CN116952707A - 一种材料抗弯强度检测试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于管材夹具技术领域，提供了一种材料抗弯强度检测试验装置，包括机架、安装于机架上的检测组件、对称设于机架上且位于检测组件下方的两组定位组件以及安装于机架上用于带动两组定位组件靠近或远离的驱动机构；所述定位组件包括安装板、定位圆台、导向杆、驱动杆、弹性定位杆和弹性连杆，所述检测组件包括液压杆、压头、支撑板、调节机构和移动机构，通过驱动机构带动两组定位组件相靠近，弹性定位杆以及定位圆台前段进入管材内，定位圆台的侧面将管材抵紧，通过设置两个定位圆台，能够对不同粗细的管材进行夹紧固定，同时弹性连杆推动弹性定位杆张开与管材内壁抵紧，进一步提高固定效果。

Description

一种材料抗弯强度检测试验装置

技术领域

本发明属于管材夹具技术领域，尤其涉及一种材料抗弯强度检测试验装置。

背景技术

抗弯强度，是指材料抵抗弯曲不断裂的能力；管材在生产后检测其力学性能，例如硬度、抗拉强度和抗弯强度的检测，在进行抗弯强度检测的时候，需要将管材固定后再进行检测试验；

经检索，中国专利CN110142706A提供一种管材检测固定装置，包括至少两个夹紧机构、至少一个连接杆和检测组件，其中，正对的夹紧机构之间围成检测空间，待检测管材穿设在检测空间中且两端分别夹持在夹紧机构上，连接杆滑动架设在夹紧机构之间，正对的两个夹紧机构可以相对滑动靠近或者远离，根据待检测管材的长短不同，可以实时调整夹紧机构之间的距离，以方便夹持待检测管材的两端；

上述现有技术中，通过上下设置的第一配合部和第二配合部对管材进行夹紧，并且能够调节两者之间的距离；一方面，虽然上述现有技术能够装夹不同直径的管材，但是，不同直径的管材弧度是不同的，当管材弧度与第一配合部和第二配合部的弧度不同时，第一配合部和第二配合部无法与管材外壁充分贴合，导致固定效果不好，影响检测试验结果；另一方面，仅从上下两侧对管材外壁进行夹紧固定，容易造成管材的局部变形。

发明内容

本发明提供一种材料抗弯强度检测试验装置，旨在解决上述的问题。本发明是这样实现的，一种材料抗弯强度检测试验装置，包括：

机架；

安装于机架上的检测组件；

对称设于机架上且位于检测组件下方的两组定位组件以及安装于机架上用于带动两组定位组件靠近或远离的驱动机构；

所述定位组件包括：

安装板，所述驱动机构驱动连接安装板；

设于安装板内侧的定位圆台，所述定位圆台的下底面上连接有多根水平的导向杆，所述导向杆活动贯穿安装板上的导向孔；

与定位圆台同轴线设置且安装于安装板上的驱动杆，所述驱动杆活动贯穿定位圆台并延伸至定位圆台外侧；

环向间隔铰接于定位圆台上底面的多根弹性定位杆，所述驱动杆端部环向间隔铰接有多根弹性连杆，所述弹性连杆远离驱动杆的一端与弹性定位杆铰接。

优选的，所述导向杆远离定位圆台的一端螺纹连接有螺母，所述螺母尺寸大于导向孔尺寸。

优选的，所述驱动杆与安装板转动连接，一块安装板上固定安装有用于带动其上的驱动杆转动的第二步进电机，所述导向杆与定位圆台的下底面环向滑动连接。

优选的，所述弹性定位杆远离定位圆台的一端粘附有橡胶垫。

优选的，所述驱动机构包括：

转动安装于机架上的双向丝杆；

螺纹连接于双向丝杆的两螺纹段上的安装座，所述安装座与机架滑动连接所述安装板固定于安装座上；

固定于机架上的第一步进电机，用于带动双向丝杆转动。

优选的，所述定位圆台与安装板之间设有第一弹性件，第一弹性件对定位圆台的作用力朝向第一弹性件收缩方向。

优选的，所述检测组件包括：

液压杆，所述液压杆的伸缩端固定安装有压头，所述压头内安装有压力传感器，用于监测压头对管材的作用力；

用于安装液压杆的支撑板，所述支撑板上安装有用于调节液压杆角度的调节机构；

安装于机架上的移动机构，用于带动支撑板在水平方向上移动；

所述调节机构包括：

套设于液压杆上的杆套，所述杆套与支撑板铰接；

固定于支撑板上且位于杆套上方的第三步进电机，所述第三步进电机的输出轴上固定有转盘，所述液压杆远离压头的一端与转盘端面偏心铰接，所述支撑板上固定有量角器，所述量角器的圆心与杆套的转动中心重合，用于测量液压杆的角度。

优选的，所述移动机构包括：

与支撑板固定连接的移动座，所述移动座与机架水平滑动连接；

水平转动安装于机架上的螺纹杆，所述螺纹杆贯穿移动座并与之螺纹连接；

固定于机架上的第四步进电机，用于带动螺纹杆转动。

优选的，所述定位组件还包括：

套设于定位圆台外侧的安装套，所述安装套通过支板与安装板固定连接；

环向间隔穿设于安装套的多根安装杆，所述安装杆沿安装套径向设置，所述安装杆位于安装套内的一端设有压板；

转动设于安装套上的驱动圆环板，每根所述安装杆上沿其长度方向滑动安装有安装块，所述安装块与安装杆之间连接有第二弹性件，所述第二弹性件对安装块的作用力朝向远离压板的一侧，所述安装块上固定有销轴，所述销轴延伸至驱动圆环板上开设的弧形槽内，所述弧形槽从一端到另一端与安装套的距离逐渐减小；

连接于导向杆和驱动圆环板之间的联动结构，所述导向杆水平运动时通过联动结构带动驱动圆环板转动。

优选的，所述联动结构包括：

转动安装于支板上的转轴，所述转轴靠近邻近导向杆的一端固定有直齿轮，所述导向杆上设有与直齿轮啮合的齿条段；

固定于转轴上的锥齿轮，所述驱动圆环板上固定有与锥齿轮啮合的锥齿环。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

本发明所提供的一种材料抗弯强度检测试验装置通过设置机架、检测组件、定位组件和驱动机构，所述定位组件包括安装板、定位圆台、导向杆、驱动杆、弹性定位杆和弹性连杆，通过驱动机构带动两组定位组件相靠近，弹性定位杆以及定位圆台前段进入管材内，定位圆台的侧面将管材抵紧，通过设置两个定位圆台，能够对不同粗细的管材进行夹紧固定，满足更多的使用需求，同时夹紧过程中定位圆台相对驱动杆向靠近安装板一侧运动，从而弹性连杆推动弹性定位杆张开与管材内壁抵紧，进一步提高固定效果。

附图说明

图1是本发明提供的一种材料抗弯强度检测试验装置的结构示意图；

图2是图1中的A处放大图；

图3是本发明提供的一种材料抗弯强度检测试验装置另一状态下的结构示意图；

图4是图1中的B处放大图；

图5是本发明提供的一种材料抗弯强度检测试验装置中安装杆和驱动环形板的配合示意图。

附图标记注释：1、机架；2、双向丝杆；3、安装座；4、安装板；5、导向杆；6、定位圆台；7、驱动杆；8、弹性定位杆；9、橡胶垫；10、弹性连杆；11、第一弹性件；12、第一步进电机；13、第二步进电机；14、直齿轮；15、齿条段；16、锥齿轮；17、驱动圆环板；18、安装杆；19、安装套；20、销轴；21、锥齿环；22、转轴；23、第四步进电机；24、螺纹杆；25、移动座；26、转盘；27、液压杆；28、支撑板；29、量角器；30、杆套；31、压头；32、弧形槽；33、第二弹性件；34、压板。

实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例1

本发明实施例提供了一种材料抗弯强度检测试验装置，如图1-图3所示，包括：

机架1；

安装于机架1上的检测组件；

对称设于机架1上且位于检测组件下方的两组定位组件以及安装于机架1上用于带动两组定位组件靠近或远离的驱动机构；

所述定位组件包括：

安装板4，所述驱动机构驱动连接安装板4；

设于安装板4内侧的定位圆台6，所述定位圆台6的下底面上连接有多根水平的导向杆5，所述导向杆5活动贯穿安装板4上的导向孔，所述导向杆5远离定位圆台6的一端螺纹连接有螺母，所述螺母尺寸大于导向孔尺寸，防止导向杆5与安装板4分离；

与定位圆台6同轴线设置且安装于安装板4上的驱动杆7，所述驱动杆7活动贯穿定位圆台6并延伸至定位圆台6内侧，本实施例中，所述驱动杆7与安装板4转动连接，可通过轴承转动连接，一块安装板4上固定安装有用于带动其上的驱动杆7转动的第二步进电机13，可通过螺栓固定安装，可将第二步进电机13的输出轴通过联轴器与驱动杆7端部固定连接，所述导向杆5与定位圆台6的下底面环向滑动连接，可在所述定位圆台6的下底面上开设环形滑槽，所述导向杆5一端卡入环形滑槽内；

环向间隔铰接于定位圆台6上底面的多根弹性定位杆8，可以是具有弹性的橡胶、塑料或金属等材料制成，所述驱动杆7端部环向间隔铰接有多根弹性连杆10，所述弹性连杆10远离驱动杆7的一端与弹性定位杆8铰接，较佳的，所述弹性定位杆8远离定位圆台6的一端粘附有橡胶垫9，一方面能够保护管材不被划伤，另一方面能够增大与管材之间的摩擦力，提高固定效果；

使用时，将管材置于两组定位组件之间，然后通过驱动机构带动两组定位组件相靠近，弹性定位杆8以及定位圆台6前段进入管材内，定位圆台6的侧面将管材抵紧，通过设置两个定位圆台6，能够对不同粗细的管材进行夹紧固定，满足更多的使用需求，同时夹紧过程中定位圆台6相对驱动杆7向靠近安装板4一侧运动，从而弹性连杆10推动弹性定位杆8张开与管材内壁抵紧，进一步提高固定效果；

进一步的，通过第二步进电机13带动驱动杆7转动，驱动杆7通过弹性连杆10及弹性定位杆8带动定位圆台6转动，定位圆台6带动管材转动，从而检测组件能够对管材进行周向范围内的检测。

其中，所述驱动机构包括：

转动安装于机架1上的双向丝杆2，可通过轴承和轴承座安装；

螺纹连接于双向丝杆2的两螺纹段上的安装座3，所述安装座3与机架1滑动连接，可在机架1上开设供安装座3滑动的滑槽，所述安装板4固定于安装座3上，可通过焊接固定；

固定于机架1上的第一步进电机12，可通过螺栓固定，用于带动双向丝杆2转动，可将第一步进电机12的输出轴通过联轴器与双向丝杆2一端固定连接；

工作时，启动第一步进电机12，第一步进电机12带动双向丝杆2转动，双向丝杆2带动两螺纹段上的安装座3相靠近或远离，安装座3带动安装板4运动，安装板4带动定位圆台6运动。

在具体实施中，所述定位圆台6与安装板4之间设有第一弹性件11，第一弹性件11对定位圆台6的作用力朝向第一弹性件收缩方向。检测完成后，取下管材，在第一弹性件11作用下定位圆台6复位，优选第一弹性件11为压缩弹簧且套设与驱动杆7上；

本实施例中，所述检测组件包括：

液压杆27，所述液压杆27的伸缩端固定安装有压头31，所述压头31内安装有压力传感器，用于监测压头31对管材的作用力；

用于安装液压杆27的支撑板28，所述支撑板28上安装有用于调节液压杆27角度的调节机构；

安装于机架1上的移动机构，用于带动支撑板28在水平方向上移动；

可以理解的是，通过液压杆27带动压头31压管材，同时压力传感器监测压头31对管材的作用力，通过调节机构调节液压杆27角度，进而调节压头31对管材作用力的方向，模拟多方向检测需求，通过移动机构带动支撑板28在水平方向上移动，调节对管材长度方向上的检测位置，满足不同位置的检测需求；

具体的，所述调节机构包括：

套设于液压杆27上的杆套30，所述杆套30与支撑板28铰接；

固定于支撑板28上且位于杆套30上方的第三步进电机，可通过螺栓固定，所述第三步进电机的输出轴上固定有转盘26，可通过焊接固定，所述液压杆27远离压头31的一端与转盘26端面偏心铰接，所述支撑板28上固定有量角器29，所述量角器29的圆心与杆套30的转动中心重合，用于测量液压杆27的角度；

工作时，启动第三步进电机，第三步进电机带动转盘26转动，转盘26带动液压杆27偏转，同时带动液压杆27及压头31靠近管材；

在具体实施中，所述移动机构包括：

与支撑板28固定连接的移动座25，可通过焊接固定，所述移动座25与机架1水平滑动连接，可采用滑块、滑槽配合的滑动连接方式；

水平转动安装于机架1上的螺纹杆24，可通过轴承转动安装，所述螺纹杆24贯穿移动座25并与之螺纹连接；

固定于机架1上的第四步进电机23，可通过螺栓固定，用于带动螺纹杆24转动，可将第四步进电机23的输出轴通过联轴器与螺纹杆24端部固定连接；

启动第四步进电机23，第四步进电机23带动螺纹杆24转动，螺纹杆24带动移动座25水平移动，移动座25带动支撑板28移动，支撑板28带动液压杆27和压头31移动。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，如图4-图5所示，所述定位组件还包括：

套设于定位圆台6外侧的安装套19，所述安装套19通过支板与安装板4固定连接；

环向间隔穿设于安装套19的多根安装杆18，所述安装杆18沿安装套19径向设置，所述安装杆18位于安装套19内的一端设有压板34，可采用一体式设置方式；

转动设于安装套19上的驱动圆环板17，每根所述安装杆18上沿其长度方向滑动安装有安装块，所述安装块与安装杆18之间连接有第二弹性件33，所述第二弹性件33对安装块的作用力朝向远离压板34的一侧，本实施例中，优选第二弹性件33为压缩弹簧，所述安装块上固定有销轴20，所述销轴20延伸至驱动圆环板17上开设的弧形槽32内，所述弧形槽32从一端到另一端与安装套19的距离逐渐减小；

连接于导向杆5和驱动圆环板17之间的联动结构，所述导向杆5水平运动时通过联动结构带动驱动圆环板17转动；

使用时，通过定位圆台6在对管材进行夹紧固定的时候，定位圆台6向靠近安装板4运动，从而带动导向杆5运动，导向杆5通过联动结构带动驱动圆环板17转动，驱动圆环板17的弧形槽32带动销轴20向靠近安装套19运动，进而安装块通过第二弹性件33带动安装杆18及压板34向靠近管材外壁运动，将管材外壁压紧固定，从而定位组件从端部、外部和内部同时对管材进行快速、稳定固定，提高了工作效率，当检测完成，两组定位组件相远离松开管材，在第一弹性件11作用下定位圆台6及导向杆5复位，导向杆5通过联动结构带动驱动圆环板17反转，在第二弹性件33作用下安装块及销轴20复位，压板34松开管材。

较佳的，所述联动结构包括：

转动安装于支板上的转轴22，所述转轴22靠近邻近导向杆5的一端固定有直齿轮14，所述导向杆5上设有与直齿轮14啮合的齿条段15；

固定于转轴22上的锥齿轮16，所述驱动圆环板17上固定有与锥齿轮16啮合的锥齿环21；

所述导向杆5运动时通过齿条段15带动直齿轮14转动，直齿轮14通过转轴22带动锥齿轮16转动，锥齿轮16通过锥齿环21带动驱动圆环板17转动。

综上所述，本发明提供了一种材料抗弯强度检测试验装置，其工作原理为：

将管材置于两组定位组件之间，然后启动第一步进电机12，第一步进电机12带动双向丝杆2转动，双向丝杆2带动两螺纹段上的安装座3相靠近或远离，安装座3带动安装板4运动，安装板4带动定位圆台6运动相靠近，弹性定位杆8以及定位圆台6前段进入管材内，定位圆台6的侧面将管材抵紧，同时通过定位圆台6在对管材进行夹紧固定的时候，定位圆台6向靠近安装板4运动，从而带动导向杆5运动，导向杆5通过联动结构带动驱动圆环板17转动，驱动圆环板17的弧形槽32带动销轴20向靠近安装套19运动，进而安装块通过第二弹性件33带动安装杆18及压板34向靠近管材外壁运动，将管材外壁压紧固定，从而定位组件从端部、外部和内部同时对管材进行快速、稳定固定；启动第三步进电机，第三步进电机带动转盘26转动，转盘26带动液压杆27偏转，同时带动液压杆27及压头31靠近管材，通过调节液压杆27角度，进而调节压头31对管材作用力的方向，启动第四步进电机23，第四步进电机23带动螺纹杆24转动，螺纹杆24带动移动座25水平移动，移动座25带动支撑板28移动，支撑板28带动液压杆27和压头31移动，调节对管材长度方向上的检测位置，通过第二步进电机13带动驱动杆7转动，驱动杆7通过弹性连杆10及弹性定位杆8带动定位圆台6转动，定位圆台6带动管材转动，从而检测组件能够对管材进行周向范围内的检测，再通过液压杆27带动压头31压管材，同时压力传感器监测压头31对管材的作用力，当检测完成，两组定位组件相远离松开管材，在第一弹性件11作用下定位圆台6及导向杆5复位，导向杆5通过联动结构带动驱动圆环板17反转，在第二弹性件33作用下安装块及销轴20复位，压板34松开管材。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。

Claims (10)

1.一种材料抗弯强度检测试验装置，包括：

机架；

安装于机架上的检测组件；

对称设于机架上且位于检测组件下方的两组定位组件以及安装于机架上用于带动两组定位组件靠近或远离的驱动机构；

其特征在于，所述定位组件包括：

安装板，所述驱动机构驱动连接安装板；

设于安装板内侧的定位圆台，所述定位圆台的下底面上连接有多根水平的导向杆，所述导向杆活动贯穿安装板上的导向孔；

与定位圆台同轴线设置且安装于安装板上的驱动杆，所述驱动杆活动贯穿定位圆台并延伸至定位圆台外侧；

环向间隔铰接于定位圆台上底面的多根弹性定位杆，所述驱动杆端部环向间隔铰接有多根弹性连杆，所述弹性连杆远离驱动杆的一端与弹性定位杆铰接。

2.如权利要求1所述的材料抗弯强度检测试验装置，其特征在于，所述导向杆远离定位圆台的一端螺纹连接有螺母，所述螺母尺寸大于导向孔尺寸。

3.如权利要求1所述的材料抗弯强度检测试验装置，其特征在于，所述驱动杆与安装板转动连接，一块安装板上固定安装有用于带动其上的驱动杆转动的第二步进电机，所述导向杆与定位圆台的下底面环向滑动连接。

4.如权利要求1所述的材料抗弯强度检测试验装置，其特征在于，所述弹性定位杆远离定位圆台的一端粘附有橡胶垫。

5.如权利要求1所述的材料抗弯强度检测试验装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

转动安装于机架上的双向丝杆；

螺纹连接于双向丝杆的两螺纹段上的安装座，所述安装座与机架滑动连接所述安装板固定于安装座上；

固定于机架上的第一步进电机，用于带动双向丝杆转动。

6.如权利要求1所述的材料抗弯强度检测试验装置，其特征在于，所述定位圆台与安装板之间设有第一弹性件，第一弹性件对定位圆台的作用力朝向第一弹性件收缩方向。

7.如权利要求1所述的材料抗弯强度检测试验装置，其特征在于，所述检测组件包括：

液压杆，所述液压杆的伸缩端固定安装有压头，所述压头内安装有压力传感器，用于监测压头对管材的作用力；

用于安装液压杆的支撑板，所述支撑板上安装有用于调节液压杆角度的调节机构；

安装于机架上的移动机构，用于带动支撑板在水平方向上移动；

所述调节机构包括：

套设于液压杆上的杆套，所述杆套与支撑板铰接；

固定于支撑板上且位于杆套上方的第三步进电机，所述第三步进电机的输出轴上固定有转盘，所述液压杆远离压头的一端与转盘端面偏心铰接，所述支撑板上固定有量角器，所述量角器的圆心与杆套的转动中心重合，用于测量液压杆的角度。

8.如权利要求7所述的材料抗弯强度检测试验装置，其特征在于，所述移动机构包括：

与支撑板固定连接的移动座，所述移动座与机架水平滑动连接；

水平转动安装于机架上的螺纹杆，所述螺纹杆贯穿移动座并与之螺纹连接；

固定于机架上的第四步进电机，用于带动螺纹杆转动。

9.如权利要求6所述的材料抗弯强度检测试验装置，其特征在于，所述定位组件还包括：

套设于定位圆台外侧的安装套，所述安装套通过支板与安装板固定连接；

环向间隔穿设于安装套的多根安装杆，所述安装杆沿安装套径向设置，所述安装杆位于安装套内的一端设有压板；

转动设于安装套上的驱动圆环板，每根所述安装杆上沿其长度方向滑动安装有安装块，所述安装块与安装杆之间连接有第二弹性件，所述第二弹性件对安装块的作用力朝向远离压板的一侧，所述安装块上固定有销轴，所述销轴延伸至驱动圆环板上开设的弧形槽内，所述弧形槽从一端到另一端与安装套的距离逐渐减小；

连接于导向杆和驱动圆环板之间的联动结构，所述导向杆水平运动时通过联动结构带动驱动圆环板转动。

10.如权利要求9所述的材料抗弯强度检测试验装置，其特征在于，所述联动结构包括：

转动安装于支板上的转轴，所述转轴靠近邻近导向杆的一端固定有直齿轮，所述导向杆上设有与直齿轮啮合的齿条段；

固定于转轴上的锥齿轮，所述驱动圆环板上固定有与锥齿轮啮合的锥齿环。