CN210221660U - 一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置，包括检测台和固定板，所述固定板的上部固定对称安装有两个步进电机，每个所述步进电机的输出轴上均固定设置有齿轮，且两个齿轮共同啮合有齿板，每个所述齿轮上均焊接有挡棍，所述齿板的上端对称焊接有两个截止块，且齿板内设有永磁体，所述齿板的底端通过安装座连接有压头。本实用新型结构合理，压头在与待测铝合金材料接触时接触点垂直于材料表面，力垂直作用于材料，这样实验得出的凹痕深度或直径更加精确，有利于提高测量精度。

Description

一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置

技术领域

本实用新型涉及金属材料特性检测技术领域，尤其涉及一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置。

背景技术

硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力，硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标，金属硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法，硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性，或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。

铝合金材料属于有色金属材料，在现有的金属材料硬度检测装置中，通过使用增压气缸驱动压头下移，以相同的压力与金属接触后，将金属材料表面压出压痕，通过测量压痕的深度或直径来判断材料的硬度，但使用增压气缸驱动压头，在相互力的作用下，压头可能会发生细微的倾斜或偏移，从而导致作用力不再是垂直状态，造成测量误差较大的情况，因此我们提出一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置，包括检测台和固定板，所述固定板的上部固定对称安装有两个步进电机，每个所述步进电机的输出轴上均固定设置有齿轮，且两个齿轮共同啮合有齿板，每个所述齿轮上均焊接有挡棍，所述齿板的上端对称焊接有两个截止块，且齿板内设有永磁体，所述齿板的底端通过安装座连接有压头。

优选地，所述检测台上通过螺栓安装有固定台，所述固定台为中空结构，且固定台内放置有电磁铁。

优选地，所述固定板上还设置有两块导板，且两块导板分别位于两个步进电机的两侧，两块所述导板共同连接有连通管，所述连通管内设有柱形良导体，且两块导板通过柱形良导体电性连接。

优选地，两块导板均通过导线与电磁铁电性连接。

优选地，所述固定台的上表面固定设置有两个定位柱，每个所述定位柱上均套设有压块，且两个压块均为铁磁性材料制成。

优选地，所述挡棍、截止块的中心轴线均与检测台平行，且挡棍的中心轴线与截止块的中心轴线相互垂直。

本实用新型的有益效果：

1、本装置中电机驱动齿轮转动，齿轮有齿的一侧与齿板啮合，使齿板向上运动，当齿轮无齿的一侧转动到靠近齿板的位置时，齿板在重力作用下做竖直向下的自由落体运动，压头与待测材料撞击，因为压头与齿板部分重量固定，通过其高度就能计算出冲击力的大小，从而检测材料的硬度，通过这种设置，压头与材料接触时对材料施加的力一定为垂直于接触面的力，从而减小测量误差。

2、通过设置导板、永磁体、连通管、电磁铁等装置，当齿板向下运动时，永磁体也做加速度为重力加速度的加速运动，永磁体与导板之间存在相对运动，因导板部分位于永磁体的磁场范围内，所以相当于导板切割磁感线，所以柱形良导体、导板、电磁铁共同构成的闭合回路中会产生电流，从而使压块向电磁铁靠近，将固定台上的待检测材料夹持的更加紧固。

3、通过设置挡棍与截止块，当齿板下降到最低处时完成与材料的碰撞过程后，截止块与挡棍接触，一方面挡棍对齿板的移动方向进行限定，避免碰撞后的过程发生歪斜，造成齿轮或齿板磨损，一方面挡棍限制了齿板的下移的距离，避免齿板从两个齿轮之间脱离。

综上所述，本实用新型结构合理，压头在与待测铝合金材料接触时接触点垂直于材料表面，力垂直作用于材料，这样实验得出的凹痕深度或直径更加精确，有利于提高测量精度。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置的侧视图。

图中：1齿板、2永磁体、3连通管、4齿轮、5导板、6固定台、7电磁铁、8检测台、9固定板、10步进电机、11挡棍、12截止块、13压块、14压头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置，包括检测台8和固定板9，固定板9的上部固定对称安装有两个步进电机10，每个步进电机10的输出轴上均固定设置有齿轮4，且两个齿轮4共同啮合有齿板1，每个齿轮4上均焊接有挡棍11，且齿轮4上只有一半的齿，齿板1的上端对称焊接有两个截止块12，且齿板1内设有永磁体2，齿板1的底端通过安装座连接有压头14，通过设置安装座可以实现压头14规格的更换。

本实用新型中，检测台8上通过螺栓安装有固定台6，固定台6为中空结构，且固定台6内放置有电磁铁7，固定台6由高强度承重材料制成。

固定板9上还设置有两块导板5，且两块导板5分别位于两个步进电机10的两侧，两块导板5共同连接有连通管3，连通管3内设有柱形良导体，且两块导板5通过柱形良导体电性连接，柱形良导体的外侧可电镀银、铜等导电性优异材料，用以减小回路中的电阻。

两块导板5均通过导线与电磁铁7电性连接，柱形良导体、导板5与电磁铁7共同构成一个闭合回路，导板5由普通导电材料制成，其外侧涂覆有耐磨层。

固定台6的上表面固定设置有两个定位柱，每个定位柱上均套设有压块13，且两个压块13均为铁磁性材料制成。

挡棍11、截止块12的中心轴线均与检测台8平行，且挡棍11的中心轴线与截止块12的中心轴线相互垂直，两者属于异面直线。

本实用新型使用时，将待测含微量元素的铝合金材料样品放置在固定台6上，压块13可在定位柱上上下滑动，通过调整压块13的高度将材料固定，在检测开始前，根据对待测铝合金材料硬度的估算，设定齿板1与两个齿轮4啮合的位置，然后打开步进电机10，使两个齿轮4反向转动，共同抬升齿板1，因为齿轮4上有一部分位置没有齿，所以在转动到此位置时，齿板1不再受到齿轮的作用力，开始做自由落体运动；

当齿板1向下做加速运动的时候，永磁体2产生的磁场也在移动，导板5与永磁体2之间发生相对运动，相当于导板5做切割磁感线运动，连通管3内的柱形良导体、导板5、电磁铁7共同构成的闭合回路中会产生电流，从而使压块13向电磁铁7靠近，将固定台6上的待检测材料夹持的更加紧固；

压头14与待测材料碰撞产生凹痕后，其动能转化为两者的内能，压块14、齿板1的运动距离、质量等参数已知，从而可以计算出压块14对待测铝合金材料产生的冲力，测量材料上凹痕的深度或直径后，再经过对应的测量公式即能计算出材料的硬度。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置，包括检测台（8）和固定板（9），其特征在于，所述固定板（9）的上部固定对称安装有两个步进电机（10），每个所述步进电机（10）的输出轴上均固定设置有齿轮（4），且两个齿轮（4）共同啮合有齿板（1），每个所述齿轮（4）上均焊接有挡棍（11），所述齿板（1）的上端对称焊接有两个截止块（12），且齿板（1）内设有永磁体（2），所述齿板（1）的底端通过安装座连接有压头（14）。

2.根据权利要求1所述的一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置，其特征在于，所述检测台（8）上通过螺栓安装有固定台（6），所述固定台（6）为中空结构，且固定台（6）内放置有电磁铁（7）。

3.根据权利要求2所述的一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置，其特征在于，所述固定板（9）上还设置有两块导板（5），且两块导板（5）分别位于两个步进电机（10）的两侧，两块所述导板（5）共同连接有连通管（3），所述连通管（3）内设有柱形良导体，且两块导板（5）通过柱形良导体电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置，其特征在于，两块导板（5）均通过导线与电磁铁（7）电性连接。

5.根据权利要求2所述的一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置，其特征在于，所述固定台（6）的上表面固定设置有两个定位柱，每个所述定位柱上均套设有压块（13），且两个压块（13）均为铁磁性材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种含微量元素的铝合金材料硬度检测装置，其特征在于，所述挡棍（11）、截止块（12）的中心轴线均与检测台（8）平行，且挡棍（11）的中心轴线与截止块（12）的中心轴线相互垂直。

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