CN117554167B - 一种拉力试验装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种拉力试验装置及其使用方法，包括底座、丝杆；所述底座与控制器的底部相固定，所述底座与支撑架的底部固定连接，所述支撑架的内侧顶部安装有固定夹具，所述丝杆共设置有两组，分别设置于支撑架的内侧左右两端。两组导向定位机构均往导向框的中部往下倾斜，能够对待测材料进行导向，使待测材料进入到夹座内，增加操作安全性，然后顺时针转动螺杆，使螺杆推动活动环、连接块往左端移动，使两组导向定位机构上的导流板对待测材料上半部进行辅助夹持，防止柔性材料或者弹性材料试验时拉断甩飞，且整体结构紧凑，改变传统需要增设辅助夹的方式，进一步提高使用实用性。
Description
技术领域
本发明涉及拉力试验技术领域，具体为一种拉力试验装置及其使用方法。
背景技术
拉力试验机又名万能材料试验机。万能试验机是用来针对各种材料进行仪器设备静载、拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机，适用于塑料板材、管材、异型材，塑料薄膜及橡胶、电线电缆、钢材、玻纤维等材料的各种物理机械性能测试为材料开发，为物性试验、教学研究、质量控制等不可缺少的检测设备，拉力机夹具作为仪器的重要组成部分，不同的材料需要不同的夹具，也是试验能否顺利进行及试验结果准确度高低的一个重要因素。
例如专利号为：CN201811030105.6的中国专利公开一种拉力试验测试装置，推拉力计通过测力计安装板固定装设于立柱内，立柱外表面装设加强凸起，立柱底端装设有测量台，控制面板底端装设有定位底座，定位底座底端装设有防滑减震层，推拉力计通过测力计安装板固定装设于立柱内，立柱外表面装设加强凸起，加强凸起能够有效增强立柱外表面的强度，保证结构整体的稳定性，控制面板底端装设有定位底座，定位底座底端装设有防滑减震层，防滑减震层由聚氨酯橡胶注塑为一体成型结构，聚氨酯橡胶弹性减震性能极佳，防滑性能好，能够有效防止定位底座想四周平移，保证结构整体的稳定性。
又如专利号为：CN201611007748.X的中国专利公开一种拉力试验装置，工件支承设置在工件支座与杠杆之间，杠杆下设置杠杆支承，杠杆支座和气缸分别设置在底座右端与杠杆的前后两端相对应的位置，杠杆的前端与杠杆支座铰接，后端与气缸输出端铰接，气缸的输入端设置管路，管路上设置操作阀和压力表。该发明结构简单、成本低廉、性能可靠，可对长度2.5米以上的工件进行15吨以上拉力检测。
但是在拉力试验时，由于待测材料需要先固定于定位夹具上，随后将移动夹具移动至待测材料的另一端，随后进行夹持固定，但是在移动夹具移动时，往往需要人为或者借助外设工具辅助对待测材料进行限位，使待测材料能够方便进入到移动夹具内，如此操作不仅不安全，且耗费时间长，同时在对柔性材料或者弹性材料试验时，往往需要在夹具的后端增设辅助夹对柔性材料或者弹性材料上下两端辅助夹持，以防止柔性材料或者弹性材料试验时拉断甩飞，如此增设辅助夹，在影响美观的同时也增加了操作的复杂性。
发明内容
(一)解决的技术问题
为解决上述技术问题，本发明提供了一种拉力试验装置及其使用方法。
(二)技术方案
基于此，本发明提供如下技术方案：一种拉力试验装置及其使用方法，包括底座、丝杆；
所述底座与控制器的底部相固定，所述底座与支撑架的底部固定连接，所述支撑架的内侧顶部安装有固定夹具，所述丝杆共设置有两组，分别设置于支撑架的内侧左右两端；
两组所述丝杆分别与移动板的左右两侧螺纹配合，且移动板沿支撑架的竖直方向滑动，所述移动板的顶部安装有移动夹具，两组所述丝杆的底部均搭配设置有伺服电机，所述控制器与伺服电机电连接，所述控制器上设置有调速按钮，用于对伺服电机的转速进行调节，从而控制移动板的移动高度；
所述移动夹具包括底座一、导向框、限位片、夹持结构、导向定位机构、承接座，所述底座一安装于移动板的顶部，所述底座一与导向框的底部相固定；
所述夹持结构安装于导向框的内部，所述承接座的底部与导向框相固定，所述承接座的顶部设置有导向定位机构，所述承接座共设置有两组，且承接座上均设置有导向定位机构，用于对待测材料进行导向和辅助夹持的作用，所述移动夹具与固定夹具上均设置有底座一、导向框、限位片、夹持结构。
优选的，所述限位片共设置有四组，且限位片两两构成一组，分别设置于导向框的前后两端，且限位片两两对称设置，中间设置有间距。
优选的，所述导向框的中部设置有开口，且导向框的开口呈上窄下宽的倾斜结构，使得夹座上移时，对夹座进行导向，从而减小两组夹座之间的间距。
优选的，所述夹持结构包括导向座、齿杆、扇形齿轮、握柄、活动座、夹座，所述导向座嵌入安装于底座一的顶部，所述齿杆沿着导向座的竖直端滑动，所述齿杆与扇形齿轮的左端啮合传动，所述扇形齿轮的右端连接有握柄，所述扇形齿轮采用阻尼转轴与活动座的内侧相连接，所述夹座沿着导向框的竖直端滑动。
优选的，所述齿杆的顶部设置有凸起，所述夹座共设置有两组，且夹座的底部均设置有内凹槽，且凸起嵌入于内凹槽内，两组所述夹座之间设置有间距。
优选的，所述导向定位机构包括连接座、连接轴、导流板、推动机构、活动槽、凸轮导向结构，所述连接座的右端与承接座相固定，所述连接座采用连接轴与导流板的中部活动连接，所述导流板的右端设置有推动机构，所述导流板的顶部开设有活动槽，且活动槽的内侧嵌入安装有凸轮导向结构。
优选的，所述推动机构包括螺纹座、凸杆、螺杆、活动环、连接块，所述螺纹座采用凸杆与承接座的顶部内侧活动连接，所述螺杆与螺纹座的内侧螺纹配合，所述螺杆与活动环的内侧活动连接，所述活动环与连接块的内侧活动连接，所述连接块的左端与导流板相固定。
优选的，所述连接块的横截面呈直角三角形结构，且连接块的内侧呈重块状，所述螺杆和活动环的中部处于同于水平方向上。
优选的，所述凸轮导向结构包括凸轮、圆杆、扭力弹簧、固定帽，所述凸轮的右下端嵌入有圆杆，所述圆杆采用扭力弹簧与固定帽的内侧弹性连接，所述固定帽安装于活动槽的内侧，所述扭力弹簧共设置有两组，扭力弹簧沿圆杆的前后两端相对设置，扭力弹簧上均搭配设置有固定帽。
优选的，包括以下步骤：
步骤S：将待测材料竖直放置，随后将顶部的待测材料通过固定夹具进行夹持固定；
步骤S：随后通过控制器控制两组伺服电机进行工作，使丝杆带动移动板往上进行移动，随着移动板的上移，使移动夹具同步上移；
步骤S：通过移动夹具上的导向定位机构能够对待测材料进行导向，使待测材料进入到夹座内，增加操作安全性，随后往下拨动握柄，使握柄通过扇形齿轮带动齿杆往顶部移动，使齿杆推动两组夹座往上移动，由于导向框越往上开口越小，从而使夹座之间间距缩短，对待测材料的底部进行夹持定位；
步骤S：然后顺时针转动螺杆，使螺杆推动活动环、连接块往左端移动，使两组导向定位机构上的导流板对待测材料上半部进行辅助夹持，防止柔性材料或者弹性材料试验时拉断甩飞，且整体结构紧凑，操作方便快捷；
步骤S：随后即可控制移动板往下端移动，对待测材料进行拉长，通过判断移动夹具的初始高度和移动的距离，对待测材料的拉长度进行测量，计算处拉力值。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种拉力试验装置及其使用方法，具备以下有益效果：
该一种拉力试验装置及其使用方法，两组导向定位机构均往导向框的中部往下倾斜，能够对待测材料进行导向，使待测材料进入到夹座内，增加操作安全性，然后顺时针转动螺杆，使螺杆推动活动环、连接块往左端移动，使两组导向定位机构上的导流板对待测材料上半部进行辅助夹持，防止柔性材料或者弹性材料试验时拉断甩飞，且整体结构紧凑，改变传统需要增设辅助夹的方式，进一步提高使用实用性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明局部剖视结构示意图；
图3为本发明移动夹具立体结构示意图；
图4为本发明夹持结构立体结构示意图；
图5为本发明夹持结构平面结构示意图；
图6为本发明导向定位机构立体结构示意图；
图7为本发明导向定位机构侧视结构示意图；
图8为本发明推动机构立体结构示意图；
图9为本发明凸轮导向结构立体结构示意图。
图中：底座-1、控制器-2、支撑架-3、固定夹具-4、丝杆-5、移动板-6、移动夹具-7、伺服电机-8、底座一-71、导向框-72、限位片-73、夹持结构-74、导向定位机构-75、承接座-76、导向座-741、齿杆-742、扇形齿轮-743、握柄-744、活动座-745、夹座-746、连接座-751、连接轴-752、导流板-753、推动机构-754、活动槽-755、凸轮导向结构-756、螺纹座-7541、凸杆-7542、螺杆-7543、活动环-7544、连接块-7545、凸轮-7561、圆杆-7562、扭力弹簧-7563、固定帽-7564。
具体实施方式
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。
实施例一：
请参阅图1图2，一种拉力试验装置及其使用方法，包括底座1、丝杆5；底座1与控制器2的底部相固定，底座1与支撑架3的底部固定连接，支撑架3的内侧顶部安装有固定夹具4，丝杆5共设置有两组，分别设置于支撑架3的内侧左右两端；两组丝杆5分别与移动板6的左右两侧螺纹配合，且移动板6沿支撑架3的竖直方向滑动，移动板6的顶部安装有移动夹具7，两组丝杆5的底部均搭配设置有伺服电机8，控制器2与伺服电机8电连接，控制器2上设置有调速按钮，用于对伺服电机8的转速进行调节，从而控制移动板6的移动高度，固定夹具4上也可设置有导向定位机构75、承接座76，在图中未标出，具体根据实际使用进行设计或定制。
请参阅图3-图5，一种拉力试验装置及其使用方法，移动夹具7包括底座一71、导向框72、限位片73、夹持结构74、导向定位机构75、承接座76，底座一71安装于移动板6的顶部，底座一71与导向框72的底部相固定；夹持结构74安装于导向框72的内部，承接座76的底部与导向框72相固定，承接座76的顶部设置有导向定位机构75，承接座76共设置有两组，且承接座76上均设置有导向定位机构75，用于对待测材料进行导向和辅助夹持的作用，移动夹具7与固定夹具4上均设置有底座一71、导向框72、限位片73、夹持结构74，限位片73共设置有四组，且限位片73两两构成一组，分别设置于导向框72的前后两端，且限位片73两两对称设置，中间设置有间距，导向框72的中部设置有开口，且导向框72的开口呈上窄下宽的倾斜结构，使得夹座746上移时，对夹座746进行导向，从而减小两组夹座746之间的间距。
请参阅图6-图7，一种拉力试验装置及其使用方法，夹持结构74包括导向座741、齿杆742、扇形齿轮743、握柄744、活动座745、夹座746，导向座741嵌入安装于底座一71的顶部，齿杆742沿着导向座741的竖直端滑动，齿杆742与扇形齿轮743的左端啮合传动，扇形齿轮743的右端连接有握柄744，扇形齿轮743采用阻尼转轴与活动座745的内侧相连接，夹座746沿着导向框72的竖直端滑动，齿杆742的顶部设置有凸起，夹座746共设置有两组，且夹座746的底部均设置有内凹槽，且凸起嵌入于内凹槽内，两组夹座746之间设置有间距。
请参阅图8，一种拉力试验装置及其使用方法，导向定位机构75包括连接座751、连接轴752、导流板753、推动机构754、活动槽755、凸轮导向结构756，连接座751的右端与承接座76相固定，连接座751采用连接轴752与导流板753的中部活动连接，导流板753的右端设置有推动机构754，导流板753的顶部开设有活动槽755，且活动槽755的内侧嵌入安装有凸轮导向结构756，推动机构754包括螺纹座7541、凸杆7542、螺杆7543、活动环7544、连接块7545，螺纹座7541采用凸杆7542与承接座76的顶部内侧活动连接，螺杆7543与螺纹座7541的内侧螺纹配合，螺杆7543与活动环7544的内侧活动连接，活动环7544与连接块7545的内侧活动连接，连接块7545的左端与导流板753相固定，连接块7545的横截面呈直角三角形结构，且连接块7545的内侧呈重块状，螺杆7543和活动环7544的中部处于同于水平方向上。
实施例二：
请参阅图9，一种拉力试验装置及其使用方法，凸轮导向结构756包括凸轮7561、圆杆7562、扭力弹簧7563、固定帽7564，凸轮7561的右下端嵌入有圆杆7562，圆杆7562采用扭力弹簧7563与固定帽7564的内侧弹性连接，固定帽7564安装于活动槽755的内侧，扭力弹簧7563共设置有两组，扭力弹簧7563沿圆杆7562的前后两端相对设置，扭力弹簧7563上均搭配设置有固定帽7564，凸轮7561与圆杆7562为偏向运动，当待测材料从上往下嵌入时，对凸轮7561下压，由于凸轮7561偏心运动，使得凸轮7561进行倾斜，对待测材料往导向框72的中部进行导向，从而使待测材料进入到夹座746内，减小人为干预，从而增加试验的效率，同时增设了扭力弹簧7563，能够对凸轮7561进行复位。
综上，在使用时，将待测材料竖直放置，随后将顶部的待测材料通过固定夹具4进行夹持固定，固定夹具4的夹持方式与移动夹具7的夹持方式相同，在此不加赘述；
随后通过控制器2控制两组伺服电机8进行工作，使丝杆5带动移动板6往上进行移动，随着移动板6的上移，使移动夹具7同步上移；
在移动夹具7移动时，两组导向定位机构75均往导向框72的中部往下倾斜，能够对待测材料进行导向，使待测材料进入到夹座746内，增加操作安全性，随后往下拨动握柄744，使握柄744通过扇形齿轮743带动齿杆742往顶部移动，使齿杆742推动两组夹座746往上移动，由于导向框72越往上开口越小，从而使夹座746之间间距缩短，对待测材料的底部进行夹持定位；
然后顺时针转动螺杆7543，使螺杆7543推动活动环7544、连接块7545往左端移动，使两组导向定位机构75上的导流板753对待测材料上半部进行辅助夹持，防止柔性材料或者弹性材料试验时拉断甩飞，且整体结构紧凑，操作方便快捷；
随后使伺服电机8逆时针转动，使丝杆5带动移动板6往下端移动，，对待测材料进行拉长，通过判断移动夹具7的初始高度和移动的距离，对待测材料的拉长度进行测量，计算处拉力值。
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)
1.一种拉力试验装置，其特征在于：包括底座(1)、丝杆(5)；
所述底座(1)与控制器(2)的底部相固定，所述底座(1)与支撑架(3)的底部固定连接，所述支撑架(3)的内侧顶部安装有固定夹具(4)，所述丝杆(5)共设置有两组，分别设置于支撑架(3)的内侧左右两端；
两组所述丝杆(5)分别与移动板(6)的左右两侧螺纹配合，且移动板(6)沿支撑架(3)的竖直方向滑动，所述移动板(6)的顶部安装有移动夹具(7)，两组所述丝杆(5)的底部均搭配设置有伺服电机(8)；
所述移动夹具(7)包括底座一(71)、导向框(72)、限位片(73)、夹持结构(74)、导向定位机构(75)、承接座(76)，所述底座一(71)安装于移动板(6)的顶部，所述底座一(71)与导向框(72)的底部相固定；
所述夹持结构(74)安装于导向框(72)的内部，所述承接座(76)的底部与导向框(72)相固定，所述承接座(76)的顶部设置有导向定位机构(75)；
所述导向定位机构(75)包括连接座(751)、连接轴(752)、导流板(753)、推动机构(754)、活动槽(755)、凸轮导向结构(756)，所述连接座(751)的右端与承接座(76)相固定，所述连接座(751)采用连接轴(752)与导流板(753)的中部活动连接，所述导流板(753)的右端设置有推动机构(754)，所述导流板(753)的顶部开设有活动槽(755)，且活动槽(755)的内侧嵌入安装有凸轮导向结构(756)；
所述推动机构(754)包括螺纹座(7541)、凸杆(7542)、螺杆(7543)、活动环(7544)、连接块(7545)，所述螺纹座(7541)采用凸杆(7542)与承接座(76)的顶部内侧活动连接，所述螺杆(7543)与螺纹座(7541)的内侧螺纹配合，所述螺杆(7543)与活动环(7544)的内侧活动连接，所述活动环(7544)与连接块(7545)的内侧活动连接，所述连接块(7545)的左端与导流板(753)相固定；
所述凸轮导向结构(756)包括凸轮(7561)、圆杆(7562)、扭力弹簧(7563)、固定帽(7564)，所述凸轮(7561)的右下端嵌入有圆杆(7562)，所述圆杆(7562)采用扭力弹簧(7563)与固定帽(7564)的内侧弹性连接，所述固定帽(7564)安装于活动槽(755)的内侧，所述扭力弹簧(7563)共设置有两组，扭力弹簧(7563)沿圆杆(7562)的前后两端相对设置，扭力弹簧(7563)上均搭配设置有固定帽(7564)。
2.根据权利要求1所述的一种拉力试验装置，其特征在于：所述限位片(73)共设置有四组，且限位片(73)两两构成一组，分别设置于导向框(72)的前后两端，且限位片(73)两两对称设置，中间设置有间距。
3.根据权利要求2所述的一种拉力试验装置，其特征在于：所述导向框(72)的中部设置有开口，且导向框(72)的开口呈上窄下宽的倾斜结构。
4.根据权利要求3所述的一种拉力试验装置，其特征在于：所述夹持结构(74)包括导向座(741)、齿杆(742)、扇形齿轮(743)、握柄(744)、活动座(745)、夹座(746)，所述导向座(741)嵌入安装于底座一(71)的顶部，所述齿杆(742)沿着导向座(741)的竖直端滑动，所述齿杆(742)与扇形齿轮(743)的左端啮合传动，所述扇形齿轮(743)的右端连接有握柄(744)，所述扇形齿轮(743)采用阻尼转轴与活动座(745)的内侧相连接，所述夹座(746)沿着导向框(72)的竖直端滑动。
5.根据权利要求4所述的一种拉力试验装置，其特征在于：所述齿杆(742)的顶部设置有凸起，所述夹座(746)共设置有两组，且夹座(746)的底部均设置有内凹槽，且凸起嵌入于内凹槽内，两组所述夹座(746)之间设置有间距。
6.根据权利要求5所述的一种拉力试验装置，其特征在于：所述连接块(7545)的横截面呈直角三角形结构，且连接块(7545)的内侧呈重块状，所述螺杆(7543)和活动环(7544)的中部处于同于水平方向上。
7.一种使用权利要求6所述的一种拉力试验装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：将待测材料竖直放置，随后将顶部的待测材料通过固定夹具(4)进行夹持固定；
步骤S2：随后通过控制器(2)控制两组伺服电机(8)进行工作，使丝杆(5)带动移动板(6)往上进行移动
步骤S3：通过移动夹具(7)上的导向定位机构(75)能够对待测材料进行导向，使待测材料进入到夹座(746)内，增加操作安全性，随后往下拨动握柄(744)，使握柄(744)通过扇形齿轮(743)带动齿杆(742)往顶部移动，使齿杆(742)推动两组夹座(746)往上移动，使夹座(746)之间间距缩短，对待测材料的底部进行夹持定位；
步骤S4：然后顺时针转动螺杆(7543)，使螺杆(7543)推动活动环(7544)、连接块(7545)往左端移动，从而使导流板(753)对待测材料上半部进行辅助夹持，防止柔性材料或者弹性材料试验时拉断甩飞，且整体结构紧凑，操作方便快捷；
步骤S5：随后即可控制移动板(6)往下端移动，对待测材料进行拉长，通过判断移动夹具(7)的初始高度和移动的距离，对待测材料的拉长度进行测量，计算处拉力值。
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