CN202770712U

CN202770712U - 复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机

Info

Publication number: CN202770712U
Application number: CN 201220456387
Authority: CN
Inventors: 周晓飞; 戴春祥; 施永康; 袁龙江; 张海波
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2022-09-10

Abstract

本实用新型专利公开了一种复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机。它的机械结构主要包括底座，立柱，固定横梁，可动横梁，电动缸，拉杆和简谐运动装置。本实用新型既适用于新型复合材料性能测试，又适用于小型阻尼器或粘弹性材料性能测试，实现了一机多用的功能。

Description

复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机

技术领域

本实用新型专利涉及一种新型试验设备；尤其是一种复合材料及小型阻尼器（粘弹性材料）性能测试两用试验机。

背景技术

材料试验机，是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，材料试验机是一种不可缺少的重要检测仪器。

目前市面上的材料试验机价格及测试费用敖贵，而且在材料测试的过程中激励较为单一，不能全面的反应材料的性能特点。在测试一些特殊材料的时候，竖直方向上的测试方式并不适合这些材料。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前已有技术存在的缺陷，提供了一种复合材料及小型阻尼器（粘弹性材料）性能测试两用试验机，它能够对一些复合材料、粘弹性材料或系统、阻尼器等进行基本性能参数的测试，通过对测试结果的分析和研究，进一步了解材料（系统）或阻尼器的性能，为材料（系统）或阻尼器的改进、提高产品运行品质提供理论依据。本实用新型的优点是设备价格便宜，能提供多种激励（如简谐运动拉压，冲击，匀速拉压等）测试材料性能，并且对一些不适合采用竖直方向测试的材料也提供了水平测试的方案。

为达到上述目的本实用新型专利的构思是：一种用于复合材料及小型阻尼器（粘弹性材料）性能测试的两用试验机，主要由机械台体和与机械台体相连接的测控系统组成，所述的测控系统布置在控制箱中。

优选的是：所述的测控系统布置在控制箱中，控制箱与机械台体相连，控制箱中包括控制谐振动发生装置中步进电机运转的步进驱动器、控制往复运动发生装置中伺服电机运转的伺服驱动器、电源转换装置、标准电阻等；

优选的是：所述的试验机的控制方式是手动控制与自动控制相结合；

优选的是：所述的试验机的机械结构主要包括底座，立柱，横梁（包括固定及可动横梁两部分），谐振动发生装置，往复运动发生装置，拉杆，挡板等。

优选的是：所述的往复运动发生装置包括电动缸，伺服电机，固定横梁及可动横梁。电动缸固定在固定横梁与可动横梁之间，伺服电机固连于电动缸底部。

优选的是：所述的谐振动装置以及挡板固定在底座的工作台面上。测试前，固连于凸轮系的从顶针端部的传感器与待测材料之间需存在一定的预压力。

优选的是：所述的谐振动装置在测试过程中，驱动器驱动步进电机转动，电机轴通过联轴器带动内凸轮系的中心轴转动，从而带动内凸轮转动。凸轮系的从动件的一端通过一对轴承滚子与内凸轮相连，直线部分置于直线轴承内部，保证从动件在直线方向运动。从动件在凸轮系的带动下在水平方向往复直线运动，通过固连于顶针端部的传感器实现对待测部件的动态拉压过程。

优选的是：所述的往复运动装置主要用于对材料，尤其是新型复合材料的性能进行测试，此时过渡板与底座固连。当对材料进行单向拉伸或往复拉伸测试前，夹具固连在工作台上，拉压力传感器固连于往复运动装置中电动缸伸出杆的顶端，夹具，传感器，电动缸都保持在同一竖直方向。

优选的是：所述的往复运动装置在测试过程中，驱动器驱动伺服电机转动，伺服电机通过电动缸底部传动装置驱动电动缸丝杠（伸出杆）的伸缩运动，从而带动拉压力传感器实现竖直方向的往复运动。通过调节伺服电机的转速达到测试所需的要求。

根据上述实用新型构思，本实用新型采用下述技术方案：

一种复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机。它是主要是由底座，两根立柱，顶横梁，中间横梁，拉杆，电动缸，简谐运动装置，挡板，工作台面组成，其中简谐运动装置包括步进电机，联轴器，内凸轮，顶针和箱体，其特征在于所述的两立柱竖立于底座之上，在立柱的顶部用顶横梁、中部用中横梁固定，形成龙门式的工作台架，工作台架下面设有工作台面；所述的电动缸通过两根拉杆固定于顶横梁与中横梁之间；所述的简谐运动装置固定于工作台面的一侧，挡板固定于简谐运动装置相对的位置。

所述横梁与两立柱是滑动连接而可相对运动的；所述电动缸通过两根拉杆的拉紧作用使其固定于固定顶横梁及可移动中横梁之间。

所述步进电机固定于工作台面的下方，箱体位于工作台面之上与步进电机相对的位置。

所述的复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机，其特征在于所述内凸轮一端通过联轴器与步进电机相连接，另一端固定于箱体上；所述箱体由壳体，端盖连接顶针导向套构成；所述顶针的一端位于内凸轮的槽内，另一端位于箱体的顶针导向套的内导轨上。

本实用新型的有益效果：测控系统设置在控制箱中，控制箱中包括控制谐振动发生装置中步进电机运转的步进驱动器、控制往复运动发生装置中伺服电机运转的伺服驱动器、电源转换装置、标准电阻等，可以根据实际要求对步进驱动器或伺服驱动器进行调节，达到测试所诉的频率或速度，能满足绝大部分材料（系统）或阻尼器的测试要求。而且将材料性能测试的试验机和阻尼器性能测试试验机相结合，在不影响测试结果的前提下，对于不同的测试要求配有专用夹具，扩大了试验机的应用范围，使用方便。

附图说明

图1 为本实用新型试验台的机构示意图。

图2 为图1的左视图。

图3 为本实用新型试验台的简谐运动装置内部机构示意图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图说明如下：

实施实例一:

参见图1~图3，本复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机。它是主要是由底座（1），两根立柱（2），顶横梁（3），中间横梁（4），拉杆（5），电动缸（6），简谐运动装置（7），挡板（8），工作台面（16）组成，其中简谐运动装置（7）包括步进电机（9），联轴器（10），内凸轮（11），顶针（12）和箱体（17），其特征在于所述的两立柱（2）竖立于底座（1）之上，在立柱（2）的顶部用顶横梁（4）、中部用中横梁（3）固定，形成龙门式的工作台架，工作台架下面设有工作台面（16）；所述的电动缸（6）通过两根拉杆（5）固定于顶横梁（4）与中横梁（3）之间；所述的简谐运动装置（7）固定于工作台面（16）的一侧，挡板（8）固定于简谐运动装置（7）相对的位置。

实施实例二:

本实施例与实施例一基本相同，特别之处是：所述横梁（3）与两立柱（2）是滑动连接而可相对运动的；所述电动缸（6）通过两根拉杆（5）的拉紧作用使其固定于固定顶横梁（4）及可移动中横梁（3）之间；所述步进电机（9）固定于工作台面（16）的下方，箱体（17）位于工作台面（16）之上与步进电机（9）相对的位置；所述内凸轮（11）一端通过联轴器（10）与步进电机（9）相连接，另一端固定于箱体（17）上；所述箱体（17）由壳体（13），端盖（14）连接顶针导向套（15）构成；所述顶针（12）的一端位于内凸轮（10）的槽内，另一端位于箱体（17）的顶针导向套（15）的内导轨上。

实施实例三:

参见图1及图2, 在对新型复合材料的性能进行测试时使用往复运动装置。当对材料进行压缩测试前，需将要测试的材料固定于试验台底座（1）工作平面上与电动缸（6）在同一竖直平面上，电动缸伸出杆的顶部装有压力传感器以及位移传感器。测试过程中，驱动器驱动伺服电机转动，伺服电机通过电动缸底部传动装置驱动电动缸丝杠（伸出杆）的伸缩运动，从而通过拉压力传感器带动上夹具或上实验平面实现竖直方向的往复运动。通过调节伺服电机的转速达到测试所需的要求。

实施实例四:

参见图1~图3，在对小型阻尼器性能进行测试时使用谐振动运动装置。将阻尼器固定于挡板（8）上，在简谐运动装置的顶针（12）处装有力拉压力传感器以及位移传感器。测试前，简谐运动装置（7）的顶针（12）与待测阻尼器之间存在一定的预压力。测试过程中，驱动器驱动步进电机（9）转动，电机轴通过联轴器（10）带动内凸轮系（11）的中心轴转动，从而带动内凸轮（11）转动。凸轮系（11）的转动又带动顶针（12）的往复运动，通过固连于从顶针（12）端部的传感器实现对待测阻尼器的动态拉压过程。

Claims

1.一种复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机；它是主要是由底座（1），两根立柱（2），顶横梁（3），中间横梁（4），拉杆（5），电动缸（6），简谐运动装置（7），挡板（8），工作台面（16）组成，其中简谐运动装置（7）包括步进电机（9），联轴器（10），内凸轮（11），顶针（12）和箱体（17），其特征在于所述的两立柱（2）竖立于底座（1）之上，在立柱（2）的顶部用顶横梁（4）、中部用中横梁（3）固定，形成龙门式的工作台架，工作台架下面设有工作台面（16）；所述的电动缸（6）通过两根拉杆（5）固定于顶横梁（4）与中横梁（3）之间；所述的简谐运动装置（7）固定于工作台面（16）的一侧，挡板（8）固定于简谐运动装置（7）相对的位置。

2.根据权利要求1所述的复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机，其特征在于所述横梁（3）与两立柱（2）是滑动连接而可相对运动的；所述电动缸（6）通过两根拉杆（5）的拉紧作用使其固定于固定顶横梁（4）及可移动中横梁（3）之间。

3.根据权利要求1所述的复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机，其特征在于所述步进电机（9）固定于工作台面（16）的下方，箱体（17）位于工作台面（16）之上与步进电机（9）相对的位置。

4.根据权利要求1所述的复合材料及小型阻尼器性能测试两用试验机，其特征在于所述内凸轮（11）一端通过联轴器（10）与步进电机（9）相连接，另一端固定于箱体（17）上；所述箱体（17）由壳体（13），端盖（14）连接顶针导向套（15）构成；所述顶针（12）的一端位于内凸轮（10）的槽内，另一端位于箱体（17）的顶针导向套（15）的内导轨上。