CN206832576U - 轻型便携式双速万能材料试验机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及轻型便携式双速万能材料试验机。本实用新型丝杆连接活动平台，上横梁上有相互啮合的大齿轮和小齿轮，加载手轮套接在大齿轮或小齿轮上，上横梁与底座之间为活动平台，上横梁前部外伸梁与活动平台前部加设的传力悬臂梁使试验机加载空间前移，上横梁连接上夹头，活动平台上部为下夹头，下部为上弯曲支座，底座设有滑槽，安装下弯曲支座、压盘，右侧为光栅位移计，传力悬臂梁上粘贴应变片，连接测力仪。本实用新型克服了体积大不便携带或功能单一的缺陷。本实用新型上、下部空间可合理地安排多种实验，减轻整机重量，利于携带，需快速升降时转动大齿轮，节省时间，需加载时转动小齿轮，提高加载平稳度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种材料试验机，特别涉及轻型便携式双速万能材料试验机。
背景技术
万能材料试验机广泛应用于材料力学性能试验、科学研究及教学演示。在工科各专业的材料力学课程教学中，由于学生数量较多而试验机资源较少，需分组实验，普遍存在实验相对理论教学滞后的现象，造成实验与理论教学脱节。为解决这一矛盾，需将材料力学实验带进课堂进行随堂演示成为必要。因此需要一种便携式的万能材料试验机。
万能材料试验机按加载方式通常分为液压式和机械式两类，其中后者以清洁、结构简单、轻便更适合用于课堂教学的小型试验机。机械式试验机的主体结构有双丝杆式和单丝杆式，前者由于结构复杂很少用于小型试验机，后者的单丝杆占据了中部试件加载所需空间。
在本实用新型发明之前，常通过另设加载门式刚架的方式解决，增加了整体尺寸和重量，不利于携带，或为减小尺寸而仅仅具有单一拉伸功能，含弃了其他常用功能，且实验加载时仅有一种传动模式，无法实现“移动快速，加载慢速”的双速要求。
实用新型内容
本实用新型的目的就是要克服上述缺陷，提供轻型便携式双速万能材料试验机。
本实用新型的技术方案是：
一种轻型便携式双速万能材料试验机，它的主体为下部底座(1)、中部立柱(2)、上部上横梁(3)通过固定螺栓形成的门式结构，其主要技术特征在于：丝杆(4)与活动平台(5)通过配套螺母相连，上横梁(3)与底座(1)之间为活动平台(5)；上横梁(3)上部连接有相互啮合的大齿轮(6)和小齿轮(7)，加载手轮(9)套接在大齿轮(6)或小齿轮(7)上，上横梁前部外伸梁与活动平台前部加设的传力悬臂梁(10)使试验机加载空间前移，上横梁下方固定上夹头(11)，活动平台上部为下夹头(12)，下部为上弯曲支座(13)，底座(1)设有滑槽(14)，安装下弯曲支座(15)和压盘(16)，右侧为光栅位移计(17)，传力悬臂梁(10)上粘贴应变片(18)，经导线与安装在活动平台(5)前部的测力仪(19)相连。
所述大齿轮(6)与丝杆(4)上部通过平键连接实现同轴转动，小齿轮(7)通过轴承与上横梁(3)和上盖板(8)联结，两齿轮轴均外伸于上盖板(8)之外，便于加载手轮(9)按需套接。
所述上弯曲支座(13)与下弯曲支座(15)及压盘(16)的安装面为梯形突起，与滑槽(14)的梯形凹槽相匹配。
所述上夹头(11)的夹板下表面或下夹头(12)的夹板上表面加设斜切板(20)，使其闭合时形成“V”型凹槽。
本实用新型的优点和效果在于：
(一)是上横梁前部外伸梁与活动平台前部加设的传力悬臂梁使试验机加载空间前移，避免丝杆的影响，同时上、下部空间可合理地安排多种实验，且通过对传力悬臂梁的应变测试可获得施力大小；
(二)是由于采用了双齿轮传动机构，可实现活动平台的双速升降，需快速升降时转动大齿轮，节省时间，需加载时转动小齿轮，提高加载平稳度；
(三)是对部分构件采用易拆式安装，以减轻整机重量，利于携带；
(四)是通过上夹头和下夹头的简单改造实现压杆稳定实验的固定端和铰支端约束。
附图说明
图1——本实用新型结构原理示意图。
图中各标号表示对应的部件名称如下：
底座(1)，立柱(2)，上横梁(3)，丝杆(4)，活动平台(5)，大齿轮(6)，小齿轮(7)，上盖板(8)，加载手轮(9)，传力悬臂梁(10)，上夹头(11)，下夹头(12)，上弯曲支座(13)，滑槽(14)，下弯曲支座(15)，压盘(16)，光栅位移计(17)，应变片(18)，应变测力仪(19)，斜切板(20)。
具体实施方式
如图1所示：
本实用新型的主体为下部底座(1)、中部两根立柱(2)及上部上横梁(3)形成的门式结构，两立柱之间为丝杆(4)，上横梁(3)与底座(1)之间为活动平台(5)；上横梁(3)上部配有相互啮合的大齿轮(6)和小齿轮(7)，再上部为固定大齿轮(6)和小齿轮(7)的上盖板(8)，最上部为加载手轮(9)，上横梁(3)前部有部分外伸，其下部固定上夹头(11)，活动平台(5)前部固定了传力悬臂梁(10)，其上部固定下夹头(12)，下部安装了上弯曲支座(13)，底座(1)配有滑槽(14)用于安装下弯曲支座(15)及压盘(16)，右侧为光栅位移计(17)，传力悬臂梁(10)的固定端上下层粘贴了应变片(18)，并经导线与安装在活动平台前部的测力仪(19)相连。活动平台(5)与丝杆(4)通过配套螺母相连，与两侧立柱(2)为套筒配合，大齿轮(6)与丝杆(4)上部通过平键连接实现同轴转动，其轴外伸于上盖板(8)之外，便于加载手轮(9)套接，小齿轮(7)与大齿轮(6)啮合，其轴通过轴承与上横梁(3)和上盖板(8)联结，并外伸于上盖板(8)之外，便于加载手轮(9)套接。上弯曲支座(13)、下弯曲支座(15)及压盘(16)与试验机主体均通过滑槽(14)安装，方便拆卸。上夹头(11)下部和下夹头(12)上部所加设的斜切板(20)使其在闭合时形成“V”型凹槽，可实现压杆稳定实验铰支约束的模拟。由于上横梁前部外伸梁与活动平台前部加设的传力悬臂梁(10)使试验机加载空间前移，避免丝杆的影响，同时上、下部空间可合理地安排多种实验，
本实用新型应用过程简要说明：
本实用新型可实现材料力学的拉伸、压缩、弯曲、压杆稳定等多种实验。无论何种实验，均先通过加载手轮(9)转动大齿轮(6)使活动平台(5)就位，再按实验需要安装相应试件，准备就绪后对力和位移值进行清零，然后用加载手轮(9)转动小齿轮(7)进行平稳加载。在进行拉伸试验时，将柱形或板形试件夹于上夹头(11)、下夹头(12)之间，转动加载手轮(9)使活动平台(5)缓慢下降；在进行压缩试验时，将短柱形试件置于压盘(16)上中心位置，转动加载手轮(9)使活动平台(5)缓慢下降；在进行弯曲试验时，将短梁试件平放于上弯曲支座(13)、下弯曲支座(15)之间，转动加载手轮(9)使活动平台(5)缓慢下降；在进行压杆稳定实验时，将狭长板形试件置于上夹头(11)、下夹头(12)之间，夹头夹紧试件时模拟固定端约束，上夹头(11)、下夹头(12)闭合后放置试件时模拟铰支约束，转动加载手轮(9)使活动平台(5)缓慢上升。
Claims (4)
1.一种轻型便携式双速万能材料试验机，它的主体为下部底座(1)、中部立柱(2)、上部上横梁(3)通过固定螺栓形成的门式结构，其特征在于：丝杆(4)与活动平台(5)通过配套螺母相连，上横梁(3)与底座(1)之间为活动平台(5)；上横梁(3)上部连接有相互啮合的大齿轮(6)和小齿轮(7)，加载手轮(9)套接在大齿轮(6)或小齿轮(7)上，上横梁前部外伸梁与活动平台前部加设的传力悬臂梁(10)使试验机加载空间前移，上横梁下方固定上夹头(11)，活动平台上部为下夹头(12)，下部为上弯曲支座(13)，底座(1)设有滑槽(14)，安装下弯曲支座(15)和压盘(16)，右侧为光栅位移计(17)，传力悬臂梁(10)上粘贴应变片(18)，经导线与安装在活动平台(5)前部的测力仪(19)相连。
2.根据权利要求1所述的轻型便携式双速万能材料试验机，其特征在于：所述大齿轮(6)与丝杆(4)上部通过平键连接实现同轴转动，小齿轮(7)通过轴承与上横梁(3)和上盖板(8)联结，两齿轮轴均外伸于上盖板(8)之外，便于加载手轮(9)按需套接。
3.根据权利要求1所述的轻型便携式双速万能材料试验机，其特征在于：所述上弯曲支座(13)与下弯曲支座(15)及压盘(16)的安装面为梯形突起，与滑槽(14)的梯形凹槽相匹配。
4.根据权利要求1所述的轻型便携式双速万能材料试验机，其特征在于：所述上夹头(11)的夹板下表面或下夹头(12)的夹板上表面加设斜切板(20)，使其闭合时形成“V”型凹槽。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112595604A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-04-02 | 山东大学 | 桌台式材料力学试验机 |
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