CN202110020U - 一种法向、横向剪切力的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及剪切力测试技术领域，公开了一种法向、横向剪切力的测试装置，包括机架、导杆、驱动杆、垂直移动架、第一压力传感器、上刀架、下刀架、上刀片、下刀片、转轴、第二压力传感器和压紧丝杠。本实用新型能够同时对剪切过程的法向、横向剪切力进行测量，并且，下刀架可以左右移动，改变上、下刀片之间水平方向上的侧隙，使得剪切位置的调节自由度大、在同时测量法向及横向剪切力时，测量精准。本实用新型操作简单，使用可靠，效果明显，并且易于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及剪切力测试技术领域。
背景技术
目前对于剪切工件剪切力的测试，仅能单独测量法向剪切力，而不能同时测量横向剪切力，横向剪切力的值是依靠法向剪切力的值来进行估算的。
现有的剪切力测试装置在实际应用中存在的不足之处在于：由于不能对横向剪切力进行测量，只能通过法向剪切力的值进行估算得出横向剪切力，缺乏足够的科学根据。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种法向、横向剪切力的测试装置，它具有在上刀片与下刀片对被剪切工件进行剪切时，利用剪切产生的反向作用力触发用于测量法向、横向剪切力的压力传感器，从而通过本装置同时对法向、横向剪切力进行测量的特点。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种法向、横向剪切力的测试装置，其特征在于，包括机架、导杆、驱动杆、垂直移动架、第一压力传感器、上刀架、下刀架、上刀片、下刀片、转轴、第二压力传感器和压紧丝杠；
所述上刀片设置于所述上刀架上，所述下刀片设置于所述下刀架上；
所述机架上设置有垂直方向的丝母，所述压紧丝杠与所述垂直方向的丝母连接；
所述压紧块设置于压紧丝杠的工作端；
所述下刀架设置于机架上；
所述导杆固定在机架上；
所述垂直移动架与所述驱动杆连接，驱动杆连接驱动部件，垂直移动架上开设有与导杆外壁间隙配合的通孔，垂直移动架通过所述通孔穿套在导杆上；
所述上刀架通过所述转轴与垂直移动架连接；
所述第一传感器设置于上刀架与垂直移动架之间；
所述转轴包括第一转轴块和第二转轴块，第一转轴块及第二转轴块的横截面均呈半圆形状，第一转轴块与第二转轴块直面相对、弧面相背，组合成一横截面呈圆形的结构，所述第二传感器设置于第一转轴块与第二转轴块之间。
对上述结构进行改进的技术方案为，还包括横移丝杠；
所述机架上设置有水平方向的丝母，所述横移丝杠与所述水平方向的丝母连接，所述下刀架通过连接横移丝杠的工作端设置在机架上。
对上述方案进行优化的技术方案为，所述第一、第二转轴块的横截面呈大小不一的两个半圆形。
对上述技术方案进一步优化的为，所述驱动部件为液压缸或电机。
本实用新型的有益效果在于：
1.本实用新型能够同时对剪切过程的法向、横向剪切力进行测量，解决现有的测量装置在测量剪切力时，仅能单独测量法向剪切力，而不能同时测量横线剪切力，对于横向剪切力需要依靠经验公式得到，缺乏足够的科学依据的问题。
2.本实用新型将下刀架通过横移丝杠设置在机架上，使得下刀架可以左右移动，以改变上、下刀片之间水平方向上的侧隙。
3.采用横截面呈大小不一的两个半圆形的转轴块构成本实用新型中的转轴，能够在保证横向剪切力测量精度的同时，使得转轴的强度更强。
本实用新型能够同时对剪切过程的法向、横向剪切力进行测量，并且，下刀架可以左右移动，改变上、下刀片之间水平方向上的侧隙，使得剪切位置的调节自由度大、在同时测量法向及横向剪切力时，测量精准。本实用新型操作简单，使用可靠，效果明显，并且易于推广应用。
附图说明
图1为本实用新型实施例结构示意图主视图。
图2是本实用新型实施例结构示意图俯视图。
图3是本实用新型实施例中的垂直移动架结构示意图。
图4是本实用新型实施例中的上刀架结构示意图。
其中，1-横移丝杠，2-下刀架，3-待剪切工件，4-压紧块，5-压紧丝杠，6-上刀片，7-上刀架，8-第一压力传感器，9-垂直移动架，10-驱动杆，11-导杆，12A-第一转轴块、12B-第二转轴块，13-第二压力传感器，14-下刀片，15-机架。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的法向、横向剪切力的测试装置的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示的本实用新型实施例结构示意图主视图，本实用新型提供的法向、横向剪切力的测试装置包括：机架15、导杆11、驱动杆10、垂直移动架9、第一压力传感器8、上刀架7、下刀架2、上刀片6、下刀片14、转轴12、第二压力传感器13和压紧丝杠5。各组成部件之间的连接关系如下：
上刀片6设置于上刀架7上，下刀片14设置于下刀架2上；机架15上设置有垂直方向的丝母，压紧丝杠5与垂直方向的丝母连接；压紧块4设置于压紧丝杠5的工作端；下刀架2设置于机架15上；导杆11固定在机架15上；垂直移动架9与驱动杆10连接，驱动杆10连接驱动部件，垂直移动架9上开设有与导杆11外壁间隙配合的通孔，垂直移动架9通过通孔穿套在导杆11上；上刀架7通过转轴12与垂直移动架9连接；第一传感器8设置于上刀架7与垂直移动架9之间；转轴12包括第一转轴块12A和第二转轴块12B，第一转轴块12A及第二转轴块12A的横截面均呈半圆形状，第一转轴块与第二转轴块直面相对、弧面相背，组合成一横截面呈圆形的结构，第二传感器13设置于第一转轴块12A与第二转轴块12B之间。
为使得本装置中上、下刀片之间水平方向上的侧隙可调，采用横移丝杠1将下刀架2设置在机架15上：在机架15上设置水平方向的丝母，横移丝杠1与水平方向的丝母连接，下刀架2通过连接横移丝杠1的工作端设置在机架15上。
为保证转轴在剪切强度很大的工件时不易受损，将第一转轴块12A与第二转轴块12B设置成的横截面呈大小不一的两个半圆形。
对于驱动部件，优选的，采用液压缸或电机。
本实用新型的工作流程如下：
（1）通过驱动杆10带动垂直移动架9向靠近下刀架2的方向移动；
（2）转动横移丝杠1，调整上刀片6与下刀片14之间的沿水平方向的侧隙；
（3）将工件3置于下刀片14上，通过压紧丝杠5带动压紧块4压紧待剪切工件3；
（4）驱动杆10向上移动，带动垂直移动架9、上刀架7、上刀片6、转轴12等部件向上移动至一定距离；
（5）驱动杆10以一定的速度向下运动，直至完成对工件3的剪切动作。在此过程中，两个传感器采集压力信号来得到法向和横向应力的值。
该机构的工件夹具具有垂直压紧待测试工件和水平移动下刀架的功能。
第一压力传感器装在上刀架和垂直移动架之间，可以与垂直移动架9连接在一起的，用以测量法向剪切力。第二压力传感器装在转轴12上，位于第一转轴块12A和第二转轴块12B之间，用以测量横向剪切力。
通过第一压力传感器8与第二压力传感器13测量法向、横向剪切力的原理是：当剪切发生时，上刀片6受到被剪切工件3的反向作用力，该反向作用力分为垂直方向和横向，垂直方向的作用力通过上刀片6传递给上刀架7，上刀架7受垂直移动架9限位，绕转轴12将垂直方向的作用力施加给第一压力传感器8，从而获取法向剪切力；横向作用力通过上刀片6传递给上刀架7、第一转轴块12A、第二转轴块12B，通过两转轴块的瞬间挤压使第二压力传感器13测得横向剪切力。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种法向、横向剪切力的测试装置，其特征在于，包括机架、导杆、驱动杆、垂直移动架、第一压力传感器、上刀架、下刀架、上刀片、下刀片、转轴、第二压力传感器和压紧丝杠；
所述上刀片设置于所述上刀架上，所述下刀片设置于所述下刀架上；
所述机架上设置有垂直方向的丝母，所述压紧丝杠与所述垂直方向的丝母连接；
所述压紧块设置于压紧丝杠的工作端；
所述下刀架设置于机架上；
所述导杆固定在机架上；
所述垂直移动架与所述驱动杆连接，驱动杆连接驱动部件，垂直移动架上开设有与导杆外壁间隙配合的通孔，垂直移动架通过所述通孔穿套在导杆上；
所述上刀架通过所述转轴与垂直移动架连接；
所述第一传感器设置于上刀架与垂直移动架之间；
所述转轴包括第一转轴块和第二转轴块，第一转轴块及第二转轴块的横截面均呈半圆形状，第一转轴块与第二转轴块直面相对、弧面相背，组合成一横截面呈圆形的结构，所述第二传感器设置于第一转轴块与第二转轴块之间。
2.如权利要求1所述的法向、横向剪切力的测试装置，其特征在于，还包括横移丝杠；
所述机架上设置有水平方向的丝母，所述横移丝杠与所述水平方向的丝母连接，所述下刀架通过连接横移丝杠的工作端设置在机架上。
3.如权利要求1或2所述的法向、横向剪切力的测试装置，其特征在于，所述第一、第二转轴块的横截面呈大小不一的两个半圆形。
4.如权利要求1或2所述的法向、横向剪切力的测试装置，其特征在于，所述驱动部件为液压缸或电机。
5.如权利要求3所述的法向、横向剪切力的测试装置，其特征在于，所述驱动部件为液压缸或电机。
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|---|---|---|---|---|
| CN107727514A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-02-23 | 包头市英思特稀磁新材料股份有限公司 | 一种用于钕铁硼磁体镀层剪切力测试装置 |
| CN110023730A (zh) * | 2016-11-24 | 2019-07-16 | 昆士兰大学 | 力感测装置 |
| CN113324689A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-31 | 重庆大学 | 剪切侧向力实时测量装置及测量方法 |
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