CN208239228U - 一种金属材料拉伸疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属材料拉伸疲劳试验机，属于试验设备领域。本实用新型利用螺杆和弹簧将两块金属板衔接在一起，并在拉伸过程中起到一定的缓冲作用，避免了装置对待测金属产生过大的拉力反而使金属材料拉伸疲劳试验机本身产生不必要磨损的现象。该装置可以通过调节升降夹的高度来控制工作台的高度，进而控制夹具两端的间距，实现对不同长度金属材料的拉伸处理。

Description

一种金属材料拉伸疲劳试验机

技术领域

本实用新型属于金属材料拉伸性能测试装置领域，具体涉及一种金属材料拉伸疲劳试验机。

背景技术

目前，金属材料广泛的应用于汽车制造与航空航天等行业，他们对金属材料的性能要求越来越严格。例如汽车的减震片长期处于疲劳状态，这就对金属本身的性能要求极为严格。换句话说就是金属的性能决定了他的用途。越来越多的金属以不同种类不同形状呈现在我们面前，必须通过实验的方法来测定金属材料的性能。

然而，当前的金属材料拉伸疲劳试验机在使用过程中，由于需要不断的对金属进行往复拉伸，装置本身容易对待测金属产生过大的拉力，反而使金属材料拉伸疲劳试验机本身产生不必要的磨损。因此有必要对试验机本身进行一定的改进，使其满足使用寿命的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种金属材料拉伸疲劳试验机。

本实用新型所采用的具体技术方案如下：

金属材料拉伸疲劳试验机，其包括底座和试验机本体，所述的试验机本体设置于底座上；试验机本体中具有起固定支撑作用的外框架，工作台通过升降夹固定于外框架上；外框架的上部设置有往复杆，固定轨套设于往复杆外，用于限制往复杆的水平位移；往复杆顶部连接驱动装置的动力输出端，实现竖向往复运动；往复杆底部连接减震器；所述的减震器包括上方金属板和下方金属板，两块金属板之间设有由螺杆和弹簧组成的减震杆，且螺杆一端固定于上方金属板上，另一端以非固定的形式穿过下方金属板，两块金属板之间的螺杆外部同轴嵌套有连接两块金属板的弹簧；所述下方金属板底部固定有第一夹具；所述的工作台上方通过卡具固定有第二夹具，待测金属材料的两端分别夹持固定于第一夹具和第二夹具上。

作为优选，所述的底座底部固定有若干个减震地脚。

作为优选，所述的驱动装置包括传动杆和曲轴，传动杆通过传动带连接外部驱动电机；曲轴的一端与传动杆相连，随传动杆同步转动；曲轴与往复杆之间通过连杆相连。

作为优选，所述的上方金属板和下方金属板之间设有多条所述的减震杆。

作为优选，所述的第一夹具和第二夹具均有两块，两块第一夹具之间保持一定距离；两块第二夹具对应设置于两块第一夹具的正下方的卡具上。

进一步的，所述的卡具和第二夹具之间夹持有隔板，用于在拉伸过程中阻止待测金属材料发生位移。

作为优选，所述的固定轨固定于外框架上，固定轨中开设有垂直通孔，往复杆穿过该垂直通孔，且两者之间构成移动副。

作为优选，所述的升降夹可滑动式固定于垂直的外框架上。

本实用新型相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

1)本实用新型结构设计简单、制造成本低、可实现对金属材料进行长期的拉伸处理。

2)本实用新型利用螺杆和弹簧将两块金属板衔接在一起，并在拉伸过程中起到一定的缓冲作用，避免了装置对待测金属产生过大的拉力反而使金属材料拉伸疲劳试验机本身产生不必要磨损的现象。

3)本实用新型可以通过调节升降夹的高度来控制工作台的高度，进而控制夹具两端的间距，实现对不同长度金属材料的拉伸处理。

附图说明

图1为本实用新型一种金属材料拉伸疲劳试验机的结构示意图。

图2为图1中A处局部放大示意图。

图3为图1中B处局部放大示意图。

图中：传动杆1、顶架2、曲轴3、往复杆4、固定轨5、外框架6、工作台7、升降夹8、减震地脚9、上方金属板15、弹簧16、下方金属板17、螺杆18、夹具25、隔板26、卡具27。

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做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1所示，一种金属材料拉伸疲劳试验机，其主要构件包括底座和试验机本体上。底座为一块底部固定有4个减震地脚9的平台，试验机本体设置于底座上。结构整体利用减震地脚9做为基底，增加了结构整体的稳定性。

试验机本体中具有一个外框架6，外框架6包含多条竖向的杆件，其顶部均固定在顶架2上，形成一个起固定支撑作用的整体框架结构。工作台7为一个中间带孔的平台，该平台两侧通过升降夹8固定于外框架6上的竖向杆件上。升降夹8为嵌套在竖向杆件或夹持在竖向杆件上的夹子，但其以可滑动方式固定，即在竖向杆件上的高度可调。该固定方式可以通过设置于夹子上的紧固螺丝等方式实现。外框架6内部的空间作为拉伸疲劳试验区域，该空间的上部设置有往复杆4，往复杆4为一条圆柱形的柱体，其外部套设有一条固定轨5。固定轨5是一块具有一定厚度的板体，其两侧固定于外框架6上，板体中开设有一个孔径不小于往复杆4的垂直通孔，往复杆4穿过该垂直通孔，且两者之间构成移动副。往复杆4的运动轨道被固定轨5固定，只能够上下移动，不能水平移动。往复杆4顶部连接驱动装置的动力输出端，实现竖向往复运动。驱动装置可以采用不同的实现形式，例如伸缩杆装置、曲柄连杆机构等。在本实施例中，驱动装置包括传动杆1和曲轴3，传动杆1通过传动带连接外部驱动电机，在外部驱动电机的驱动下，通过传动带带动传动杆1转动。而曲轴3的一端通过联轴器与传动杆1相连，随传动杆1同步转动。曲轴3与往复杆4之间通过连杆相连，将曲轴3的旋转运动转化为往复杆4的上下升降运动。往复杆4应采用拉伸性能优良的材料，保证金属材料拉伸疲劳试验机长时间稳定工作。

为了在不断的往复拉伸过程中起到一定的缓冲作用，防止对机器本身的部件产生较大应力冲击。本实施例中，往复杆4不直接连接夹具，而是通过减震器间接连接夹具。具体来说：在往复杆4底部连接减震器，减震器包括上方金属板15和下方金属板17，两块金属板之间设有由螺杆18和弹簧16组成的减震杆，且螺杆18一端固定于上方金属板15上，另一端以非固定的形式穿过下方金属板17，螺杆18与上方金属板15之间无法发生移动，而与下方金属板17之间能够移动。两块金属板之间的螺杆18外部同轴嵌套有连接两块金属板的弹簧16它可以通过压缩弹簧(16)来减小在拉伸过程中惯性带来的缓冲。在实际的拉伸过程中，缓冲器中的弹簧16有着不可或缺作用，由往复杆4的上升阶段过渡到下降阶段和往复杆4的上升阶段过渡到下降阶段时，运动的突然变化必然会对部分装置造成不必要的磨损，同时，也会对待测金属产生一定影响，进而产生实验误差，而弹簧16的存在就可以使两块金属板之形成非刚性连接，既能够传导拉伸力，又能够使其具有一定的缓冲，防止瞬时应力过大，减少对零部件的磨损。为了使两块待测金属材料保持稳定，由螺杆18和弹簧16组成的减震杆可以设置多条，一般可设置三条或三条以上。

该装置中，用于夹持待测金属材料的夹具分为上下两部分，下方金属板17底部固定有两个第一夹具25-1，而工作台7上方固定有第二夹具25-2，第二夹具25-2通过卡具27进行固定。第一夹具25-1、第二夹具25-2、卡具27的形状结构不限，只要能够实现相应功能即可。待测金属材料的两端分别夹持固定于第一夹具25-1和第二夹具25-2上，由于工作台7保持不动，而减震器在往复杆4作用下上下往复运动，因此待测金属材料就会被不断的拉伸压缩，实现拉伸疲劳检测。

另外，该装置可用于进行金属线材的拉伸疲劳试验，也可以用于汽车减震片等金属片材或板材的拉伸疲劳试验，因此其夹具可以设置成多点式的夹具。本实施例中，第一夹具25-1和第二夹具25-2均有两块，两块第一夹具25-1之间保持一定距离，水平固定于上方金属板15底部。两块第二夹具25-2也以与第一夹具25-1一一对应的方式，设置于两块第一夹具25-1的正下方的卡具27上。使用时，金属片材或板材可夹持于四个夹具之间。另外，由于夹具之间具有空隙，因此为了在拉伸过程中阻止待测金属材料发生位移，本实施例在卡具27和第二夹具25-2之间夹持了一块隔板26，第二夹具25-2通过隔板26与卡具27固定。该隔板26能够使待测金属材料底部支顶于隔板上，防止其在夹具之间发生位移。

该装置使用时，首先调节升降夹8的高度使第一夹具25-1和第二夹具25-2间的距离可以符合安装待测金属的长度，并将待测金属安装在夹具上。然后将传动带与外部驱动电动机连接在一起，由电动机带动传动杆1和曲轴3转动，使得往复杆4在固定轨5的限位下上下往复运动，并带动待测金属材往复拉伸。记录金属材料拉伸疲劳试验机工作的时间，待预定时间后并取下待测金属查看其被拉伸的情况。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种金属材料拉伸疲劳试验机，其特征在于，包括底座和试验机本体，所述的试验机本体设置于底座上；试验机本体中具有起固定支撑作用的外框架(6)，工作台(7)通过升降夹(8)固定于外框架(6)上；外框架(6)的上部设置有往复杆(4)，固定轨(5)套设于往复杆(4)外，用于限制往复杆(4)的水平位移；往复杆(4)顶部连接驱动装置的动力输出端，实现竖向往复运动；往复杆(4)底部连接减震器；所述的减震器包括上方金属板(15)和下方金属板(17)，两块金属板之间设有由螺杆(18)和弹簧(16)组成的减震杆，且螺杆(18)一端固定于上方金属板(15)上，另一端以非固定的形式穿过下方金属板(17)，两块金属板之间的螺杆(18)外部同轴嵌套有连接两块金属板的弹簧(16)；所述下方金属板(17)底部固定有第一夹具(25-1)；所述的工作台(7)上方通过卡具(27)固定有第二夹具(25-2)，待测金属材料的两端分别夹持固定于第一夹具(25-1)和第二夹具(25-2)上。

2.如权利要求1所述的金属材料拉伸疲劳试验机，其特征在于，所述的底座底部固定有若干个减震地脚(9)。

3.如权利要求1所述的金属材料拉伸疲劳试验机，其特征在于，所述的驱动装置包括传动杆(1)和曲轴(3)，传动杆(1)通过传动带连接外部驱动电机；曲轴(3)的一端与传动杆(1)相连，随传动杆(1)同步转动；曲轴(3)与往复杆(4)之间通过连杆相连。

4.如权利要求1所述的金属材料拉伸疲劳试验机，其特征在于，所述的上方金属板(15)和下方金属板(17)之间设有多条所述的减震杆。

5.如权利要求1所述的金属材料拉伸疲劳试验机，其特征在于，所述的第一夹具(25-1)和第二夹具(25-2)均有两块，两块第一夹具(25-1)之间保持一定距离；两块第二夹具(25-2)对应设置于两块第一夹具(25-1)的正下方的卡具(27)上。

6.如权利要求5所述的金属材料拉伸疲劳试验机，其特征在于，所述的卡具(27)和第二夹具(25-2)之间夹持有隔板(26)，用于在拉伸过程中阻止待测金属材料发生位移。

7.如权利要求1所述的金属材料拉伸疲劳试验机，其特征在于，所述的固定轨(5)固定于外框架(6)上，固定轨(5)中开设有垂直通孔，往复杆(4)穿过该垂直通孔，且两者之间构成移动副。

8.如权利要求1所述的金属材料拉伸疲劳试验机，其特征在于，所述的升降夹(8)可滑动式固定于垂直的外框架(6)上。