CN204228522U - 一种膜材多功能拉伸测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种膜材多功能拉伸测试装置，机架上面平台为实验平台，实验平台下方是载物平台，载物平台上设有可以相向运动楔形滑块，楔形滑块上设置有载样台，实验平台边缘一圈设置有滑轨，多个滑块置于滑轨上，可沿着滑轨滑动，可通过滑块上的固定螺丝将滑块固定在滑轨上，滑块内置有步进电机，U型拉伸管的U型头一头连接步进电机，U型拉伸管的U型头另一头连接力电传感器，力电传感器与双层夹具连接，可测量双层夹具上施加的力，双层夹具用来夹紧被测物体。本实用新型的有益效果是测试之前给予材料一定的预应力，有效地消除了材料制样不稳定带来的测试误差，并可对膜材进行单轴、双轴、多轴，正交或者非正交的拉伸测试。
Description
技术领域
本实用新型属于拉伸测试装置技术领域，涉及一种膜材多功能拉伸测试装置。
背景技术
随着现代各种非正交增强的膜材料的发展，国内外现有单轴向、双轴向或者四轴向正交的拉伸测试设备已经不能满足需求。同时，现有的这些设备只能表征试样在拉伸作用的下的性能特点，或者可以表征正交材料的力学性能。不能对特殊结构的非正交各向异性的材料作出准确的性能表征。而且现有设备也不能表征材料在拉伸和剪切综合作用下的，应力应变行为特征。现有设备没有预加张力装置，材料不能平展地装样，对材料的性能测试结果的重现性很差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种膜材多功能拉伸测试装置，解决了现有的设备不能对特殊结构的非正交各向异性的膜材材料作出准确的性能表征，现有设备没有预加张力装置，材料不能平展地装样，对材料的性能测试结果的重现性很差的问题。
本实用新型所采用的技术方案是包括机架，机架由上下两层平台和支撑两层平台的支撑柱组成，上面平台为实验平台，实验平台为中空圆形平台，实验平台下方是载物平台，载物平台上设有可以相向运动楔形滑块，楔形滑块上设置有载样台，当楔形滑块相向运动时，载样台可被楔形滑块抬高，相背运动可使载样台下降，离开实验区域。实验平台边缘一圈设置有滑轨，多个滑块置于滑轨上，可沿着滑轨滑动，当移动到合适的位置时，可通过滑块上的固定螺丝将滑块固定在滑轨上，滑块内置有步进电机，U型拉伸管的U型头一头连接步进电机，可被步进电机拉动做往复运动，U型拉伸管的U型头另一头连接力电传感器，力电传感器与双层夹具连接，可测量双层夹具上施加的力，双层夹具用来夹紧被测物体。
进一步，所述双层夹具内部设置有预加张力夹具，预加张力夹具通过预加张力索连接外部的特制砝码，张力索穿过双层夹具一端上的张力索孔，双层夹具另一端设有开口，开口下方为试样下夹口，试样上夹口活动置于试样下夹口上，试样上夹口连接试样夹具把手，通过转动试样夹具把手可将试样牢固夹在式样上夹口与试样下夹口之间。
进一步，所述实验平台外围的弧形滑轨上，可以任意角度的安装滑块，所述滑块设置2-12个。
进一步，所述滑块是可以安装或者拆除的。
本实用新型的有益效果是测试之前给予材料一定的预应力，有效地消除了材料制样不稳定带来的测试误差，并可对膜材进行单轴、双轴、多轴，正交或者非正交的拉伸测试。
附图说明
图1是本发明实施例的模型结构示意图；
图2是图1模型的俯视图；
图3是图1模型的正视图；
图4是载物平台、楔形滑块和载样台的模型图；
图5是实验平台俯视图；
图6是双层夹具及预加张力装置的模型图；
图7是部分膜材多功能拉伸装置的功能示意图。
图中，1机架、2载物平台、3楔形滑块、4载样台、5实验平台、6滑轨、7滑块、8固定螺丝、9步进电机、10U型拉伸管、11力电传感器、12双层夹具、13预加张力夹具、14预加张力索、15张力索孔、16特制砝码、17试样夹具把手、18试样上夹口、19试样下夹口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1至图3所示，包括机架1，机架1由上下两层平台和支撑两层平台的支撑柱组成，上面平台为实验平台5，实验平台5为中空圆形平台，实验平台5下方是载物平台2，如图4所示，载物平台2上设有可以相向运动楔形滑块3，楔形滑块3上设置有载样台4，当楔形滑块3相向运动时，载样台4可被楔形滑块3抬高，把试验用材料送到实验区，便于作用预加张力，使材料样品平展，也便于夹紧试样。相背运动可使载样台下降，离开实验区域。如图5a所示为实验平台5的俯视图，图5b为实验平台5的A-A截面侧视图。实验平台5边缘一圈设置有滑轨6，多个滑块7置于滑轨6上，可沿着滑轨6滑动，当移动到合适的位置时，可通过滑块7上的固定螺丝8将滑块固定在滑轨6上，滑块7内置有步进电机9，U型拉伸管10的U型头一头连接步进电机9，可被步进电机9拉动做往复运动，U型拉伸管10的U型头另一头连接力电传感器11，力电传感器11与双层夹具12连接，可测量双层夹具12上施加的力，双层夹具12用来夹紧被测物体。
如图6所示，双层夹具12内部设置有预加张力夹具13，预加张力夹具13通过预加张力索14连接外部的特制砝码16，张力索14穿过双层夹具12一端上的张力索孔15，双层夹具12另一端设有开口，开口下方为试样下夹口19，试样上夹口18活动置于试样下夹口19上，试样上夹口18连接试样夹具把手17，通过转动试样夹具把手17可将试样牢固夹在式样上夹口18与试样下夹口19之间。
所述实验平台5外围的弧形滑轨6上，可以任意角度的安装滑块7，按照需要的数目和角度安装滑块7。通常设置2-12个滑块7。滑块7优选设置12个。每个滑块7上都安装一个U型拉伸管10。U型拉伸管10最少2个，可根据需求任意增加，在水平平台上沿圆周可以任意配置。根据U型拉伸管10的多少，可做多少向拉伸，可以正交配置，也可根据材料特点非正交配置。例如，2个U型拉伸管10，可对称配置，为简单的单轴拉伸；3个U型拉伸管10，可以做正交三向拉伸，也可做非正交三向拉伸；4个U型拉伸管10，可做正交双轴拉伸，也可以做非正交拉伸；5个U型拉伸管10，可做5向拉伸；依次类似。
为了只对有减少实验误差，以及提高实验的可重复性，双层夹具12设置有内外两个夹具，内层小夹具即预加张力夹具13通过预加张力索14悬挂特制砝码16的方法，给予试样初始张力；外层夹具主要是加紧试样。
本设备把在测试之前给予材料一定的预应力，有效地消除了材料制样不稳定带来的测试误差，并可对膜材进行单轴、双轴、多轴，正交或者非正交的拉伸测试，对探索膜材的各向拉伸强力及形变、拉伸和剪切同时作用效果，以及材料在各向拉伸作用下一次破坏或者多次疲劳破坏特性具有重要意义。
本发明是膜材的一种测试设备，广泛用于各种膜材料，以及天然纤维(棉、毛、丝、麻等)、化学纤维(涤纶、锦纶等)、高强度涤纶、玻璃纤维、芳纶等产业用丝的特种结构织物及其涂层织物，也可用于土工布、帆布等各种膜状材料单轴、双轴、多轴向拉伸强力测试及非轴向的同时拉伸作用和剪切作用的破坏测试和疲劳测试。
测试准备，首先把设备置于水平地面，然后校验设备，主要是预加特制砝码16及力电传感器11校正。试样准备，一般制备成一定直径的圆形试样。测试时，把制好的试样放置在载样台4上，手动推动载物平台2上的一对楔形滑块3，使载样台4托起试样上升到实验平台5之上，与双层夹具12的试样下夹口19平齐，然后分别加上预加张力夹具13，然后再加上特制的预加张力砝码16，试样被牵伸平直，继而按照尽可能对称顺序的拧紧试样夹具把手17，夹紧试样。通过外部控制可以进行等速拉伸。
如图7所示，按照类似时钟顺序把12个拉伸装置编号为I-XII号，那么如果使用XII和VI或者III和IX，分别如图7中的A和B为单轴拉伸；如果都使用XII、VI、III和IX，则如图7中的C为双轴拉伸；如果使用IV、IIX和XII或者XII、V和VII，则如图7中的D和E为三向拉伸。通过改动滑块7的在滑轨6上的位置，可以实现任意方向的拉伸测试。本发明中伺服驱动，U型拉伸杆的滚珠丝杠传动、负荷传感器技术是成熟的现有技术，在此不再详细叙述。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (1)
1.一种膜材多功能拉伸测试装置，其特征在于：包括机架(1)，机架(1)由上下两层平台和支撑两层平台的支撑柱组成，上面平台为实验平台(5)，实验平台(5)为中空圆形平台，实验平台(5)下方是载物平台(2)，载物平台(2)上设有可以相向运动楔形滑块(3)，楔形滑块(3)上设置有载样台(4)，当楔形滑块(3)相向运动时，载样台(4)可被楔形滑块(3)抬高，相背运动可使载样台下降，离开实验区域，实验平台(5)边缘一圈设置有滑轨(6)，多个滑块(7)置于滑轨(6)上，可沿着滑轨(6)滑动，当移动到合适的位置时，可通过滑块(7)上的固定螺丝(8)将滑块固定在滑轨(6)上，滑块(7)内置有步进电机(9)，U型拉伸管(10)的U型头一头连接步进电机(9)，可被步进电机(9)拉动做往复运动，U型拉伸管(10)的U型头另一头连接力电传感器(11)，力电传感器(11)与双层夹具(12)连接，可测量双层夹具(12)上施加的力，双层夹具(12)用来夹紧被测物体；所述双层夹具(12)内部设置有预加张力夹具(13)，预加张力夹具(13)通过预加张力索(14)连接外部的特制砝码(16)，张力索(14)穿过双层夹具(12)一端上的张力索孔(15)，双层夹具(12)另一端设有开口，开口下方为试样下夹口(19)，试样上夹口(18)活动置于试样下夹口(19)上，试样上夹口(18)连接试样夹具把手(17)，通过转动试样夹具把手(17)可将试样牢固夹在式样上夹口(18)与试样下夹口(19)之间；所述实验平台(5)外围的弧形滑轨(6)上，可以任意角度的安装滑块(7)，所述滑块(7)设置12个；所述滑块(7)是可以安装或者拆除的。
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