CN115791443A - 一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，包括底座以及对称设置的侧边板，所述侧边板之间设置有安装背板，所述侧边板内转动安装有旋转架，所述旋转架上安装有装夹机构，所述安装背板上设置有弯曲机构，所述弯曲机构包括设置在安装背板上的升降滑槽一以及中间槽、弯曲槽，所述弯曲机构还包括驱动组件，所述驱动组件带动推动架升降安装，还包括调节机构；通过装夹机构对测试结构件进行装夹，配合安装背板上驱动组件带动推动架升降调节，进而带动旋转架旋转，对结构件施加弯曲作用力，通过调节机构实现更多方向的弯曲作用力施加模拟，提升结构件的测试能力，模拟更加符合结构件实际工作状态下的受力情况。

Description

一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器

技术领域

本发明涉及弯曲试验技术领域，具体是一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器。

背景技术

高绝缘复合材料例如纤维增强塑料最早应用于军工和航天领域，在保持优秀绝缘性能的同时，具有高比强度、高比模量，在耐疲劳性能、抗冲击性能、减振性能、耐高低温性能、耐腐蚀性能等多方面具有显著的优势。高绝缘复合材料结合优秀的绝缘性能和材料性能，已经广泛应用于电力设施等多个领域。

高绝缘复合材料结构件和产品在使用过程中都要承受弯曲应力的作用，弯曲强度以及弹性模量是必须要考虑的性能指标，弯曲试验主要用来检验材料在经受弯曲负荷作用时的力学性能。现有的弯曲试验设备在进行弯曲试验时往往通过对固定装夹的结构件特定部位施加作用力，从而模拟结构件使用时受到外力作用的弯曲变形，但实际使用过程中结构件大多是连接部位发生位移导致结构件发生弯曲变形，受力点并非在结构件装夹部位以外的区域，导致现有测试设备在进行弯曲测试存在一定的误差，影响结构件弯曲性能测试的精准度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，包括底座，所述底座上对称设置有侧边板，所述侧边板之间设置有安装背板，所述侧边板与底座之间设置有防护罩，所述侧边板内转动安装有旋转架，所述旋转架上安装有装夹机构，所述旋转架上设置有转动凸缘，所述转动凸缘上转动设置有转动销，所述旋转架通过转动凸缘以及转动销与侧边板之间转动安装，所述安装背板上设置有弯曲机构，所述弯曲机构包括设置在安装背板上的升降滑槽一以及中间槽，所述升降滑槽一对称设置在中间槽的两侧，所述中间槽以及升降滑槽一内滑动安装有推动架，所述安装背板上对称设置有弯曲槽，所述弯曲槽的上侧设置有压力传感器，所述弯曲槽内活动安装有推动杆，所述推动架上设置有调节槽，所述推动杆与调节槽之间配合安装，所述推动杆远离弯曲槽的一端与旋转架之间配合安装，所述弯曲机构还包括驱动组件，所述驱动组件带动推动架升降安装。

作为本发明进一步的方案：所述驱动组件包括设置在中间槽端部的安装凸缘，所述安装凸缘之间设置有升降螺杆一，所述升降螺杆一连接有升降电机一，所述升降电机一与安装凸缘之间固定安装。

作为本发明再进一步的方案：所述装夹机构包括扭转电机，所述扭转电机与旋转架之间配合安装，所述扭转电机连接有装夹电机，所述装夹电机连接有蜗杆，所述装夹电机的外壳固定连接有安装板，所述安装板上对称设置有侧边架，所述侧边架之间设置有蜗轮，所述蜗轮对称安装在蜗杆的两侧，所述蜗轮上设置有驱动架，所述驱动架的末端转动连接有装夹臂，所述装夹臂的中部与侧边架之间设置有摆动架。

作为本发明再进一步的方案：所述装夹臂的末端设置有贴合块，所述贴合块与装夹臂之间转动安装，所述贴合块上设置有橡胶垫。

作为本发明再进一步的方案：所述旋转架的侧边设置有配合槽，所述推动杆与配合槽之间滑动安装，所述旋转架上设置有调节机构，所述装夹机构上设置有连接板，所述装夹机构通过连接板与调节机构连接。

作为本发明再进一步的方案：所述调节机构包括设置在旋转架上的安装框架，所述安装框架上设置有配合滑槽一，所述旋转架上设置有配合滑槽二，所述连接板的两端分别与配合滑槽一以及配合滑槽二滑动安装，所述安装框架上设置有升降电机二，所述升降电机二连接有升降螺杆二，所述升降螺杆二与连接板之间螺纹连接。

作为本发明再进一步的方案：所述推动架上设置有限位槽，所述推动架通过限位槽与安装背板之间配合安装。

作为本发明再进一步的方案：所述推动杆为圆柱杆，所述推动杆的两端设置有配合圆盘，所述推动杆通过配合圆盘分别与配合槽以及弯曲槽相互配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）、本发明通过装夹机构对复合材料结构件进行固定装夹，固定装夹的结构件连同旋转架与侧边板之间相连，通过在侧边板之间设置安装背板，利用安装背板设置驱动组件，带动推动架在安装背板上升降移动，同时在推动架上设置调节槽，安装背板上设置弯曲槽，弯曲槽内安装的推动杆在推动架的调节槽推动下，会带动旋转架进行转动，从而使得装夹机构之间装夹的结构件发生弯曲，测试结构件的弯曲性能；

（2）、在安装背板上滑动安装推动架，结合中间槽以及安装凸缘设置升降电机一和升降螺杆一，带动推动架在安装背板上的升降，这样安装推动架可以避免占用安装背板与装夹机构之间的空间，便于装夹机构装夹测试结构件，提升测试结构件的尺寸适应能力；

（3）、为了提升对结构件的测试能力，装夹电机与扭转电机连接，扭转电机可以带动装夹机构绕着轴线进行转动，可以对测试结构件施加扭转作用力，实现对结构件施加弯曲作用力的同时添加扭转作用力，模拟更复杂状态下测试结构件的受力状态；

（4）、装夹臂的端部设置贴合块，利用转动安装的贴合块实现对测试结构件表面的贴合装夹，贴合装夹可以避免装夹出现应力集中，同时配合橡胶垫避免对结构件装夹部位造成损伤，保证结构件弯曲测试顺利进行；

（5）、为了模拟结构件受到多个方向上的弯曲作用力，通过在旋转架上设置调节机构，结合安装框架设置升降电机二以及升降螺杆二，利用升降电机二和升降螺杆二实现连接板在安装框架和旋转架之间升降安装，可以实现对装夹的结构件的一端调整作用力施加方向，模拟多种弯曲作用力施加状态，提升弯曲测试能力，在推动架上设置限位槽，利用限位槽与安装背板之间配合安装可以提升推动架在安装背板上升降调节时的稳定性。

附图说明

图1为一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器的结构示意图。

图2为一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器中装夹机构的结构示意图。

图3为一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器中弯曲机构的结构示意图。

图4为一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器中调节机构的结构示意图。

图5为一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器中弯曲机构与调节机构的连接示意图。

图6为一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器中驱动组件的结构示意图。

图中：1、底座；2、侧边板；3、防护罩；4、装夹机构；40、扭转电机；41、装夹电机；42、安装板；43、蜗杆；44、蜗轮；45、侧边架；46、驱动架；47、装夹臂；48、摆动架；49、贴合块；410、橡胶垫；411、连接板；5、调节机构；50、安装框架；51、升降电机二；52、升降螺杆二；53、配合滑槽一；54、旋转架；55、配合滑槽二；56、转动凸缘；57、转动销；58、配合槽；6、安装背板；60、升降滑槽一；61、弯曲槽；62、推动架；63、调节槽；64、推动杆；7、升降电机一；70、安装凸缘；71、升降螺杆一；72、限位槽；73、中间槽。

实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，包括底座1，所述底座1上对称设置有侧边板2，所述侧边板2之间设置有安装背板6，所述侧边板2与底座1之间设置有防护罩3，所述侧边板2内转动安装有旋转架54，所述旋转架54上安装有装夹机构4，所述旋转架54上设置有转动凸缘56，所述转动凸缘56上转动设置有转动销57，所述旋转架54通过转动凸缘56以及转动销57与侧边板2之间转动安装，所述安装背板6上设置有弯曲机构，所述弯曲机构包括设置在安装背板6上的升降滑槽一60以及中间槽73，所述升降滑槽一60对称设置在中间槽73的两侧，所述中间槽73以及升降滑槽一60内滑动安装有推动架62，所述安装背板6上对称设置有弯曲槽61，所述弯曲槽61的上侧设置有压力传感器，所述弯曲槽61内活动安装有推动杆64，所述推动架62上设置有调节槽63，所述推动杆64与调节槽63之间配合安装，所述推动杆64远离弯曲槽61的一端与旋转架54之间配合安装，所述弯曲机构还包括驱动组件，所述驱动组件带动推动架62升降安装。

具体的，通过装夹机构4对复合材料结构件进行固定装夹，固定装夹的结构件连同旋转架54与侧边板2之间相连，通过在侧边板2之间设置安装背板6，利用安装背板6设置驱动组件，带动推动架62在安装背板6上升降移动，同时在推动架62上设置调节槽63，安装背板6上设置弯曲槽61，弯曲槽61内安装的推动杆64在推动架62的调节槽63推动下，会带动旋转架54进行转动，从而使得装夹机构4之间装夹的结构件发生弯曲，测试结构件的弯曲性能，而弯曲槽61上侧设置的压力传感器（图中未示出）可以用于采集推动架62施加在推动杆上的作用力，配合显示部件进行直观展示结构件受到的弯曲作用力数值。

进一步的，如图3所示，所述驱动组件包括设置在中间槽73端部的安装凸缘70，所述安装凸缘70之间设置有升降螺杆一71，所述升降螺杆一71连接有升降电机一7，所述升降电机一7与安装凸缘70之间固定安装。

具体的，在安装背板6上滑动安装推动架62，结合中间槽73以及安装凸缘70设置升降电机一7和升降螺杆一71，带动推动架62在安装背板6上的升降，这样安装推动架62可以避免占用安装背板6与装夹机构4之间的空间，便于装夹机构4装夹测试结构件，提升测试结构件的尺寸适应能力。

进一步的，如图2所示，所述装夹机构4包括扭转电机40，所述扭转电机40与旋转架54之间配合安装，所述扭转电机40连接有装夹电机41，所述装夹电机41连接有蜗杆43，所述装夹电机41的外壳固定连接有安装板42，所述安装板42上对称设置有侧边架45，所述侧边架45之间设置有蜗轮44，所述蜗轮44对称安装在蜗杆43的两侧，所述蜗轮44上设置有驱动架46，所述驱动架46的末端转动连接有装夹臂47，所述装夹臂47的中部与侧边架45之间设置有摆动架48。

具体的，通过装夹电机41带动蜗杆43转动，同步带动蜗杆43两侧的蜗轮44进行旋转，从而使得两侧的装夹臂47相互靠拢或者分离，对测试结构进行装夹或者松开操作。

更具体的，为了提升对结构件的测试能力，装夹电机41与扭转电机40连接，扭转电机40可以带动装夹机构4绕着轴线进行转动，可以对测试结构件施加扭转作用力，实现对结构件施加弯曲作用力的同时添加扭转作用力，模拟更复杂状态下测试结构件的受力状态。

进一步的，如图2所示，所述装夹臂47的末端设置有贴合块49，所述贴合块49与装夹臂47之间转动安装，所述贴合块49上设置有橡胶垫410。

具体的，装夹臂47的端部设置贴合块49，利用转动安装的贴合块49实现对测试结构件表面的贴合装夹，贴合装夹可以避免装夹出现应力集中，同时配合橡胶垫410避免对结构件装夹部位造成损伤，保证结构件弯曲测试顺利进行。

进一步的，如图5所示，所述旋转架54的侧边设置有配合槽58，所述推动杆64与配合槽58之间滑动安装，所述旋转架54上设置有调节机构5，所述装夹机构4上设置有连接板411，所述装夹机构4通过连接板411与调节机构5连接。

如图4所示，所述调节机构5包括设置在旋转架54上的安装框架50，所述安装框架50上设置有配合滑槽一53，所述旋转架54上设置有配合滑槽二55，所述连接板411的两端分别与配合滑槽一53以及配合滑槽二55滑动安装，所述安装框架50上设置有升降电机二51，所述升降电机二51连接有升降螺杆二52，所述升降螺杆二52与连接板411之间螺纹连接。

具体的，为了模拟结构件受到多个方向上的弯曲作用力，通过在旋转架54上设置调节机构5，结合安装框架50设置升降电机二51以及升降螺杆二52，利用升降电机二51和升降螺杆二52实现连接板411在安装框架50和旋转架54之间升降安装，可以实现对装夹的结构件的一端单独调整作用力施加方向，模拟多种弯曲作用力施加状态，提升弯曲测试能力。

进一步的，如图6所示，所述推动架62上设置有限位槽72，所述推动架62通过限位槽72与安装背板6之间配合安装。

具体的，结合图6所示，在推动架62上设置限位槽72，利用限位槽72与安装背板6之间配合安装可以提升推动架62在安装背板6上升降调节时的稳定性。

进一步的，所述推动杆64为圆柱杆，所述推动杆64的两端设置有配合圆盘，所述推动杆64通过配合圆盘分别与配合槽58以及弯曲槽61相互配合。

本发明实施例的工作原理是：

如图1至图6所示，通过装夹机构4对复合材料结构件进行固定装夹，固定装夹的结构件连同旋转架54与侧边板2之间相连，通过在侧边板2之间设置安装背板6，利用安装背板6设置驱动组件，带动推动架62在安装背板6上升降移动，同时在推动架62上设置调节槽63，安装背板6上设置弯曲槽61，弯曲槽61内安装的推动杆64在推动架62的调节槽63推动下，会带动旋转架54进行转动，从而使得装夹机构4之间装夹的结构件发生弯曲，测试结构件的弯曲性能。在安装背板6上滑动安装推动架62，结合中间槽73以及安装凸缘70设置升降电机一7和升降螺杆一71，带动推动架62在安装背板6上的升降，这样安装推动架62可以避免占用安装背板6与装夹机构4之间的空间，便于装夹机构4装夹测试结构件，提升测试结构件的尺寸适应能力。通过装夹电机41带动蜗杆43转动，同步带动蜗杆43两侧的蜗轮44进行旋转，从而使得两侧的装夹臂47相互靠拢或者分离，对测试结构进行装夹或者松开操作。为了提升对结构件的测试能力，装夹电机41与扭转电机40连接，扭转电机40可以带动装夹机构4绕着轴线进行转动，可以对测试结构件施加扭转作用力，实现对结构件施加弯曲作用力的同时添加扭转作用力，模拟更复杂状态下测试结构件的受力情况。装夹臂47的端部设置贴合块49，利用转动安装的贴合块49实现对测试结构件表面的贴合装夹，贴合装夹可以避免装夹出现应力集中，同时配合橡胶垫410避免对结构件装夹部位造成损伤，保证结构件弯曲测试顺利进行。为了模拟结构件受到多个方向上的弯曲作用力，通过在旋转架54上设置调节机构5，结合安装框架50设置升降电机二51以及升降螺杆二52，利用升降电机二51和升降螺杆二52实现连接板411在安装框架50和旋转架54之间升降安装，可以实现对装夹的结构件的一端单独调整作用力施加方向，模拟多种弯曲作用力施加状态，提升弯曲测试能力。在推动架62上设置限位槽72，利用限位槽72与安装背板6之间配合安装可以提升推动架62在安装背板6上升降调节时的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，包括底座（1），所述底座（1）上对称设置有侧边板（2），所述侧边板（2）之间设置有安装背板（6），所述侧边板（2）与底座（1）之间设置有防护罩（3），其特征在于，所述侧边板（2）内转动安装有旋转架（54），所述旋转架（54）上安装有装夹机构（4），所述旋转架（54）上设置有转动凸缘（56），所述转动凸缘（56）上转动设置有转动销（57），所述旋转架（54）通过转动凸缘（56）以及转动销（57）与侧边板（2）之间转动安装，所述安装背板（6）上设置有弯曲机构，所述弯曲机构包括设置在安装背板（6）上的升降滑槽一（60）以及中间槽（73），所述升降滑槽一（60）对称设置在中间槽（73）的两侧，所述中间槽（73）以及升降滑槽一（60）内滑动安装有推动架（62），所述安装背板（6）上对称设置有弯曲槽（61），所述弯曲槽（61）的上侧设置有压力传感器，所述弯曲槽（61）内活动安装有推动杆（64），所述推动架（62）上设置有调节槽（63），所述推动杆（64）与调节槽（63）之间配合安装，所述推动杆（64）远离弯曲槽（61）的一端与旋转架（54）之间配合安装，所述弯曲机构还包括驱动组件，所述驱动组件带动推动架（62）升降安装。

2.根据权利要求1所述的一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，其特征在于，所述驱动组件包括设置在中间槽（73）端部的安装凸缘（70），所述安装凸缘（70）之间设置有升降螺杆一（71），所述升降螺杆一（71）连接有升降电机一（7），所述升降电机一（7）与安装凸缘（70）之间固定安装。

3.根据权利要求1所述的一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，其特征在于，所述装夹机构（4）包括扭转电机（40），所述扭转电机（40）与旋转架（54）之间配合安装，所述扭转电机（40）连接有装夹电机（41），所述装夹电机（41）连接有蜗杆（43），所述装夹电机（41）的外壳固定连接有安装板（42），所述安装板（42）上对称设置有侧边架（45），所述侧边架（45）之间设置有蜗轮（44），所述蜗轮（44）对称安装在蜗杆（43）的两侧，所述蜗轮（44）上设置有驱动架（46），所述驱动架（46）的末端转动连接有装夹臂（47），所述装夹臂（47）的中部与侧边架（45）之间设置有摆动架（48）。

4.根据权利要求3所述的一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，其特征在于，所述装夹臂（47）的末端设置有贴合块（49），所述贴合块（49）与装夹臂（47）之间转动安装，所述贴合块（49）上设置有橡胶垫（410）。

5.根据权利要求1所述的一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，其特征在于，所述旋转架（54）的侧边设置有配合槽（58），所述推动杆（64）与配合槽（58）之间滑动安装，所述旋转架（54）上设置有调节机构（5），所述装夹机构（4）上设置有连接板（411），所述装夹机构（4）通过连接板（411）与调节机构（5）连接。

6.根据权利要求5所述的一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，其特征在于，所述调节机构（5）包括设置在旋转架（54）上的安装框架（50），所述安装框架（50）上设置有配合滑槽一（53），所述旋转架（54）上设置有配合滑槽二（55），所述连接板（411）的两端分别与配合滑槽一（53）以及配合滑槽二（55）滑动安装，所述安装框架（50）上设置有升降电机二（51），所述升降电机二（51）连接有升降螺杆二（52），所述升降螺杆二（52）与连接板（411）之间螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，其特征在于，所述推动架（62）上设置有限位槽（72），所述推动架（62）通过限位槽（72）与安装背板（6）之间配合安装。

8.根据权利要求5所述的一种高绝缘复合材料的弯曲试验仪器，其特征在于，所述推动杆（64）为圆柱杆，所述推动杆（64）的两端设置有配合圆盘，所述推动杆（64）通过配合圆盘分别与配合槽（58）以及弯曲槽（61）相互配合。

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