CN116818558A - 一种新材料技术研发用韧性检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及检测装置技术领域，且公开了一种新材料技术研发用韧性检测装置，包括底座，所述底座的上表面中部固定安装有放置台，所述放置台内部设置安装有夹持放置座，所述底座中部的一侧上固定安装有支撑座，所述支撑座上固定安装有盘体，该新材料技术研发用韧性检测装置，通过在盘体的内部设置有线圈，通过分开接通有正负极的两个连接导线，使得两个转换结构整体分别连通于电源的正负极两端，这样当冲击头转动时，会带动第二导电板做离心运动，从而使得其压缩第二弹簧，而当冲击头回摆到最高处时，使得线圈中的电流流向颠倒，从而使得盘体上产生相反的磁吸力，进而将磁铁片向着盘体吸附，实现该装置的在回摆最高处时自动锁定。
Description
技术领域
本发明涉及检测装置技术领域，具体为一种新材料技术研发用韧性检测装置。
背景技术
新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料，目前发展的新材料主要有新金属材料，精细陶瓷和光纤等，对于新材料的检测需要多方面的，其中一项就是韧性检测，所谓韧性，就是材料在弹性变形、塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，现有的对于韧性检测的装置有采用将样品放置在检测机的支座上，使之处于简支梁状态，然后用规定高度的摆锤对样品进行一次性打击，这样通过能量转换的形式测试出样品在受到冲击时其折断时所吸收的功，即该新材料样品所具备的韧性极限，但是现有的该检测装置还存在一些问题，具体如下：
该检测装置时利用摆锤对样品的冲击，然后记录摆锤回摆的高度来计算损失的能量多少来检测样品的韧性情况，而现有该装置在对摆锤回摆后达到最高的定位锁定是通过手动实现的，没有对应的可以实现摆锤回摆到最高点时的自动锁定摆锤位置的结构，这样就会导致对新材料韧性的检测结果出现偏差。
为此我们提出一种新材料技术研发用韧性检测装置。
发明内容
本发明提供了一种新材料技术研发用韧性检测装置，具备可准确检测韧性的优点，解决了上述背景技术中所提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种新材料技术研发用韧性检测装置，包括底座，所述底座的上表面中部固定安装有放置台，所述放置台内部设置安装有夹持放置座，所述底座中部的一侧上固定安装有支撑座，所述支撑座上固定安装有盘体，所述盘体的正面开设有第一环槽，所述底座的外环面上开设有第二环槽，所述第二环槽的内侧面上开设有定位槽，所述盘体的正面中部活动安装有中心柱，所述中心柱上固定安装有第一连杆，所述第一连杆上活动设置安装有锁定结构，所述第一连杆的端部固定安装有短杆，所述短杆的端部固定安装有冲击头，所述盘体的正面固定安装有缓冲袋，所述盘体内部设置有中心铁柱，且在铁柱的外环面上缠绕安装有线圈，所述短杆的一端固定安装有第二连杆，所述第二连杆上两侧分别设置安装有转换结构；
所述盘体包含环盘，所述环盘的中部为中心铁柱，且中心铁柱的外环上位于环盘内的两侧分别固定安装有内环圈，所述环盘内的上下端分别固定连接有第一导电环和第二导电环，所述环盘的上下端分别与线圈的两端电连接；
所述锁定结构包含圆杆，所述圆杆的一端固定安装有磁铁片，所述磁铁片与第一连杆的一侧之间位于圆杆的外部活动套接安装有第一弹簧；
两个所述转换结构包含定位杆和支撑板，所述支撑板上活动安装有滑杆，所述滑杆的两端分别固定安装有第一导电板和第二导电板，所述第二导电板与支撑板之间活动安装有第二弹簧，两个所述第一导电板上分别电连接有连接导线。
在一个优选的实施例中，所述放置台位于支撑座的正下方一侧固定安装，所述夹持放置座上设置有可开合放置新材料的夹持端口，且通过螺栓锁定控制，所述支撑座的底端背面与电源电连接。
在一个优选的实施例中，所述缓冲袋的内部填充有水，且其外表面为粗糙的结构设置，所述缓冲袋位于锁定结构所在位置旋转的环形处固定安装。
在一个优选的实施例中，所述环盘的外环与中心铁柱之间通过绝缘层胶合连接，所述内环圈与环盘贴合连接，所述内环圈的截面形状为直角三角形，且斜面朝着转换结构所在方向设置。
在一个优选的实施例中，所述第一环槽位于盘体的左半边开设，且所述冲击头在使用检测时是从盘体的右半边开设下摆，所述第一导电环和第二导电环均位于环盘内右半边固定安装，所述第一导电环和第二导电环均远离其连接的环盘的一端设置有导电环条，所述第一导电环和第二导电环之间间隔绝缘设置。
在一个优选的实施例中，所述磁铁片朝向盘体的一侧磁极与冲击头正向摆动时盘体上在锁定结构所在一侧产生的磁极相同，所述磁铁片的表面是粗糙的，所述第一弹簧在冲击头摆动的过程中始终处于压缩状态。
在一个优选的实施例中，所述定位杆的上嵌入活动设置有滚珠，所述第一导电板位于内环圈所在一端以及第二导电板位于第一导电环所在一侧上均嵌入活动设置有滚珠，两个所述第二导电板分别与第一导电环和第二导电环对位设置，且两者与第一导电环和第二导电环的距离相同，所述第二连杆是绝缘材料，所述第二弹簧处于压缩状态，两个所述连接导线分别与电源的正负极电连接。
本发明具备以下有益效果：
1、该新材料技术研发用韧性检测装置，通过在盘体的内部设置有线圈，通过分开接通有正负极的两个连接导线，使得两个转换结构整体分别连通于电源的正负极两端，这样当冲击头转动时，会带动第二导电板做离心运动，从而使得其压缩第二弹簧，而当冲击头回摆到最高处时，即停止转动，会在第二弹簧的作用下使得两个第二导电板分别接触第一导电环和第二导电环，使得线圈中的电流流向颠倒，从而使得盘体上产生相反的磁吸力，进而将磁铁片向着盘体吸附，使得磁铁片压触到缓冲袋上，迅速将第一连杆以及冲击头锁定在回摆的最高处，实现该装置的在回摆最高处时自动锁定。
2、该新材料技术研发用韧性检测装置，通过设置第二连杆为绝缘体材料，可以使得两侧的转换结构不会在第二连杆处发生导通，进而保证了整个电流回路的准确控制，保证了在冲击头回摆到最高点时的快速有效锁定，而缓冲袋中填充有水，且缓冲袋的表面是粗糙的，同时磁铁片的表面也是粗糙的且磁铁片面对盘体所在一侧的磁极与冲击头回摆停止时盘体在线圈的作用下靠近磁铁片一端产生的磁极相反，这样在停止时会利用磁力迅速将磁铁片吸附到缓冲袋上，而缓冲袋中的水可以很好吸收缓冲磁铁片向着盘体快速移动产生的冲击力，避免因直接的硬性碰撞产生吸附位置偏移的情况，同时也借助粗糙的表面保证了吸附位置的稳定性。
附图说明
图1为本发明第一立体结构示意图；
图2为本发明第二立体结构示意图；
图3为本发明图2中A处放大结构示意图；
图4为本发明盘体剖视结构示意图；
图5为本发明图4中B处放大结构示意图；
图6为本发明锁定结构和转换结构连接立体示意图；
图7为本发明盘体内部立体结构示意图；
图8为本发明图7中C处放大结构示意图。
图中：1、底座；2、放置台；3、夹持放置座；4、支撑座；5、盘体；51、环盘；52、内环圈；53、第一导电环；54、第二导电环；6、第一环槽；7、第二环槽；8、定位槽；9、中心柱；10、第一连杆；11、锁定结构；111、圆杆；112、磁铁片；113、第一弹簧；12、短杆；13、冲击头；14、缓冲袋；15、线圈；16、第二连杆；17、转换结构；171、定位杆；172、支撑板；173、滑杆；174、第一导电板；175、第二导电板；176、第二弹簧；177、连接导线。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的新材料技术研发用韧性检测装置并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种新材料技术研发用韧性检测装置，包括底座1，底座1的上表面中部固定安装有放置台2，放置台2内部设置安装有夹持放置座3，底座1中部的一侧上固定安装有支撑座4，支撑座4上固定安装有盘体5，盘体5的正面开设有第一环槽6，底座1的外环面上开设有第二环槽7，第二环槽7的内侧面上开设有定位槽8，盘体5的正面中部活动安装有中心柱9，中心柱9上固定安装有第一连杆10，第一连杆10上活动设置安装有锁定结构11，第一连杆10的端部固定安装有短杆12，短杆12的端部固定安装有冲击头13，盘体5的正面固定安装有缓冲袋14，盘体5内部设置有中心铁柱，且在铁柱的外环面上缠绕安装有线圈15，短杆12的一端固定安装有第二连杆16，第二连杆16上两侧分别设置安装有转换结构17；
与现有技术对比，本申请通过在盘体5的内部设置有线圈15，通过分开接通有正负极的两个连接导线177，使得两个转换结构17整体分别连通于电源的正负极两端，这样当冲击头13转动时，会带动第二导电板175做离心运动，从而使得其压缩第二弹簧176，而当冲击头13回摆到最高处时，即停止转动，会在第二弹簧176的作用下使得两个第二导电板175分别接触第一导电环53和第二导电环54，使得线圈15中的电流流向颠倒，从而使得盘体5上产生相反的磁吸力，进而将磁铁片112向着盘体5吸附，使得磁铁片112压触到缓冲袋14上，迅速将第一连杆10以及冲击头13锁定在回摆的最高处，实现该装置的在回摆最高处时自动锁定，同时通过设置第二连杆16为绝缘体材料，可以使得两侧的转换结构17不会在第二连杆16处发生导通，进而保证了整个电流回路的准确控制，保证了在冲击头13回摆到最高点时的快速有效锁定，而缓冲袋14中填充有水，且缓冲袋14的表面是粗糙的，同时磁铁片112的表面也是粗糙的且磁铁片112面对盘体5所在一侧的磁极与冲击头13回摆停止时盘体5在线圈15的作用下靠近磁铁片112一端产生的磁极相反，这样在停止时会利用磁力迅速将磁铁片112吸附到缓冲袋14上，而缓冲袋14中的水可以很好吸收缓冲磁铁片112向着盘体5快速移动产生的冲击力，避免因直接的硬性碰撞产生吸附位置偏移的情况，同时也借助粗糙的表面保证了吸附位置的稳定性。
请参阅图1和图2，一种新材料技术研发用韧性检测装置，包括放置台2，放置台2位于支撑座4的正下方一侧固定安装，夹持放置座3上设置有可开合放置新材料的夹持端口，且通过螺栓锁定控制，支撑座4的底端背面与电源电连接；
在本实施例中，需要说明的是，这样可以通过夹持放置座3将需要检测的新材料放置在夹持放置座3上，然后通过拧紧螺栓对新材料进行固定，并且此时的材料是出于中心柱9的垂直方向的下方，这样能够保证新材料在受到冲击头13的冲击时是处于最大动能位置，进而能够更好地对新材料的韧性极限进行检测，提高检测的结果准确性和有效性。
请参阅图1、图2和图4，一种新材料技术研发用韧性检测装置，包括缓冲袋14，缓冲袋14的内部填充有水，且其外表面为粗糙的结构设置，缓冲袋14位于锁定结构11所在位置旋转的环形处固定安装；
在本实施例中，需要说明的是，这样当冲击头13回摆到最高处时会触发转换结构17，使得盘体5上对磁铁片112产生磁吸力，这样磁铁片112会快速且有效地压触到缓冲袋14外表面，而由于缓冲袋14内部填充有水，这样利用水不仅可以缓冲吸收磁铁片112被磁吸过来产生的冲击力，降低噪音的产生，同时缓冲的效果还能够保证在冲击头13回摆到最高处时被吸附的过程中不会发生硬性撞击的条件下产生的吸附位置偏移，进而保证了吸附位置的准确性，保证了对新材料的韧性检测结果的准确性。
请参阅图4、图5、图7和图8，一种新材料技术研发用韧性检测装置，包括盘体5，盘体5包含环盘51，环盘51的中部为中心铁柱，且中心铁柱的外环上位于环盘51内的两侧分别固定安装有内环圈52，环盘51内的上下端分别固定连接有第一导电环53和第二导电环54，环盘51的上下端分别与线圈15的两端电连接；
在本实施例中，需要说明的是，环盘51的外环与中心铁柱之间通过绝缘层胶合连接，内环圈52与环盘51贴合连接，内环圈52的截面形状为直角三角形，且斜面朝着转换结构17所在方向设置，第一环槽6位于盘体5的左半边开设，且冲击头13在使用检测时是从盘体5的右半边开设下摆，第一导电环53和第二导电环54均位于环盘51内右半边固定安装，第一导电环53和第二导电环54均远离其连接的环盘51的一端设置有导电环条，第一导电环53和第二导电环54之间间隔绝缘设置，这样当冲击头13正向摆动撞击新材料时，会在达到盘体5左半边转动的最高点时避免由于转换结构17的存在使得盘体5产生反向磁吸力，而在回摆达到盘体5右半边的最高点时能够利用转换结构17的存在瞬间将线圈15的两端正负极对调，这样盘体5上就可以瞬间产生吸附磁铁片112的磁吸力，进而将磁铁片112快速吸住，这样就对冲击头13回摆的最高点进行瞬间的锁定定位，从而能够通过该锁定的位置精确地计算出消耗的能量，从而得出新材料的韧性范围。
请参阅图2和图6，一种新材料技术研发用韧性检测装置，包括锁定结构11，锁定结构11包含圆杆111，圆杆111的一端固定安装有磁铁片112，磁铁片112与第一连杆10的一侧之间位于圆杆111的外部活动套接安装有第一弹簧113；
在本实施例中，需要说明的是，磁铁片112朝向盘体5的一侧磁极与冲击头13正向摆动时盘体5上在锁定结构11所在一侧产生的磁极相同，磁铁片112的表面是粗糙的，第一弹簧113在冲击头13摆动的过程中始终处于压缩状态，这样当冲击头13在转动的过程中会通过产生的磁斥力保证磁铁片112不会向着盘体5的方向吸附移动，避免磁铁片112在非需要锁定的情况下接触到缓冲袋14，保证了该装置的使用效果，而当需要对冲击头13的位置进行锁定时，利用产生的反向的磁极产生的磁吸力结合第一弹簧113储存的弹性势能同时快速地进行位置锁定，进而保证了位置定位的精准性。
请参阅图3、图5和图6，一种新材料技术研发用韧性检测装置，包括两个转换结构17，两个转换结构17包含定位杆171和支撑板172，支撑板172上活动安装有滑杆173，滑杆173的两端分别固定安装有第一导电板174和第二导电板175，第二导电板175与支撑板172之间活动安装有第二弹簧176，两个第一导电板174上分别电连接有连接导线177；
在本实施例中，需要说明的是，定位杆171的上嵌入活动设置有滚珠，第一导电板174位于内环圈52所在一端以及第二导电板175位于第一导电环53所在一侧上均嵌入活动设置有滚珠，两个第二导电板175分别与第一导电环53和第二导电环54对位设置，且两者与第一导电环53和第二导电环54的距离相同，第二连杆16是绝缘材料，第二弹簧176处于压缩状态，两个连接导线177分别与电源的正负极电连接，这样当冲击头13处于转动状态时，会使得第二导电板175在离心力的作用下客服第二弹簧176的弹性势能将其压缩，并且使得第二导电板175脱离与第一导电环53和第二导电环54的接触，并且该过程中同时存在着第一导电板174与内环圈52接触连接，进而使得在整个旋转过程中能够使得保持线圈15中的电流方向不会发生反转，进而保证盘体5对磁铁片112的持续磁斥力作用，而当冲击头13在回摆的过程中停止旋转时，在停止的瞬间会在第二弹簧176的作用下立刻使得第一导电板174脱离与内环圈52的接触，而使得第二导电板175与对应的第一导电环53或者第二导电环54接触导通，进而在瞬间改变线圈15中的电流流向，从而改变盘体5产生的磁极方向，从而实现快速准确地对冲击头13回摆过程中停止位置的锁定，提高了新材料的韧性检测结果。
工作原理，将新材料放置在夹持放置座3上，然后拧紧螺栓，接通设备的电源，将冲击头13在盘体5的右半边提升到对应的高度，然后将其下放，在下放正向摆动的过程中，电流通过连接导线177导通到内环圈52上，然后通过内环圈52导通到环盘51上，再从环盘51导通进入到线圈15上，线圈15上电流在中心铁柱上产生与磁铁片112的磁斥力，当冲击头13撞击到新材料并将其撞断后，冲击头13会继续向着左半边转动一定角度，然后冲击头13进入到回摆过程，当回摆过程达到右侧的最高点时停止转动，停止的瞬间第二弹簧176会释放弹性势能，两个第二导电板175分别在弹性势能作用下与第一导电环53或第二导电环54接触导通，而原本与内环圈52导通的第一导电板174会脱离与其接触，电流会经过第一导电环53或者第二导电环54的导通反向进入到线圈15内，这样在线圈15内的电流方向发生改变时，其端部产生的磁极也会瞬间发生变化，进而将磁铁片112向着盘体5所在方向吸附，这样磁铁片112会瞬间压触到缓冲袋14表面，缓冲袋14中的水流会对该吸力产生的撞击进行缓冲，同时也保证冲击头13停止的位置不会因撞击发生偏移，这样就完成了对冲击头13位置的准确锁定，后续根据该位置计算出整个检测过程的能量损失，进而得出新材料的韧性值。
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 (7)
1.一种新材料技术研发用韧性检测装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上表面中部固定安装有放置台(2)，所述放置台(2)内部设置安装有夹持放置座(3)，所述底座(1)中部的一侧上固定安装有支撑座(4)，所述支撑座(4)上固定安装有盘体(5)，所述盘体(5)的正面开设有第一环槽(6)，所述底座(1)的外环面上开设有第二环槽(7)，所述第二环槽(7)的内侧面上开设有定位槽(8)，所述盘体(5)的正面中部活动安装有中心柱(9)，所述中心柱(9)上固定安装有第一连杆(10)，所述第一连杆(10)上活动设置安装有锁定结构(11)，所述第一连杆(10)的端部固定安装有短杆(12)，所述短杆(12)的端部固定安装有冲击头(13)，所述盘体(5)的正面固定安装有缓冲袋(14)，所述盘体(5)内部设置有中心铁柱，且在铁柱的外环面上缠绕安装有线圈(15)，所述短杆(12)的一端固定安装有第二连杆(16)，所述第二连杆(16)上两侧分别设置安装有转换结构(17)；
所述盘体(5)包含环盘(51)，所述环盘(51)的中部为中心铁柱，且中心铁柱的外环上位于环盘(51)内的两侧分别固定安装有内环圈(52)，所述环盘(51)内的上下端分别固定连接有第一导电环(53)和第二导电环(54)，所述环盘(51)的上下端分别与线圈(15)的两端电连接；
所述锁定结构(11)包含圆杆(111)，所述圆杆(111)的一端固定安装有磁铁片(112)，所述磁铁片(112)与第一连杆(10)的一侧之间位于圆杆(111)的外部活动套接安装有第一弹簧(113)；
两个所述转换结构(17)包含定位杆(171)和支撑板(172)，所述支撑板(172)上活动安装有滑杆(173)，所述滑杆(173)的两端分别固定安装有第一导电板(174)和第二导电板(175)，所述第二导电板(175)与支撑板(172)之间活动安装有第二弹簧(176)，两个所述第一导电板(174)上分别电连接有连接导线(177)。
2.根据权利要求1所述的一种新材料技术研发用韧性检测装置，其特征在于：所述放置台(2)位于支撑座(4)的正下方一侧固定安装，所述夹持放置座(3)上设置有可开合放置新材料的夹持端口，且通过螺栓锁定控制，所述支撑座(4)的底端背面与电源电连接。
3.根据权利要求1所述的一种新材料技术研发用韧性检测装置，其特征在于：所述缓冲袋(14)的内部填充有水，且其外表面为粗糙的结构设置，所述缓冲袋(14)位于锁定结构(11)所在位置旋转的环形处固定安装。
4.根据权利要求1所述的一种新材料技术研发用韧性检测装置，其特征在于：所述环盘(51)的外环与中心铁柱之间通过绝缘层胶合连接，所述内环圈(52)与环盘(51)贴合连接，所述内环圈(52)的截面形状为直角三角形，且斜面朝着转换结构(17)所在方向设置。
5.根据权利要求1所述的一种新材料技术研发用韧性检测装置，其特征在于：所述第一环槽(6)位于盘体(5)的左半边开设，且所述冲击头(13)在使用检测时是从盘体(5)的右半边开设下摆，所述第一导电环(53)和第二导电环(54)均位于环盘(51)内右半边固定安装，所述第一导电环(53)和第二导电环(54)均远离其连接的环盘(51)的一端设置有导电环条，所述第一导电环(53)和第二导电环(54)之间间隔绝缘设置。
6.根据权利要求1所述的一种新材料技术研发用韧性检测装置，其特征在于：所述磁铁片(112)朝向盘体(5)的一侧磁极与冲击头(13)正向摆动时盘体(5)上在锁定结构(11)所在一侧产生的磁极相同，所述磁铁片(112)的表面是粗糙的，所述第一弹簧(113)在冲击头(13)摆动的过程中始终处于压缩状态。
7.根据权利要求1所述的一种新材料技术研发用韧性检测装置，其特征在于：所述定位杆(171)的上嵌入活动设置有滚珠，所述第一导电板(174)位于内环圈(52)所在一端以及第二导电板(175)位于第一导电环(53)所在一侧上均嵌入活动设置有滚珠，两个所述第二导电板(175)分别与第一导电环(53)和第二导电环(54)对位设置，且两者与第一导电环(53)和第二导电环(54)的距离相同，所述第二连杆(16)是绝缘材料，所述第二弹簧(176)处于压缩状态，两个所述连接导线(177)分别与电源的正负极电连接。
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| CN117705559A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 沈阳市颜维新材料科技有限公司 | 一种基于新材料的韧性检测设备及方法 |
| CN117890240A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 王的数字科技(山东)有限公司 | 一种纸箱生产用检测系统 |
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