CN116046558B - 一种铝合金机械性能检测设备及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铝合金检测技术领域，且公开了一种铝合金机械性能检测设备及其检测方法，包括至少两根铝合金本体，所述铝合金本体的两端均安装有夹持棒，所述夹持棒的一端固定安装有拉力齿条，所述拉力齿条的内壁上安装有驱动机构，所述驱动机构的一端安装有第一链轮，所述第一链轮上套接有链条，所述链条远离第一链轮的一端套接有第二链轮，所述第二链轮的一端安装有限位板，两个所述限位板的中部共同安装有转轴，所述转轴的一端安装有与驱动盒固定连接的电机，只需要一个驱动件可同时进行不同铝合金本体的拉动，每个铝合金本体的力度都不相同，提高了本装置采样范围和测试的精准度。

Description

一种铝合金机械性能检测设备及其检测方法

技术领域

本发明涉及铝合金检测技术领域，具体为一种铝合金机械性能检测设备及其检测方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料。在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，铝合金棒材在生产完成后需要对成品进行抗拉强度抽检，抗拉强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。抗拉强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象。

高温铝合金液利用特殊的模具，制作成标准的样品，再进行机械性能检测以及内部组织分析，传统的铝合金检测设备一般是抽样选取一根铝合金棒，再进行检测，检测范围较小，工作效率低，且铝合金断裂临界值时，铝合金的行程差慢慢变小，此时若还采用匀速的转动则会影响铝合金的测试的精度，不便于检测；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种铝合金机械性能检测设备及其检测方法。

发明内容

本发明提供了一种铝合金机械性能检测设备及其检测方法，具备可同时检测多根铝合金，在同一驱动件下，多个工件运行速度不一，检测具有多样性，精度高，效率高的有益效果，解决了上述背景技术中所提到传统的铝合金检测设备一般是抽样选取一根铝合金棒，再进行检测，检测范围较小，工作效率低的问题。

本发明提供如下技术方案：一种铝合金机械性能检测设备，包括两个驱动盒和设置在两个驱动盒之间的至少两根铝合金本体，两个所述驱动盒的底部共同安装有底座，所述铝合金本体的两端均安装有夹持棒，所述夹持棒的一端固定安装有拉力齿条，所述拉力齿条的内壁上安装有驱动机构，所述驱动机构的一端安装有第一链轮，所述第一链轮上套接有链条，所述链条远离第一链轮的一端套接有第二链轮，所述第二链轮的一端安装有限位板，两个所述限位板的中部共同安装有转轴，所述转轴的一端安装有与驱动盒固定连接的电机，所述驱动盒的外壁上开设有与拉力齿条相适配的避让孔。

作为本发明所述铝合金机械性能检测设备的一种可选方案，其中：所述拉力齿条为一个闭合的环形结构，所述拉力齿条上铰接有连接板，所述连接板的一端固定安装有插杆。

作为本发明所述铝合金机械性能检测设备的一种可选方案，其中：所述驱动机构包括与拉力齿条啮合连接的齿轮和固定安装在齿轮两端的限位盘，所述限位盘与第一链轮固定连接。

作为本发明所述铝合金机械性能检测设备的一种可选方案，其中：两个所述齿轮的直径不同，所述齿轮的中部固定安装有中轴杆，两个所述中轴杆的中部共同转动安装有套筒，所述套筒和驱动盒顶壁之间共同固定安装有第一弹性件。

作为本发明所述铝合金机械性能检测设备的一种可选方案，其中：所述限位板上开设有多个滑槽，第二链轮包括多个扇形齿板，所述滑槽与扇形齿板滑动连接，所述扇形齿板的一端固定安装有滑杆，所述滑杆的一端固定安装有限位块，所述滑杆与滑槽滑动连接，所述扇形齿板和限位块设置在限位板的两侧。

作为本发明所述铝合金机械性能检测设备的一种可选方案，其中：所述限位块6222远离滑杆6221的一端铰接安装有连杆623，多个所述连杆623的一端共同铰接安装有滑动套624。

作为本发明所述铝合金机械性能检测设备的一种可选方案，其中：所述滑动套的外周套接有限位筒，所述限位筒的内壁上开设有螺旋槽，所述螺旋槽内转动安装有滑块，所述滑块固定安装在滑动套上。

作为本发明所述铝合金机械性能检测设备的一种可选方案，其中：所述限位筒的下端固定安装有滑行块，所述滑行块的下端滑动安装有滑轨，所述滑轨固定安装在驱动盒的底壁上。

作为本发明所述铝合金机械性能检测设备的一种可选方案，其中：所述中轴杆靠近驱动盒的一端转动安装有旋转套，所述旋转套和驱动盒顶壁之间固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的外部套接有第二弹性件。

本发明提出的另一种技术方案：一种铝合金机械性能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：首先，将铝合金本体利用特殊模具制作成标准件的样品，使其形成两端弯曲，并连通有穿孔的形状；

S02：其次，将两个铝合金本体两端弯曲的部分分别挂在不同工位的夹持棒上，再利用插杆插入穿孔，用于铝合金本体两端的固定；

S03：开启电机，使转轴、第二链轮、链条、第一链轮和齿轮转动，拉力齿条在齿轮的带动下逐渐拉动夹持棒，两个夹持棒互相远离，来对两个铝合金本体的抗拉性能同时进行检测；

S04：第二链轮带动滑动套在转轴上转动，滑动套通过滑块在限位筒的螺旋槽中转动，即滑动套逐渐靠近限位筒，第二链轮的扇形齿板直径缩小，齿轮转速速度变慢，铝合金本体变形速度变慢；

S05：直至铝合金本体断裂，再根据操作人员的自身经验和相关检测器显示的数值判断铝合金本体的机械强度，即可完成本装置的检测。

本发明具备以下有益效果：

1、该铝合金机械性能检测设备及其检测方法，拉力齿条通过夹持棒与铝合金本体固定，在电机的驱动下，拉力齿条在驱动机构的齿轮的带动下逐渐向着驱动盒方向移动，进而可对铝合金本体进行拉伸，便于检测铝合金本体在静拉伸条件下的最大承载能力，本装置设置有两个或两个以上工位，可同时对两个或者多个铝合金本体同时进行检测，工作效率大大提高。

2、该铝合金机械性能检测设备及其检测方法，两个齿轮的直径不同，因此，同一时间段内，两个拉力齿条拉动的力度是不同的，实现了只需要一个驱动件可同时进行不同铝合金本体的拉力测试。由于两个铝合金本体的拉伸检测的力度是不同的，便于同时检测不同的铝合金本体，增加了测试的多样化，还提高了测试精度，铝合金本体拉伸到一定长度后，调节第二链轮的直径，使其变短，使拉力齿条的拉力差变小，使铝合金本体拉伸的行程差变小，便于铝合金本体在即将断裂时的检测，进一步地提高了测试的精度。

3、该铝合金机械性能检测设备及其检测方法，在第二链轮、扇形齿板、连杆、滑动套、滑块、内筒体和螺旋槽的配合下，随着时间推移，扇形齿板慢慢向着限位板的直径靠近，即第二链轮的直径时慢慢变小，铝合金本体拉伸的行程差变小，且拉动过程中，铝合金本体拉动的范围呈递减状态，由于不同工位上齿轮的大小不同，因此每个铝合金本体的力度都不相同，进一步地提高了本装置采样范围和测试的精准度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的驱动盒内部局部结构示意图。

图3为本发明的整体俯视剖视图。

图4为本发明的驱动盒剖视图。

图5为本发明的第二链轮和扇形齿板结构示意图。

图6为本发明的滑动套和限位筒结构示意图。

图中：1、底座；2、驱动盒；21、避让孔；3、铝合金本体；4、拉力齿条；41、夹持棒；42、连接板；43、插杆；5、驱动机构；51、齿轮；52、限位盘；53、第一链轮；6、转轴；61、电机；62、限位板；621、滑槽；622、扇形齿板；6221、滑杆；6222、限位块；623、连杆；624、滑动套；625、滑块；63、第二链轮；65、链条；7、中轴杆；71、套筒；72、第一弹性件；73、旋转套；8、伸缩杆；81、第二弹性件；9、限位筒；91、螺旋槽；92、滑行块；93、滑轨。

实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例

本实施例意在促进解决传统的铝合金检测设备一般是抽样选取一根铝合金棒，再进行检测，检测范围较小，工作效率低的问题，请参阅图1－图4，一种铝合金机械性能检测设备，包括两个驱动盒2和设置在两个驱动盒2之间的至少两根铝合金本体3，两个驱动盒2的底部共同安装有底座1，铝合金本体3的两端均安装有夹持棒41，夹持棒41的一端固定安装有拉力齿条4，拉力齿条4的内壁上安装有驱动机构5，驱动机构5的一端安装有第一链轮53，第一链轮53上套接有链条65，链条65远离第一链轮53的一端套接有第二链轮63，第二链轮63的两端均固定安装有限位板62，两个限位板62和第二链轮63的中部共同固定安装有转轴6，转轴6的一端安装有与驱动盒2固定连接的电机61，驱动盒2的外壁上开设有与拉力齿条4相适配的避让孔21。

拉力齿条4为一个闭合的环形结构，拉力齿条4的齿条位于拉力齿条4一端的内壁上，拉力齿条4上铰接有连接板42，连接板42的一端固定安装有插杆43，插杆43插入铝合金本体3的穿孔中，用于固定铝合金本体3的端面，便于对铝合金本体3进行拉伸。

将铝合金本体3利用特殊模具制作成标准件的样品，使其形成两端弯曲，并连通有穿孔的形状，夹持棒41整体为棒状，其两端与拉力齿条4固定连接，并与铝合金本体3的弯曲幅度相适配，将铝合金本体3两端弯曲的部分挂在不同夹持棒41上，即可完成对铝合金本体3两端的固定。

开启电机61，使转轴6转动，转轴6带动限位板62、第二链轮63转动，通过第二链轮63、链条65、第一链轮53和驱动机构5的配合，拉力齿条4在驱动机构5的齿轮51的带动下逐渐向着驱动盒2方向移动，进而可对铝合金本体3进行拉伸，便于检测铝合金本体3在静拉伸条件下的最大承载能力。

本装置设置有两个或两个以上工位，可同时对两个或者多个铝合金本体3同时进行检测，检测范围较大，工作效率大大提高。

实施例

本实施例意在促进解决如何对不同工位上的铝合金本体1进行不同速度的抗拉检测的问题，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1－图5，驱动机构5包括与拉力齿条4啮合连接的齿轮51和固定安装在齿轮51两端的限位盘52，限位盘52与第一链轮53固定连接。

第一链轮53带动限位盘52旋转，因此齿轮51可一同旋转，通过齿轮51和拉力齿条4的配合，拉力齿条4稳定带动铝合金本体3进行拉伸检测。

两个齿轮51的直径不同，因此，同一时间段内，两个拉力齿条4拉动的力度是不同的，便于实现在同一驱动件上不同铝合金本体的拉力测试，两个铝合金本体3的拉伸检测的力度是不同的，便于同时检测不同的铝合金本体3，增加了测试的多样化，还提高了测试精度。

齿轮51的中部固定安装有中轴杆7，通过安装中轴杆7，增加了齿轮51转动的稳定性，两个中轴杆7的中部共同转动安装有套筒71，套筒71和驱动盒2顶壁之间共同固定安装有第一弹性件72，通过安装套筒71，便于对中轴杆7的两端进行支撑和限位，便于保证两个中轴杆7的不同转速下的稳定旋转，通过安装第一弹性件72，增加了套筒71的稳定性。

限位板62上开设有多个滑槽621，第二链轮63包括多个扇形齿板622，扇形齿板622的一端固定安装有滑杆6221，滑杆6221的一端固定安装有限位块6222，滑杆6221与滑槽621滑动连接，扇形齿板622和限位块6222设置在限位板62的两侧。

通过设置滑杆6221和限位块6222，限制了滑杆6221和扇形齿板622只能沿着滑槽621进行上下位移，不会发生前后运动，必要时可以在滑杆6221嵌设滚珠，以减小摩擦。

多个扇形齿板622一同沿着滑槽621移动，即第二链轮63的直径可产生变化，第二链轮63直径越小，齿轮51的旋转的速度越慢，铝合金本体3拉动的距离越短。

铝合金本体3拉伸到一定长度后，调节第二链轮63的直径，使其变短，使拉力齿条4的拉力差变小，使铝合金本体3拉伸的行程差变小，便于铝合金本体3在即将断裂时的检测，提高了测试的精度。

实施例

本实施例意在促进解决如何使铝合金本体1检测过程中行程差降下来的问题，本实施例是在实施例2的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1－图6，限位块6222远离滑杆6221的一端铰接安装有连杆623，多个连杆623的一端共同铰接安装有滑动套624。

在连杆623和滑动套624的作用下，滑动套624沿着转轴6向着远离第二链轮63的方向移动，多根连杆623即可同时拉动扇形齿板622，因此多个扇形齿板622可同时沿着滑槽621滑动，即第二链轮63的直径可缩小。

滑动套624的外周套接有限位筒9，限位筒9的内壁上开设有螺旋槽91，螺旋槽91的长度小于限位筒9的长度，螺旋槽91内转动安装有滑块625，滑块625固定安装在滑动套624上。

滑动套624与限位筒9转动连接，转轴6在转动时，滑动套624在限位筒9内转动，限位筒9不转动。

齿轮51、第二链轮63逆时针转动，螺旋槽91中的滑动套624通过滑块625沿着螺旋槽91转动，在转动的过程中，滑动块625沿着螺旋槽91的螺旋轨迹进行运动，可带动滑动套624逐渐向着限位筒9方向运动。

因此当转轴6在转动的过程中，随着时间推移，扇形齿板622慢慢向着限位板62的中心靠近，即第二链轮63的直径慢慢变小，铝合金本体3拉伸的行程差变小拉动过程中，铝合金本体3拉动的范围呈递减状态，由于不同工位上齿轮51的大小不同，因此每个铝合金本体3的力度都不相同，进一步地提高了本装置采样范围和测试的精准度。

实施例

本实施例意在促进解决如何提高本装置稳定性和适配性的问题，本实施例是在实施例3的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1－图4，限位筒9的下端固定安装有滑行块92，滑行块92的下端滑动安装有滑轨93，滑轨93固定安装在驱动盒2的底壁上。

通过安装滑行块92和滑轨93，保证了限位筒9不会跟着转轴6的旋转而旋转，由于滑行块92和滑轨93的配合，在启用本装置之前，手动滑动限位筒9的位置，即可调试扇形齿板622在滑槽621的位置，此操作可根据实际操作进行自主调节。

中轴杆7靠近驱动盒2的一端转动安装有旋转套73，旋转套73和驱动盒2顶壁之间固定安装有伸缩杆8，伸缩杆8的外部套接有第二弹性件81。

第二链轮63的直径变化的过程中，链条65的张力会发生变化，为了适应链条65的张力，设置了伸缩杆8和第二弹性件81，伸缩杆8为两个套接在一起的空心圆柱体杆组合而成，第一弹性件72第二弹性件81可以是弹簧、波纹管等任意具有弹性的结构。

初始状态下，第二链轮63的直径最大，即中轴杆7和拉力齿条4等机构位于避让孔21的最下端，第二弹性件81和第一弹性件72呈拉伸状态，当第二链轮63的直径变小后，在第二弹性件81和第一弹性件72的反推力可带动中轴杆7和拉力齿条4等机构向上抬起，链条65始终处于紧张的状态，保证了本装置使用的灵活性和稳定性。

实施例

本发明提出一种铝合金机械性能检测方法，请参阅图1－图6，包括如下步骤：

S01：首先，将铝合金本体3利用特殊模具制作成标准件的样品，使其形成两端弯曲，并连通有穿孔的形状；

S02：其次，将两个铝合金本体3两端弯曲的部分分别挂在不同工位的夹持棒41上，再利用插杆43插入穿孔，用于铝合金本体3两端的固定；

S03：开启电机61，使转轴6、第二链轮63、链条65、第一链轮53和齿轮51转动，拉力齿条4在齿轮51的带动下逐渐拉动夹持棒41，两个夹持棒41互相远离，来对两个铝合金本体3的抗拉性能同时进行检测；

S04：第二链轮63带动滑动套624在转轴6上转动，滑动套624通过滑块625在限位筒9的螺旋槽91中转动，即滑动套624逐渐靠近限位筒9，第二链轮63的扇形齿板622直径缩小，齿轮51转速速度变慢，铝合金本体3变形速度变慢；

S05：直至铝合金本体3断裂，再根据操作人员的自身经验和相关检测器显示的数值判断铝合金本体3的机械强度，即可完成本装置的检测。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铝合金机械性能检测设备，包括两个驱动盒（2）和设置在两个驱动盒（2）之间的至少两根铝合金本体（3），其特征在于：两个所述驱动盒（2）的底部共同安装有底座（1），所述铝合金本体（3）的两端均安装有夹持棒（41），所述夹持棒（41）的一端固定安装有拉力齿条（4），所述拉力齿条（4）的内壁上安装有驱动机构（5），所述驱动机构（5）的一端安装有第一链轮（53），所述第一链轮（53）上套接有链条（65），所述链条（65）远离第一链轮（53）的一端套接有第二链轮（63），所述第二链轮（63）的一端安装有限位板（62），两个所述限位板（62）的中部共同安装有转轴（6），所述转轴（6）的一端安装有与驱动盒（2）固定连接的电机（61），所述驱动盒（2）的外壁上开设有与拉力齿条（4）相适配的避让孔（21）；

所述限位板（62）上开设有多个滑槽（621），所述第二链轮（63）包括多个扇形齿板（622），所述扇形齿板（622）的一端固定安装有滑杆（6221），所述滑杆（6221）的一端固定安装有限位块（6222），所述滑杆（6221）与滑槽（621）滑动连接，所述扇形齿板（622）和限位块（6222）设置在限位板（62）的两侧；

所述限位块（6222）远离滑杆（6221）的一端铰接安装有连杆（623），多个所述连杆（623）的一端共同铰接安装有滑动套（624）。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金机械性能检测设备，其特征在于：所述拉力齿条（4）为一个闭合的环形结构，所述拉力齿条（4）上铰接有连接板（42），所述连接板（42）的一端固定安装有插杆（43）。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金机械性能检测设备，其特征在于：所述驱动机构（5）包括与拉力齿条（4）啮合连接的齿轮（51）和固定安装在齿轮（51）两端的限位盘（52），所述限位盘（52）与第一链轮（53）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种铝合金机械性能检测设备，其特征在于：两个所述齿轮（51）的直径不同，所述齿轮（51）的中部固定安装有中轴杆（7），两个所述中轴杆（7）的中部共同转动安装有套筒（71），所述套筒（71）和驱动盒（2）顶壁之间共同固定安装有第一弹性件（72）。

5.根据权利要求4所述的一种铝合金机械性能检测设备，其特征在于：所述滑动套（624）的外周套接有限位筒（9），所述限位筒（9）的内壁上开设有螺旋槽（91），所述螺旋槽（91）内转动安装有滑块（625），所述滑块（625）固定安装在滑动套（624）上。

6.根据权利要求5所述的一种铝合金机械性能检测设备，其特征在于：所述限位筒（9）的下端固定安装有滑行块（92），所述滑行块（92）的下端滑动安装有滑轨（93），所述滑轨（93）固定安装在驱动盒（2）的底壁上。

7.根据权利要求6所述的一种铝合金机械性能检测设备，其特征在于：所述中轴杆（7）靠近驱动盒（2）的一端转动安装有旋转套（73），所述旋转套（73）和驱动盒（2）顶壁之间固定安装有伸缩杆（8），所述伸缩杆（8）的外部套接有第二弹性件（81）。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种铝合金机械性能检测设备的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：首先，将铝合金本体（3）利用特殊模具制作成标准件的样品，使其形成两端弯曲，并连通有穿孔的形状；

S02：其次，将两个铝合金本体（3）两端弯曲的部分分别挂在不同工位的夹持棒（41）上，再利用插杆（43）插入穿孔，用于铝合金本体（3）两端的固定；

S03：开启电机（61），使转轴（6）、第二链轮（63）、链条（65）、第一链轮（53）和齿轮（51）转动，拉力齿条（4）在齿轮（51）的带动下逐渐拉动夹持棒（41），两个夹持棒（41）互相远离，来对两个铝合金本体（3）的抗拉性能同时进行检测；

S04：第二链轮（63）带动滑动套（624）在转轴（6）上转动，滑动套（624）通过滑块（625）在限位筒（9）的螺旋槽（91）中转动，即滑动套（624）逐渐靠近限位筒（9），第二链轮（63）的扇形齿板（622）直径缩小，齿轮（51）转速速度变慢，铝合金本体（3）变形速度变慢；

S05：直至铝合金本体（3）断裂，再根据操作人员的自身经验和相关检测器显示的数值判断铝合金本体（3）的机械强度，即可完成本装置的检测。