CN111650056A - 一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备 - Google Patents

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Abstract

一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，包括装夹机构、加热机构、温度传感器、安装罩、门体、机架和控制面板；装夹机构包括支撑台、装夹台和夹台，支撑台上设置有用于驱动装夹台转动的第一驱动装置，装夹台上同轴设置有第三安装槽，装夹台内部设置有用于驱动夹台沿径向移动的第一移动驱动机构，装夹机构沿横向并排设置有两组，其中，第一组装夹机构中的支撑台固定设置在机架上，机架上设置有用于驱动第二组装夹机构中的支撑台沿横向移动的第二驱动装置；安装罩上设置有用于驱动加热机构沿竖直方向移动的第二移动驱动机构。本发明能在不同温度下测试材料的拉伸和扭转性能，测试结果更全面，还能牢靠的装夹材料，保证测试结果。

Description

一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备
技术领域
本发明涉及材料性能测试技术领域，尤其涉及一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备。
背景技术
在材料研究领域中，需要对材料的性能进行测试，根据测试结果来判断材料是否能够投入应用，只有质量合格的材料才能投入应用，以避免造成重大财产损失和安全事故。
目前，在使用现有设备对材料进行拉伸和扭转测试时，一般只能在常温下进行测试，而温度也是影响材料拉伸和扭转性能的因素，现有设备具有一定的局限性，而且，材料的装夹不牢靠，影响测试结果。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，能在不同温度下测试材料的拉伸和扭转性能，测试结果更全面，还能牢靠的装夹材料，保证测试结果。
(二)技术方案
本发明提供了一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，包括装夹机构、加热机构、温度传感器、安装罩、门体、机架和控制面板；
装夹机构包括支撑台、装夹台和夹台，支撑台上设置有用于驱动装夹台转动的第一驱动装置，装夹台为圆柱形结构，装夹台上同轴设置有第三安装槽，装夹台内部设置有用于驱动夹台沿径向移动的第一移动驱动机构，夹台绕装夹台中心轴均匀设置有多个，装夹机构沿横向并排设置有两组，其中，第一组装夹机构中的支撑台固定设置在机架上，机架上设置有用于驱动第二组装夹机构中的支撑台沿横向移动的第二驱动装置；加热机构沿竖直方向对称设置有两组；温度传感器设置在加热机构中；装夹机构、第一驱动装置、第二驱动装置、加热机构和温度传感器均位于安装罩内侧；安装罩设置在机架上，安装罩上设置有用于驱动加热机构沿竖直方向移动的第二移动驱动机构；门体与安装罩连接；控制面板设置在安装罩上，控制面板与第一驱动装置、第二驱动装置、第一移动驱动机构、第二移动驱动机构和加热机构分别控制连接，控制面板与温度传感器通讯连接。
优选的，第一驱动装置包括第一电机、主动齿轮、中间齿轮和内齿圈；第一电机设置在支撑台上，第一电机与主动齿轮驱动连接；主动齿轮与内齿圈同轴设置，主动齿轮、中间齿轮和内齿圈沿远离主动齿轮中心轴方向依次啮合连接；中间齿轮绕主动齿轮中心轴均匀设置有多个，中间齿轮转动设置在支撑台上；内齿圈同轴设置在装夹台上。
优选的，支撑台上设置有第一安装槽，支撑台上转动设置有支撑辊；第一安装槽为弧形槽；支撑辊位于第一安装槽内，支撑辊绕第一安装槽中心轴共设置有多个，支撑辊与装夹台滚动连接。
优选的，装夹台上同轴设置有第二安装槽，第二安装槽为圆形槽；主动齿轮、中间齿轮和内齿圈均位于第二安装槽内部，且内齿圈设置在第二安装槽内周面上。
优选的，第二驱动装置包括支架、第二电机、丝杆、丝杆螺母和滑轨；支架、第二电机和滑轨均设置在机架上；第二电机与丝杆驱动连接；丝杆转动设置在支架上，丝杆贯穿第二组装夹机构中的支撑台，丝杆与滑轨并排设置；丝杆螺母与丝杆螺纹连接，丝杆螺母与第二组装夹机构中的支撑台连接；第二组装夹机构中的支撑台滑动设置在滑轨上。
优选的，加热机构包括加热罩和加热丝；加热罩上设置有装夹槽和第四安装槽，装夹槽为U形槽，且开口朝向竖直方向；加热丝设置在加热罩内表面上。
优选的，加热罩上设置有导向杆，其中，位于上方的加热机构上的导向杆贯穿安装罩顶部并与安装罩滑动连接，位于下方的加热机构上的导向杆贯穿机架并与机架滑动连接。
优选的，第一移动驱动机构和第二移动驱动机构均为伸缩气缸或液压油缸。
优选的，门体为透明门，门体与安装罩转动连接。
优选的，机架底部阵列设置有多个脚杯。
与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明能在不同温度下测试材料的拉伸和扭转性能，测试结果更全面，还能牢靠的装夹材料，保证测试结果。在使用时，将待测试材料放到第一组装夹机构中的夹台之间，通过第一移动驱动机构驱动夹台相向移动，从而将材料的一端夹紧，再通过第二驱动装置驱动第二组装夹机构中的支撑台沿横向移动，以使第二组装夹机构中的装夹台移动至待测试材料的另一端，通过该处的第一移动驱动机构驱动夹台相向移动，从而将材料的另一端夹紧，至此完成材料的装夹过程，装夹非常牢靠。在需要测试材料在不同温度下的拉伸和扭转性能时，通过第二移动驱动机构驱动加热机构向待测试材料方向移动，直至加热机构移动至能对材料进行加热的位置，通过控制面板控制加热温度，利用温度传感器监测加热的温度，直至材料被加热到需求的温度；在需要对材料进行拉伸测试时，通过第二驱动装置驱动第二组装夹机构中的支撑台向远离第一组装夹机构方向移动；当需要对材料进行扭转测试时，通过第一驱动装置驱动装夹台转动，两个装夹台仅有一个转动，或者反向转动，则能达到对材料进行扭转测试的目的。
附图说明
图1为本发明提出的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备的结构示意图。
图2为本发明提出的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备的结构剖视图。
图3为图2中A处的结构放大图。
图4为图2中B处的结构放大图。
图5为本发明提出的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备中加热罩处的结构剖视图。
附图标记：1、支撑台；101、第一安装槽；2、支撑辊；3、第一电机；4、主动齿轮；5、中间齿轮；6、内齿圈；7、装夹台；701、第二安装槽；702、第三安装槽；8、第一移动驱动机构；9、夹台；10、第二电机；11、丝杆；111、丝杆螺母；12、滑轨；13、加热罩；131、装夹槽；132、第四安装槽；14、加热丝；15、第二移动驱动机构；16、导向杆；17、安装罩；18、门体；19、机架；20、脚杯；21、控制面板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-5所示，本发明提出的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，包括装夹机构、加热机构、温度传感器、安装罩17、门体18、机架19和控制面板21；
装夹机构包括支撑台1、装夹台7和夹台9，支撑台1上设置有用于驱动装夹台7转动的第一驱动装置，装夹台7为圆柱形结构，装夹台7上同轴设置有第三安装槽702，装夹台7内部设置有用于驱动夹台9沿径向移动的第一移动驱动机构8，夹台9绕装夹台7中心轴均匀设置有多个，装夹机构沿横向并排设置有两组，其中，第一组装夹机构中的支撑台1固定设置在机架19上，机架19上设置有用于驱动第二组装夹机构中的支撑台1沿横向移动的第二驱动装置；加热机构沿竖直方向对称设置有两组；温度传感器设置在加热机构中；装夹机构、第一驱动装置、第二驱动装置、加热机构和温度传感器均位于安装罩17内侧；安装罩17设置在机架19上，安装罩17上设置有用于驱动加热机构沿竖直方向移动的第二移动驱动机构15；门体18与安装罩17连接；控制面板21设置在安装罩17上，控制面板21与第一驱动装置、第二驱动装置、第一移动驱动机构8、第二移动驱动机构15和加热机构分别控制连接，控制面板21与温度传感器通讯连接。
本发明能在不同温度下测试材料的拉伸和扭转性能，测试结果更全面，还能牢靠的装夹材料，保证测试结果。在使用时，将待测试材料放到第一组装夹机构中的夹台9之间，通过第一移动驱动机构8驱动夹台9相向移动，从而将材料的一端夹紧，再通过第二驱动装置驱动第二组装夹机构中的支撑台1沿横向移动，以使第二组装夹机构中的装夹台7移动至待测试材料的另一端，通过该处的第一移动驱动机构8驱动夹台9相向移动，从而将材料的另一端夹紧，至此完成材料的装夹过程，装夹非常牢靠。在需要测试材料在不同温度下的拉伸和扭转性能时，通过第二移动驱动机构15驱动加热机构向待测试材料方向移动，直至加热机构移动至能对材料进行加热的位置，通过控制面板21控制加热温度，利用温度传感器监测加热的温度，直至材料被加热到需求的温度；在需要对材料进行拉伸测试时，通过第二驱动装置驱动第二组装夹机构中的支撑台1向远离第一组装夹机构方向移动；当需要对材料进行扭转测试时，通过第一驱动装置驱动装夹台7转动，两个装夹台7仅有一个转动，或者反向转动，则能达到对材料进行扭转测试的目的。
在一个可选的实施例中，第一驱动装置包括第一电机3、主动齿轮4、中间齿轮5和内齿圈6；第一电机3设置在支撑台1上，第一电机3与主动齿轮4驱动连接；主动齿轮4与内齿圈6同轴设置，主动齿轮4、中间齿轮5和内齿圈6沿远离主动齿轮4中心轴方向依次啮合连接；中间齿轮5绕主动齿轮4中心轴均匀设置有多个，中间齿轮5转动设置在支撑台1上；内齿圈6同轴设置在装夹台7上。
需要说明的是，第一电机3驱动主动齿轮4转动，主动齿轮4带动多个中间齿轮5转动，中间齿轮5带动内齿圈6转动，传动扭矩更稳定，能通过内齿圈6带动装夹台7转动，能保证将扭矩稳定的传递至待测试材料，进而保证测试结果。
在一个可选的实施例中，支撑台1上设置有第一安装槽101，支撑台1上转动设置有支撑辊2；第一安装槽101为弧形槽；支撑辊2位于第一安装槽101内，支撑辊2绕第一安装槽101中心轴共设置有多个，支撑辊2与装夹台7滚动连接，支撑辊2起到支撑作用，能使装夹台7更稳定的转动。
在一个可选的实施例中，装夹台7上同轴设置有第二安装槽701，第二安装槽701为圆形槽；主动齿轮4、中间齿轮5和内齿圈6均位于第二安装槽701内部，且内齿圈6设置在第二安装槽701内周面上，则主动齿轮4、中间齿轮5和内齿圈6均能得到防护，外部空气中的灰尘等杂质不易进入内部，不易影响啮合传动的正常进行。
在一个可选的实施例中，第二驱动装置包括支架、第二电机10、丝杆11、丝杆螺母111和滑轨12；支架、第二电机10和滑轨12均设置在机架19上；第二电机10与丝杆11驱动连接；丝杆11转动设置在支架上，丝杆11贯穿第二组装夹机构中的支撑台1，丝杆11与滑轨12并排设置；丝杆螺母111与丝杆11螺纹连接，丝杆螺母111与第二组装夹机构中的支撑台1连接；第二组装夹机构中的支撑台1滑动设置在滑轨12上。
需要说明的是，第二电机10驱动丝杆11转动，丝杆11带动丝杆螺母111移动，丝杆螺母111带动支撑台1移动，滑轨12对支撑台1的移动过程进行导向和支撑，从而能使第二组装夹机构中的支撑台1稳定的沿横向移动，保证对待测试材料的拉伸测试效果。
在一个可选的实施例中，加热机构包括加热罩13和加热丝14；加热罩13上设置有装夹槽131和第四安装槽132，装夹槽131为U形槽，且开口朝向竖直方向；加热丝14设置在加热罩13内表面上。
需要说明的是，控制面板21与加热丝14控制连接，能控制加热丝14的加热温度，加热丝14位于加热罩13内部，待测试材料被装夹在两个加热罩13之间，加热丝14制造的热量不易散发，能将热量更充分的传递至待测试材料，使待测试材料尽快达到需求的温度，以便于进行该温度下的拉伸和扭转测试。
在一个可选的实施例中，加热罩13上设置有导向杆16，其中，位于上方的加热机构上的导向杆16贯穿安装罩17顶部并与安装罩17滑动连接，位于下方的加热机构上的导向杆16贯穿机架19并与机架19滑动连接。
需要说明的是，通过设置导向杆16，能提高加热罩13移动时的稳定性，保证装夹待测试材料的牢靠性。
在一个可选的实施例中，第一移动驱动机构8和第二移动驱动机构15均为伸缩气缸或液压油缸。
在一个可选的实施例中，门体18为透明门，门体18与安装罩17转动连接，便于启闭操作。
在一个可选的实施例中，机架19底部阵列设置有多个脚杯20，便于根据使用需求而灵活的移动、固定和运输。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，包括装夹机构、加热机构、温度传感器、安装罩(17)、门体(18)、机架(19)和控制面板(21)；
装夹机构包括支撑台(1)、装夹台(7)和夹台(9)，支撑台(1)上设置有用于驱动装夹台(7)转动的第一驱动装置，装夹台(7)为圆柱形结构，装夹台(7)上同轴设置有第三安装槽(702)，装夹台(7)内部设置有用于驱动夹台(9)沿径向移动的第一移动驱动机构(8)，夹台(9)绕装夹台(7)中心轴均匀设置有多个，装夹机构沿横向并排设置有两组，其中，第一组装夹机构中的支撑台(1)固定设置在机架(19)上，机架(19)上设置有用于驱动第二组装夹机构中的支撑台(1)沿横向移动的第二驱动装置；加热机构沿竖直方向对称设置有两组；温度传感器设置在加热机构中；装夹机构、第一驱动装置、第二驱动装置、加热机构和温度传感器均位于安装罩(17)内侧；安装罩(17)设置在机架(19)上，安装罩(17)上设置有用于驱动加热机构沿竖直方向移动的第二移动驱动机构(15)；门体(18)与安装罩(17)连接；控制面板(21)设置在安装罩(17)上，控制面板(21)与第一驱动装置、第二驱动装置、第一移动驱动机构(8)、第二移动驱动机构(15)和加热机构分别控制连接，控制面板(21)与温度传感器通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，第一驱动装置包括第一电机(3)、主动齿轮(4)、中间齿轮(5)和内齿圈(6)；第一电机(3)设置在支撑台(1)上，第一电机(3)与主动齿轮(4)驱动连接；主动齿轮(4)与内齿圈(6)同轴设置，主动齿轮(4)、中间齿轮(5)和内齿圈(6)沿远离主动齿轮(4)中心轴方向依次啮合连接；中间齿轮(5)绕主动齿轮(4)中心轴均匀设置有多个，中间齿轮(5)转动设置在支撑台(1)上；内齿圈(6)同轴设置在装夹台(7)上。
3.根据权利要求2所述的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，支撑台(1)上设置有第一安装槽(101)，支撑台(1)上转动设置有支撑辊(2)；第一安装槽(101)为弧形槽；支撑辊(2)位于第一安装槽(101)内，支撑辊(2)绕第一安装槽(101)中心轴共设置有多个，支撑辊(2)与装夹台(7)滚动连接。
4.根据权利要求2所述的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，装夹台(7)上同轴设置有第二安装槽(701)，第二安装槽(701)为圆形槽；主动齿轮(4)、中间齿轮(5)和内齿圈(6)均位于第二安装槽(701)内部，且内齿圈(6)设置在第二安装槽(701)内周面上。
5.根据权利要求4所述的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，第二驱动装置包括支架、第二电机(10)、丝杆(11)、丝杆螺母(111)和滑轨(12)；支架、第二电机(10)和滑轨(12)均设置在机架(19)上；第二电机(10)与丝杆(11)驱动连接；丝杆(11)转动设置在支架上，丝杆(11)贯穿第二组装夹机构中的支撑台(1)，丝杆(11)与滑轨(12)并排设置；丝杆螺母(111)与丝杆(11)螺纹连接，丝杆螺母(111)与第二组装夹机构中的支撑台(1)连接；第二组装夹机构中的支撑台(1)滑动设置在滑轨(12)上。
6.根据权利要求5所述的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，加热机构包括加热罩(13)和加热丝(14)；加热罩(13)上设置有装夹槽(131)和第四安装槽(132)，装夹槽(131)为U形槽，且开口朝向竖直方向；加热丝(14)设置在加热罩(13)内表面上。
7.根据权利要求6所述的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，加热罩(13)上设置有导向杆(16)，其中，位于上方的加热机构上的导向杆(16)贯穿安装罩(17)顶部并与安装罩(17)滑动连接，位于下方的加热机构上的导向杆(16)贯穿机架(19)并与机架(19)滑动连接。
8.根据权利要求1所述的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，第一移动驱动机构(8)和第二移动驱动机构(15)均为伸缩气缸或液压油缸。
9.根据权利要求1所述的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，门体(18)为透明门，门体(18)与安装罩(17)转动连接。
10.根据权利要求1所述的一种能在不同温度下测试材料拉伸扭转性能的设备，其特征在于，机架(19)底部阵列设置有多个脚杯(20)。
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