述的一种轨距块材料拉伸试验装置，其特征在于：所述机体(1)上设置有防护门(3)，所述防护门(3)采用透明材料制成。
8.一种轨距块材料拉伸试验监测系统，其特征在于：包括如权利要求1-所述的一种轨距块材料拉伸试验装置。
9.根据权利要求8所述的一种轨距块材料拉伸试验监测系统，其特征在于：还包括控制面板(16)、数据显示器(12)、负荷传感器(11)和光电编码器(10)；所述控制面板(16)设置在机体(1)的正面下端，所述数据显示器(12)设置在机体(1)的一侧；所述负荷传感器(11)设置在转动座(604)与支撑板(5)之间，所述光电编码器(10)设置在支撑板(5)的底部，并且光电编码器(10)与数据显示器(12)电性连接。
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