CN112444456B - 一种材料力学试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种材料力学试验装置，属于材料试验技术领域，该材料力学试验装置包括工作台、固定板、抗压试验组件、抗拉试验组件、弯扭试验组件、移动调节组件、数据分析控制台，工作台上端开设有滑槽，滑槽关于工作台中部对称设置，沿工作台长度方向设置，滑槽内部滑动连接移动调节组件，移动调节组件固定在固定板两侧，用于控制固定板的滑动，工作台一端固定有固定杆，固定杆上固定有三个匚型杆，匚型杆上依次设置抗压试验组件、抗拉试验组件、弯扭试验组件；该试验装置，在固定板上同时设置抗压试验组件、抗拉试验组件、弯扭试验组件，可同时对同一种工件进行抗压、抗拉、弯扭的主要材料力学性能检测，减少操作步骤，提高检测试验效率。

Description

一种材料力学试验装置

技术领域

本发明属于材料试验技术领域，尤其涉及一种材料力学试验装置。

背景技术

目前，在对材料进行拉、压、弯、扭及弯扭组合实验时均采用几种不同的试验设备，即通常我们所见到的拉、压万能试验机、扭转试验机及弯扭组合试验台等。如济南试金集团生产的WE-100型液压式万能试验机可对材料进行拉、压、弯等试验,但其不能对材料进行扭转实验及弯扭组合试验；青山试验机厂生产的NJ-100B型扭转试验机可对材料进行扭转试验但无法对材料进行拉、压试验及弯扭组合试验，且价格较高。有些针对材料力学实验教学开发的组合试验装置，价格较低且大部分为几种试验的组合，且在简单组合时，一般只能同时进行一种力学的试验，在进行下一项试验时，得重新安装工件，再进行此项的试验，试验的效率还是不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种材料力学试验装置，用于提供一种高效率的材料力学试验装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种材料力学试验装置，该材料力学试验装置包括工作台、固定板、抗压试验组件、抗拉试验组件、弯扭试验组件、移动调节组件、数据分析控制台，所述工作台上端开设有滑槽，滑槽关于工作台中部对称设置，沿工作台长度方向设置，滑槽内部滑动连接移动调节组件，移动调节组件固定在固定板两侧，用于控制固定板的滑动，工作台一端固定有固定杆，固定杆上固定有沿长度方向向工作台外部侧的第一匚型杆、第二匚型杆、第三匚型杆，三个匚型杆上依次设置抗压试验组件、抗拉试验组件、弯扭试验组件，抗压试验组件、抗拉试验组件、弯扭试验组件共设有两个部分，另一部分分别固定有固定板，数据分析控制台固定在工作台侧面，电连接至抗压试验组件、抗拉试验组件和弯扭试验组件。

优选的，所述移动调节组件包括固定在所述固定板两侧的支撑杆，支撑杆远离固定板端固定有滑块，滑块滑移连接在滑槽内部，滑块内部螺纹连接有丝杠，丝杠两端均转动连接在工作台内部，一端伸出工作台，伸出端固定有调节轮，两个调节轮之间固定有连接件。

采用上述方案：通过丝杆转动，调节滑块在滑槽内部进行滑移，将固定板驱动至三个匚型杆底部，进行力学试验，结构简单，易于操作。

优选的，所述连接件包括固定在丝杠上的固定盘，两个固定盘之间设有连接履带。

采用上述方案：两个丝杠之间通过连接履带传动，在驱动其中一个调节轮时，即可驱动两个丝杠进行转动，减少操作步骤，简化试验操作。

优选的，所述抗压试验组件包括开设在所述固定板上的凹槽，凹槽内部设有夹持件，还包括滑动连接在所述第一匚型杆上端的第一驱动杆，第一驱动杆上端固定有第一气缸，第一气缸电连接至数据分析控制台，底部固定有连接板，连接板上螺纹可拆卸连接有冲压板。

优选的，所述夹持件包括固定在凹槽内部的固定块，固定块内部螺纹连接有第一螺杆，第一螺杆一端固定有调节块，靠近凹槽内部端转动连接有连接架，连接架内部固定有夹持板，夹持板内部固定有垫板，固定块共设有四个，内部的夹持板在合拢时可合并。

采用上述方案：通过螺杆调节夹持板移动，在四个方向进行工件的包裹夹持，便于夹持不同尺寸的工件，同时内部设置垫板，与工件侧壁进行抵触，减少工件表面损坏。

优选的，所述抗拉试验组件包括开设在所述固定板上的通孔，通孔上端固定有弹性胶圈，通孔底部设有固定在固定板底部的延展块，两个延展块内部螺纹连接有第二螺杆，第二螺杆靠近固定板端固定有弧形卡板，远离固定板端固定有调节旋钮，还包括滑动连接在第二匚型杆内的第二驱动杆，第二驱动杆上端固定有第二气缸，第二气缸电连接至数据分析控制台，底部固定有横板，横板底部螺纹同样连接有第二螺杆。

采用上述方案：在进行抗拉试验时，通过底部的弧形夹板进行工件的夹持，同时工件伸出上端的弹性胶圈，弧形夹板螺杆调节，可夹持不同尺寸的工件，同时在对于不同尺寸的工件在伸出通孔时，弹性胶圈的回弹力将工件侧壁进行包裹，防止工件在拉伸试验中，拉断后的弹开，提高工作人员的安全性。

优选的，所述弯扭试验组件包括转动连接在固定板上的第三驱动杆，第三驱动杆上端固定有放置盘，放置盘圆周方向螺纹连接有若干锁紧螺丝，第三驱动杆底部固定有电机，还包括转动连接在所述第三匚型杆上的第四驱动杆，第四驱动杆上端同样固定有电机，底部同样固定放置盘。

采用上述方案：在放置盘内部放置进行弯扭试验的工件，打开两个电机，可进行弯扭试验，操作简单，工件两端的扭转力大小一致，提高试验的精确性，同时放置盘内部的锁紧螺丝的旋入距离可进行调节，便于夹持不同尺寸的试验工件。

优选的，所述锁紧螺丝朝向放置盘内部端固定有橡胶块，橡胶块内部固定有弹簧。

采用上述方案：在锁紧螺丝对工件夹持进行弯扭试验时，在工件弯折断裂脆断时，减少锁紧螺丝上的收到的震动力，延长放置盘的使用寿命。

优选的，所述数据分析控制台上固定有数据显示屏，数据显示屏共设有三个。

采用上述方案：通过三个数据显示屏分别进行抗压、抗拉、弯扭试验的数据展示，清晰明了，便于数据收集。

本发明的有益效果是：

1、该材料力学试验装置，设置固定板，在固定板上同时设置抗压试验组件、抗拉试验组件、弯扭试验组件，可同时对同一种工件进行抗压、抗拉、弯扭的主要材料力学性能检测，减少操作步骤，提高检测试验效率，同时三个匚型杆设置在远离固定板端，可便于工件的安装。

2、该材料力学试验装置，设置抗拉试验组件，包括开设在固定板上的通孔，通孔上端固定有弹性胶圈，通孔底部设有固定在固定板底部的延展块，两个延展块内部螺纹连接有第二螺杆，第二螺杆靠近固定板端固定有弧形卡板，远离固定板端固定有调节旋钮，还包括滑动连接在第二匚型杆内的第二驱动杆，第二驱动杆上端固定有第二气缸；在进行抗拉试验时，通过底部的弧形夹板进行工件的夹持，同时工件伸出上端的弹性胶圈，弧形夹板螺杆调节，可夹持不同尺寸的工件，同时在对于不同尺寸的工件在伸出通孔时，弹性胶圈的回弹力将工件侧壁进行包裹，防止工件在拉伸试验中，拉断后的弹开，提高工作人员的安全性。

3、该材料力学试验装置，设置弯扭试验组件包括转动连接在固定板上的第三驱动杆，第三驱动杆上端固定有放置盘，放置盘圆周方向螺纹连接有若干锁紧螺丝，第三驱动杆底部固定有电机，还包括转动连接在所述第三匚型杆上的第四驱动杆，第四驱动杆上端同样固定有电机，底部同样固定放置盘；在放置盘内部放置进行弯扭试验的工件，打开两个电机，可进行弯扭试验，操作简单，工件两端的扭转力大小一致，提高试验的精确性，同时放置盘内部的锁紧螺丝的旋入距离可进行调节，便于夹持不同尺寸的试验工件，同时在锁紧螺丝对工件夹持进行弯扭试验时，在工件弯折断裂脆断时，减少锁紧螺丝上的收到的震动力，延长放置盘的使用寿命。

附图说明

图1是本发明提供的一种材料力学试验装置的立体结构示意图；

图2是本发明提供的一种材料力学试验装置图1的俯视示意图；

图3是本发明提供的一种材料力学试验装置图1中I处放大示意图；

图4是本发明提供的一种材料力学试验装置固定板俯视示意图；

图5是本发明提供的一种材料力学试验装置固定板结构示意图；

图6是本发明提供的一种材料力学试验装置图4中沿A-A线剖视示意图。

图中：1、工作台；2、固定板；3、抗压试验组件；4、抗拉试验组件；5、弯扭试验组件；6、移动调节组件；7、数据分析控制台；8、滑槽；9、固定杆；10、第一匚型杆；11、第二匚型杆；12、第三匚型杆；13、支撑杆；14、滑块；15、丝杠；16、调节轮；17、固定盘；18、连接履带；19、凹槽；20、第一驱动杆；21、第一气缸；22、连接板；23、冲压板；24、固定块；25、第一螺杆；26、调节块；27、连接架；28、夹持板；29、通孔；30、弹性胶圈；31、延展块；32、第二螺杆；33、弧形卡板；34、调节旋钮；35、第二驱动杆；36、第二气缸；37、横板；38、第三驱动杆；39、放置盘；40、锁紧螺丝；41、电机；42、第四驱动杆；43、橡胶块；44、弹簧；45、数据显示屏；46、垫板。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

请同时参考图1至图6，下面将结合附图对本发明实施例的材料力学试验装置作详细说明。

该材料力学试验装置包括工作台1、固定板2、抗压试验组件3、抗拉试验组件4、弯扭试验组件5、移动调节组件6、数据分析控制台7，所述工作台1上端开设有滑槽8，滑槽8关于工作台1中部对称设置，沿工作台1长度方向设置，滑槽8内部滑动连接移动调节组件6，移动调节组件6固定在固定板2两侧，用于控制固定板2的滑动，工作台1一端固定有固定杆9，固定杆9上固定有沿长度方向向工作台1外部侧的第一匚型杆10、第二匚型杆11、第三匚型杆12，三个匚型杆上依次设置抗压试验组件3、抗拉试验组件4、弯扭试验组件5，抗压试验组件3、抗拉试验组件4、弯扭试验组件5共设有两个部分，另一部分分别固定有固定板2，数据分析控制台7固定在工作台1侧面，电连接至抗压试验组件3、抗拉试验组件4和弯扭试验组件5，数据分析控制台7内部设置LPC控制系统。

具体的，移动调节组件6包括固定在所述固定板2两侧的支撑杆13，支撑杆13远离固定板2端固定有滑块14，滑块14滑移连接在滑槽8内部，滑块14内部螺纹连接有丝杠15，丝杠15两端均转动连接在工作台1内部，一端伸出工作台1，伸出端固定有调节轮16，两个调节轮16之间固定有连接件，在调节轮16转动时，驱动丝杠15转动，在滑块14滑动与滑槽8内部时，带动整个固定板2滑动，在滑动至工作台1另一端时，固定板2上的各个试验结构位置分别于三个匚型杆的检测位置相对应。

具体的，连接件包括固定在丝杠15上的固定盘17，两个固定盘17之间设有连接履带18。

具体的，抗压试验组件3包括开设在所述固定板2上的凹槽19，凹槽19内部设有夹持件，还包括滑动连接在所述第一匚型杆10上端的第一驱动杆20，第一驱动杆20上端固定有第一气缸21，第一气缸21电连接至数据分析控制台7，底部固定有连接板22，连接板22上螺纹可拆卸连接有冲压板23。

具体的，夹持件包括固定在凹槽19内部的固定块24，固定块24内部螺纹连接有第一螺杆25，第一螺杆25一端固定有调节块26，靠近凹槽19内部端转动连接有连接架27，连接架27内部固定有夹持板28，夹持板28内部固定有垫板46，固定块24共设有四个，内部的夹持板28在合拢时可合并。

具体的，抗拉试验组件4包括开设在所述固定板2上的通孔29，通孔29上端固定有弹性胶圈30，通孔29底部设有固定在固定板2底部的延展块31，两个延展块31内部螺纹连接有第二螺杆32，第二螺杆32靠近固定板2端固定有弧形卡板33，远离固定板2端固定有调节旋钮34，还包括滑动连接在第二匚型杆11内的第二驱动杆35，第二驱动杆35上端固定有第二气缸36，第二气缸36电连接至数据分析控制台7，底部固定有横板37，横板37底部螺纹同样连接有第二螺杆32。

具体的，弯扭试验组件5包括转动连接在固定板2上的第三驱动杆38，第三驱动杆38上端固定有放置盘39，放置盘39圆周方向螺纹连接有若干锁紧螺丝40，第三驱动杆38底部固定有电机41，还包括转动连接在所述第三匚型杆12上的第四驱动杆42，第四驱动杆42上端同样固定有电机41，底部同样固定放置盘39。

具体的，锁紧螺丝40朝向放置盘39内部端固定有橡胶块43，橡胶块43内部固定有弹簧44。

具体的，数据分析控制台7上固定有数据显示屏45，数据显示屏45共设有三个。

本发明的工作原理是：在使用时，首先进行试验材料的准备，可取三个同样圆柱状试验工件，分别放置在固定板2内部的凹槽19内部、通孔29、放置盘39内部，放置凹槽19内部时，通过转动调节块26，驱动第一螺杆25在固定块24内部进行转动，在转动时，第一螺杆25上的夹持板28朝向凹槽19内侧移动，在四个夹持板28同时移动至将工件进行夹持固定时，停止调节块26的转动，同时放置通孔29内部时，在工件放置时，工件下端伸出通孔29，至两个弧形卡板33之间，转动调节旋钮34，驱动第二螺杆32转动，在第二螺杆32转动时，两个弧形卡板33相对移动，将工件进行固定，通孔29上端的弹性胶圈30将工件外壁进行固定，在工件放置在放置盘39时，通过锁紧螺丝40的旋入将工件进行固定，固定完成后，驱动调节轮16进行转动，在调节轮16转动时，驱动丝杠15转动，在滑块14滑动与滑槽8内部时，带动整个固定板2滑动，在滑动至工作台1另一端时，第一匚型杆10的位置对应于凹槽19内部的工件位置，其他两个工件同时与第二匚型杆11、第三匚型杆12上的试验结构对应，通过控制数据分析控制台7打开第一气缸21、第二气缸36、电机41进行工作，通过LPC控制系统在数据显示屏45上显示试验数据。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种材料力学试验装置，其特征在于，该材料力学试验装置包括工作台(1)、固定板(2)、抗压试验组件(3)、抗拉试验组件(4)、弯扭试验组件(5)、移动调节组件(6)、数据分析控制台(7)，所述工作台(1)上端开设有滑槽(8)，滑槽(8)关于工作台(1)中部对称设置，沿工作台(1)长度方向设置，滑槽(8)内部滑动连接移动调节组件(6)，移动调节组件(6)固定在固定板(2)两侧，用于控制固定板(2)的滑动，工作台(1)一端固定有固定杆(9)，固定杆(9)上固定有沿长度方向向工作台(1)外部侧的第一匚型杆(10)、第二匚型杆(11)、第三匚型杆(12)，三个匚型杆上依次设置抗压试验组件(3)、抗拉试验组件(4)、弯扭试验组件(5)，抗压试验组件(3)、抗拉试验组件(4)、弯扭试验组件(5)共设有两个部分，另一部分分别固定有固定板(2)，数据分析控制台(7)固定在工作台(1)侧面，电连接至抗压试验组件(3)、抗拉试验组件(4)和弯扭试验组件(5)，所述抗压试验组件(3)包括开设在所述固定板(2)上的凹槽(19)，凹槽(19)内部设有夹持件，还包括滑动连接在所述第一匚型杆(10)上端的第一驱动杆(20)，第一驱动杆(20)上端固定有第一气缸(21)，第一气缸(21)电连接至数据分析控制台(7)，底部固定有连接板(22)，连接板(22)上螺纹可拆卸连接有冲压板(23)；

所述抗拉试验组件(4)包括开设在所述固定板(2)上的通孔(29)，通孔(29)上端固定有弹性胶圈(30)，通孔(29)底部设有固定在固定板(2)底部的延展块(31)，两个延展块(31)内部螺纹连接有第二螺杆(32)，第二螺杆(32)靠近固定板(2)端固定有弧形卡板(33)，远离固定板(2)端固定有调节旋钮(34)，还包括滑动连接在第二匚型杆(11)内的第二驱动杆(35)，第二驱动杆(35)上端固定有第二气缸(36)，第二气缸(36)电连接至数据分析控制台(7)，底部固定有横板(37)，横板(37)底部螺纹同样连接有第二螺杆(32)，所述弯扭试验组件(5)包括转动连接在固定板(2)上的第三驱动杆(38)，第三驱动杆(38)上端固定有放置盘(39)，放置盘(39)圆周方向螺纹连接有若干锁紧螺丝(40)，第三驱动杆(38)底部固定有电机(41)，还包括转动连接在所述第三匚型杆(12)上的第四驱动杆(42)，第四驱动杆(42)上端同样固定有电机(41)，底部同样固定放置盘(39)；

所述移动调节组件(6)包括固定在所述固定板(2)两侧的支撑杆(13)，支撑杆(13)远离固定板(2)端固定有滑块(14)，滑块(14)滑移连接在滑槽(8)内部，滑块(14)内部螺纹连接有丝杠(15)，丝杠(15)两端均转动连接在工作台(1)内部，一端伸出工作台(1)，伸出端固定有调节轮(16)，两个调节轮(16)之间固定有连接件。

2.根据权利要求1所述的一种材料力学试验装置，其特征在于，所述连接件包括固定在丝杠(15)上的固定盘(17)，两个固定盘(17)之间设有连接履带(18)。

3.根据权利要求1所述的一种材料力学试验装置，其特征在于，所述夹持件包括固定在凹槽(19)内部的固定块(24)，固定块(24)内部螺纹连接有第一螺杆(25)，第一螺杆(25)一端固定有调节块(26)，靠近凹槽(19)内部端转动连接有连接架(27)，连接架(27)内部固定有夹持板(28)，夹持板(28)内部固定有垫板(46)，固定块(24)共设有四个，内部的夹持板(28)在合拢时可合并。

4.根据权利要求1所述的一种材料力学试验装置，其特征在于，所述锁紧螺丝(40)朝向放置盘(39)内部端固定有橡胶块(43)，橡胶块(43)内部固定有弹簧(44)。

5.根据权利要求1所述的一种材料力学试验装置，其特征在于，所述数据分析控制台(7)上固定有数据显示屏(45)，数据显示屏(45)共设有三个。

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