CN201107035Y - 变形测量装置 - Google Patents

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董学士
聂荣军
黄星
何楚平
李严
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Abstract

本实用新型公开了一种变形测量装置,包括上、下安装板,两端分别固定在上、下安装板上的至少一根导柱,穿套于导柱上的两个标距移动块,分别铰接在两个标距移动块上的上、下杠杆架,分别与上、下杠杆架连接的两套夹持机构,设于上杠杆架上的测量机构,设于下杠杆架上与测量机构配合的夹紧机构,上、下杠杆架与相铰接的标距移动块间设有一组可将两者锁合形成固连的锁合机构;还包括驱动夹持机构、锁合机构及夹紧机构工作的驱动机构,通过带动两个标距移动块移动调节标距的升降机构。本实用新型从夹紧和松开试样到最终得出实验数据,均为自动化操作,有效避免了人工操作带来的误差,提高了工作效率。

Description

变形测量装置
技术领域
本实用新型涉及材料变形测量领域,尤其涉及一种变形测量装置。
背景技术
在对试样进行变形测量做拉伸实验中,都需要测量试样的断裂伸长率或变形量,利用引伸计测量,可为实验提供更准确的数据。现有引伸计装夹试样的夹持臂,为手动夹持试样,每次都不会一样,影响了测量的准确性,而且很不方便。实验进行过程中,在试样断裂前,为避免引伸计损坏,必须人工将引伸计卸下来。同时现有的引伸计的标距是固定的,无法自动调整,限制了引伸计的测量范围。
实用新型内容
本实用新型是为了解决现有引伸计标距不可调节,需人工操作影响测量精度的技术问题,提供一种可自动夹紧和松开试样、自动调节标距的变形测量装置。
为解决上述问题,本实用新型的技术方案是构造一种变形测量装置,包括上、下安装板,两端分别固定在上、下安装板上的至少一根导柱,穿套于导柱上的两个标距移动块,分别铰接在两个标距移动块上的上、下杠杆架,分别与上、下杠杆架连接的两套夹持机构,设于上杠杆架上的测量机构,设于下杠杆架上与测量机构配合的夹紧机构,上、下杠杆架与相铰接的标距移动块间设有一组可将两者锁合形成固连的锁合机构;还包括驱动夹持机构、锁合机构及夹紧机构工作的驱动机构,通过带动两个标距移动块移动调节标距的升降机构。
其中,所述升降机构包括固定于上安装板上的标距电机,该标距电机的机轴经连轴器与同时穿过两个标距移动块的标距螺杆连接,该标距螺杆上设有正、反两段螺纹,该标距螺杆的正、反螺纹段上各设有一个标距螺母,两个标距螺母分别固定在两个标距移动块内。
所述驱动机构包括固定于上安装板上的夹紧松开电机,该夹紧松开电机的机轴上设有一主锥齿轮,该主锥齿轮与一副锥齿轮啮合,该副锥齿轮固定于一根横切面呈棱形的传动轴的顶端,该传动轴上活套有两个传动小锥齿轮,两个传动小锥齿轮分别设于两个固定块上,两个固定块分别与两个标距移动块连接;两个标距移动块的前侧处均设有一根凸轮轴,该凸轮轴上设有第一凸轮及第二凸轮,凸轮轴外侧端设有与相对应的传动小锥齿轮啮合的传动大锥齿轮。
所述锁合机构包括设于杠杆架上的锁紧支架、固定于所述标距移动块尾部与凸轮轴平行的固定轴、末端与第二凸轮配合的推杆,该推杆前端设有一位移槽,固定轴穿入位移槽内使推杆活套于固定轴上,推杆侧面铰接有第一连杆,固定轴上铰接有第二连杆,第一连杆与第二连杆的自由端相互铰接。
所述测量机构包括设于上杠杆架上的光栅位移计,该光栅位移计底部设有一可自由伸缩的顶针,上杠杆架上于顶针下方固定有一杆套,该杆套内设有一根顶部与顶针自由端相抵靠的方形测量杆;夹紧机构包括固定于标距移动块尾部后侧下杠杆架上的测量固定块,铰接在测量固定块上的测量夹紧块,两者的铰接处设有驱动测量夹紧块向测量固定块夹紧的弹簧,测量杆穿入两者间,测量固定块上设有通孔,测量夹紧块上固定有顶端从所述测量固定块上通孔穿出的螺杆,该螺杆顶端与推杆顶端相对应。
所述夹持机构包括末端固定于杠杆架前端的连接块,该连接块前端设有两片隔有一定间距平行设置的夹紧弹簧片,每片夹紧弹簧片分别连接一夹持臂,每个夹持臂顶端固定有刀片,每个夹持臂上固定有向夹持臂内侧伸出的阻隔杆,连接块内设有一顶杆,该顶杆前端设有两个分别抵靠在两根阻隔杆上的轴承,该顶杆末端与由第一凸轮推动平移动的滑动块配合,还包括同时穿过两夹持臂的夹紧导杆,该夹紧导杆两端设有夹紧调节螺母,夹紧调节螺母与夹持臂间在夹紧导杆上设有夹紧弹簧。
所述上、下杠杆架均为一长方型框架,长方型框架由两块测量杠杆及连接两块测量杠杆的前、后杠杆连接块构成;夹持机构固定于杠杆架的前杠杆连接块上,杠杆架的后杠杆连接块上设有配重件;标距移动块侧壁设有旋转轴,该旋转轴穿入所述测量杠杆,使杠杆架铰接在所述标距移动块上。
本实用新型试验时,1)、夹持机构在驱动机构驱动下,可以自动夹紧或松开试样,避免了人工操作带来的误差。2)、通过升降机构带动上、下移动块移动,可调节两套夹持机构相互间间距实现标距的自动调整,使设备的测量范围更广。3)、选用光栅位移计,提高了测量精度。与现有技术相比本实用新型从夹紧和松开试样到最终得出实验数据,均为自动化操作,有效避免了人工操作带来的误差,提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明,其中:
图1为本实用新型较佳实施例的主体结构示意图;
图2为本实用新型较佳实施例的主视图;
图3为沿图2 A-A线的剖面图。
具体实施方式
如图1、2、3示出了本实用新型较佳实施例的基本结构,一种变形测量装置,包括上、下安装板1、2,两端分别固定在上、下安装板1、2上的至少一根导柱3,穿套于导柱3上的两个标距移动块4,分别铰接在两个标距移动块4上的上、下杠杆架5、6,分别与上、下杠杆架5、6连接呈并行对称设置的两套夹持机构,设于上杠杆架5上的测量机构,设于下杠杆架6上与测量机构配合的夹紧机构;上、下杠杆架5、6与相铰接的标距移动块4间设有一组可将两者锁合形成固连的锁合机构;还包括驱动夹持机构、带动锁合机构及夹紧机构工作的驱动机构,通过带动两个标距移动块4移动调节标距的升降机构。本实施例中,标距移动块4穿套于两根导柱3上,导柱3起导向作用。上、下杠杆架5、6的结构相同,均为一长方型框架,长方型框架由两块测量杠杆7及连接两块测量杠杆7的前、后杠杆连接块8、9构成。夹持机构固定于杠杆架的前杠杆连接块8上,杠杆架的后杠杆连接块9上设有配重件10。标距移动块4侧壁设有旋转轴11,旋转轴11穿入测量杠杆7,使杠杆架铰接在标距移动块4上。
如图2、3所示,升降机构包括固定于上安装板1上的标距电机12,该标距电机12的机轴经连轴器45与同时穿过两个标距移动块4的标距螺杆13连接,标距螺杆13上设有正、反两段螺纹,标距螺杆13的正、反螺纹段上各设有一个标距螺母14,两个标距螺母14分别固定在两个标距移动块4内。标距螺杆13转动使两标距螺母14上下移动,移动时两标距螺母14相互间成反方向运动,标距移动块4随标距螺母14移动,实现标距的调整。
如图2、3所示,驱动机构包括固定于上安装板1上的夹紧松开电机15,夹紧松开电机15的机轴上设有一主锥齿轮16,主锥齿轮16与一副锥齿轮17啮合,该副锥齿轮17固定于一根横切面呈棱形的传动轴18的顶端,传动轴18上活套有两个传动小锥齿轮19,两个传动小锥齿轮19分别设于两个固定块20上,两个固定块20分别与两个标距移动块4连接,在两个标距移动块4上下移动时,两传动小锥齿轮19随之移动;两个标距移动块4的前侧处均设有一根凸轮轴21,凸轮轴21上设有第一凸轮22及第二凸轮23,凸轮轴21外侧端设有与相对应的传动小锥齿轮19啮合的传动大锥齿轮24。在夹紧松开电机15转动时,通过锥齿轮带动传动轴18转动,传动轴18在经锥齿轮传动带动两根凸轮轴21转动,凸轮轴21上第一凸轮22、第二凸轮23随之转动。本实施例中,由第一凸轮22驱动夹持机构工作、第二凸轮23驱动锁合机构及夹紧机构工作。传动轴18为一根方柱,两个传动小锥齿轮19的中孔为方形孔。夹持机构的加紧和松开由一传感器控制。
如图2、3所示,锁合机构包括设于杠杆架上的锁紧支架25、固定于标距移动块4尾部与凸轮轴21平行的固定轴26、末端与第二凸轮2 3配合的推杆27,该推杆27前端设有一位移槽,固定轴26穿入位移槽内使推杆27活套于固定轴26上,推杆27侧面铰接有第一连杆28,固定轴26上铰接有第二连杆29,所述第一连杆28与第二连杆29的自由端相互铰接。第二凸轮23转动带动推杆27平移,在推杆27向标距移动块4尾部方向推进时,第一连杆28与第二连杆29张开,第一连杆28与第二连杆29与锁紧支架25间为锁紧状态,两处定位(旋转轴定位及连杆与锁紧支架相互锁定)使杠杆架不能自由摆动;推杆27反向推进时,第一连杆28与第二连杆29收紧,第一连杆28与第二连杆29与锁紧支架25间为脱离状态,杠杆架可以能自由摆动。
如图2、3所示,测量机构包括设于上杠杆架5上的光栅位移计30,光栅位移计30底部设有一可自由伸缩的顶针,上杠杆架5上于顶针下方固定有一杆套,杆套内设有一根顶部与顶针自由端相抵靠的方形测量杆31;夹紧机构包括固定于标距移动块4尾部后侧下杠杆架6上的测量固定块32,铰接在测量固定块32上的测量夹紧块33,两者的铰接处设有驱动测量夹紧块33向测量固定块32夹紧的弹簧,测量杆31穿入两者间,测量固定块32上设有通孔,测量夹紧块33上固定有顶端从测量固定块32上通孔穿出的螺杆34,螺杆34顶端与推杆27顶端相对应。本实施例中,测量固定块32的块壁上设有一道缺槽,缺槽用于测量杆31的定位。第二凸轮23转动带动推杆27平移时,如在推杆27向标距移动块4尾部方向推进时,推杆27顶端推动螺杆34,螺杆34受力使测量夹紧块33向外侧转动,此时测量夹紧块33与测量固定块32为松开状态,测量杆31可以移动。推杆27反向移动时,测量夹紧块33不受力,测量夹紧块33在弹簧作用配合测量固定块32对测量杆31形成夹持,此时测量杆31不可移动。
如图2、3所示,夹持机构包括末端固定于杠杆架前端的连接块,该连接块前端设有两片隔有一定间距平行设置的夹紧弹簧片35,每片夹紧弹簧片35分别连接一夹持臂36,每个夹持臂36顶端固定有刀片,每个夹持臂36上固定有向夹持臂内侧伸出的阻隔杆37,连接块内设有一顶杆38,该顶杆38前端设有两个分别抵靠在两根阻隔杆37上的轴承39,该顶杆38末端与由第一凸轮22推动平移动的滑动块40配合,还包括同时穿过两夹持臂36的夹紧导杆41,夹紧导杆41两端设有夹紧调节螺母42,夹紧调节螺母42与夹持臂36间在夹紧导杆41上设有夹紧弹簧43。在第一凸轮22推动滑动块40平移时,滑动块40推动顶杆38移动,此时两根阻隔杆37受力使两夹持臂36张开,在第一凸轮22不作用于滑动块40时,两夹持臂36在夹紧弹簧片35作用下并拢,同时顶杆38与前杠杆连接块8间以弹簧连接、滑动块40与标距移动块4间以弹簧连接,在两个弹簧作用下使滑动块40与第一凸轮22保持接触,顶杆38与滑动块40保持接触。两夹持臂36上的刀片的夹紧力可通过调节夹紧调节螺母42做改变。
本实用新型工作时,第一步确定标距,开启夹紧松开电机15,带动第一凸轮22、第二凸轮23旋转,由第二凸轮23带动推杆27向标距移动块4尾部方向推进,使第一连杆28、第二连杆29张开与锁紧支架25形成锁定,杠杆架不能自由摆动,同时推杆27作用螺杆34,使测量夹紧块33与测量固定块32间为松开状态,测量杆31可以移动。完毕后,在开启标距电机12调整两个标距移动块4间间距,调整好标距。在第二凸轮23带动推杆27向标距移动块4尾部方向推进的同时,第一凸轮22同时推动滑动块40滑动,在滑动块40作用下夹持机构上的两夹持臂36张开。
第二步装夹试样,将试样至于夹持机构的两夹持臂36上的刀片间,开启夹紧松开电机15转动,带动第一凸轮22、第二凸轮23旋转,让第一凸轮22转回原位,此时第一凸轮22不作用于滑动块40,夹持机构的两夹持臂36收拢并将试样夹住。在第一凸轮22转回原位的同时,第二凸轮23拉动推杆27反向推进,此时螺杆34不受力,测量夹紧块33在弹簧作用配合测量固定块32对测量杆31夹持,测量杆31不可移动。同时第一连杆28与第二连杆29收紧,第一连杆28与第二连杆29与锁紧支架25间为脱离状态,杠杆架可以能自由摆动。
第三步测量,测量的时候,测量杆可随下杠杆架摆动、光栅位移计可随上杠杆架摆动。在做试验时,夹持机构的刀片将试样夹住,试样发生变形,必将带动测量机构产生一定的偏角,光栅位移计可以测出测量端出现的位移变化,再通过杠杆比可以准确计算出试样的标距内变形。
本实用新型试验时,1)、夹持机构在驱动机构驱动下,可以自动夹紧或松开试样,避免了人工操作带来的误差。2)、通过升降机构带动上、下标距移动块移动,可调节两套夹持机构相互间间距实现标距的自动调整,使设备的测量范围更广。3)、选用光栅位移计,提高了测量精度。与现有技术相比本实用新型从装夹试样到最终得出实验数据,均为自动化操作,有效避免了人工操作带来的误差,提高了工作效率。

Claims (7)

1、一种变形测量装置,其特征在于:包括上、下安装板,两端分别固定在所述上、下安装板上的至少一根导柱,穿套于所述导柱上的两个标距移动块,分别铰接在两个所述标距移动块上的上、下杠杆架,分别与所述上、下杠杆架连接的两套夹持机构,设于所述上杠杆架上的测量机构,设于所述下杠杆架上与所述测量机构配合的夹紧机构,所述的上、下杠杆架与相铰接的标距移动块间设有一组可将两者锁合形成固连的锁合机构;还包括驱动所述的夹持机构、锁合机构及夹紧机构工作的驱动机构,通过带动两个所述标距移动块移动调节标距的升降机构。
2、根据权利要求1所述的变形测量装置,其特征在于:所述升降机构包括固定于所述上安装板上的标距电机,该标距电机的机轴经连轴器与同时穿过两个所述标距移动块的标距螺杆连接,该标距螺杆上设有正、反两段螺纹,该标距螺杆的正、反螺纹段上各设有一个标距螺母,两个所述标距螺母分别固定在所述的两个标距移动块内。
3、根据权利要求2所述的变形测量装置,其特征在于:所述驱动机构包括固定于所述上安装板上的夹紧松开电机,该夹紧松开电机的机轴上设有一主锥齿轮,该主锥齿轮与一副锥齿轮啮合,该副锥齿轮固定于一根横切面呈棱形的传动轴的顶端,该传动轴上活套有两个传动小锥齿轮,所述的两个传动小锥齿轮分别设于两个固定块上,所述的两个固定块分别与两个标距移动块连接;所述的两个标距移动块的前侧处均设有一根凸轮轴,该凸轮轴上设有第一凸轮及第二凸轮,所述凸轮轴外侧端设有与相对应的传动小锥齿轮啮合的传动大锥齿轮。
4、根据权利要求3所述的变形测量装置,其特征在于:所述锁合机构包括设于所述杠杆架上的锁紧支架、固定于所述标距移动块尾部与所述凸轮轴平行的固定轴、末端与所述第二凸轮配合的推杆,该推杆前端设有一位移槽,所述的固定轴穿入位移槽内使所述推杆活套于固定轴上,所述推杆侧面铰接有第一连杆,所述固定轴上铰接有第二连杆,所述的第一连杆与第二连杆的自由端相互铰接。
5、根据权利要求4所述的变形测量装置,其特征在于:所述测量机构包括设于上杠杆架上的光栅位移计,该光栅位移计底部设有一可自由伸缩的顶针,所述的上杠杆架上于所述顶针下方固定有一杆套,该杆套内设有一根顶部与所述顶针自由端相抵靠的方形测量杆;所述夹紧机构包括固定于所述标距移动块尾部后侧下杠杆架上的测量固定块,铰接在所述测量固定块上的测量夹紧块,两者的铰接处设有驱动所述测量夹紧块向测量固定块夹紧的弹簧,所述测量杆穿入两者间,所述测量固定块上设有通孔,测量夹紧块上固定有顶端从所述测量固定块上通孔穿出的螺杆,该螺杆顶端与所述推杆顶端相对应。
6、根据权利要求5所述的变形测量装置,其特征在于:所述夹持机构包括末端固定于所述杠杆架前端的连接块,该连接块前端设有两片隔有一定间距平行设置的夹紧弹簧片,所述的每片夹紧弹簧片分别连接一夹持臂,所述的每个夹持臂顶端固定有刀片,所述的每个夹持臂上固定有向所述夹持臂内侧伸出的阻隔杆,所述外壳内设有一顶杆,该顶杆前端设有两个分别抵靠在两根所述阻隔杆上的轴承,该顶杆末端与由所述第一凸轮推动平移动的滑动块配合,还包括同时穿过两所述夹持臂的夹紧导杆,该夹紧导杆两端设有夹紧调节螺母,所述的夹紧调节螺母与夹持臂间在夹紧导杆上设有夹紧弹簧。
7、根据权利要求6所述的变形测量装置,其特征在于:所述上、下杠杆架均为一长方型框架,长方型框架由两块测量杠杆及连接两块测量杠杆的前、后杠杆连接块构成;所述夹持机构固定于所述杠杆架的前杠杆连接块上,所述杠杆架的后杠杆连接块上设有配重件;所述标距移动块侧壁设有旋转轴,该旋转轴穿入所述测量杠杆,使所述杠杆架铰接在所述标距移动块上。
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