CN210604173U - 一种电子万能试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种电子万能试验机，涉及仪器仪表技术领域，解决了现有技术中市场上没有大规格电子拉力试验机的技术问题。技术特征包括拉压机构，拉压机构为试件提供拉力和压力；扭转机构，扭转机构为试件提供扭转力；夹具，夹具用于夹持试件；框架，框架为拉压机构、扭转机构和夹具提供安装空间，拉压机构安装在框架的上方，扭转机构安装在框架的下方，夹具安装在拉压机构的下方；其中，拉压机构包括齿轮传动机构，齿轮传动机构用于对试件提供试验力。具有实现一机多用，性价比高，能够将多种功能集成一体，为用户节约了采购成本的效果。

Description

一种电子万能试验机

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表技术领域，特别涉及一种电子万能试验机。

背景技术

试验机是仪器仪表技术领域的重要内容之一。本实用新型涉及的是一种电子拉力试验机。电子拉力试验机具有大刚度、易控制、无油液泄漏风险等诸多优点。一般情况，受结构、成本和传统观念等因素制约，电子拉力试验机一般是通过伺服电机带动丝杠做直线运动，然后对试验件进行拉力或者压力测试，由于结构的限制，这就导致了电子拉力试验机的规格都较小，目前为止市场上都是100kN以下的规格，即试验力最大是100kN，规格再大的就需要通过液压缸控制。本实用新型设计一种不同的电子拉力试验机的结构，可以较好地解决电子拉力试验机的性价比问题。为推广电子拉力试验机，在较大范围内替代传统的液压传动试验机，提供一种选项。

实用新型内容

本实用新型要解决现有技术中市场上没有大规格电子拉力试验机的技术问题，提供一种电子万能试验机。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案具体如下：

一种电子万能试验机，包括：拉压机构，拉压机构为试件提供拉力和压力；

扭转机构，扭转机构为试件提供扭转力；

夹具，夹具用于夹持试件；

框架，框架为拉压机构、扭转机构和夹具提供安装空间，拉压机构安装在框架的上方，扭转机构安装在框架的下方，夹具安装在拉压机构的下方；

其中，拉压机构包括齿轮传动机构，齿轮传动机构用于对试件提供试验力。

优选的是，框架包括上横梁、下横梁和四个立柱，立柱的两端分别与上横梁和下横梁固定连接。

优选的是，立柱的上方与上横梁通过涨紧套固定连接。

优选的是，拉压机构包括：伺服电机和齿轮传动机构，伺服电机与上横梁的上方一侧固定连接，伺服电机的输出轴固定安装有齿轮传动机构，齿轮传动机构，包括：主动齿轮、从动齿轮和丝杠，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮设有中心轴，中心轴设有内螺纹，中心轴处的内螺纹与丝杠螺纹连接，从动齿轮的中心轴与上横梁通过轴承座转动连接，丝杠的底端固定安装有移动横梁，移动横梁的周边安装有直线轴承，直线轴承与立柱滑动配合。

优选的是，伺服电机上设有防尘罩，防止罩安装在上横梁上。

优选的是，扭转机构包括：扭转电机，扭转电机固定安装在下横梁的上方一侧，扭转电机的输出轴固定安装有主动扭转齿轮，主动扭转齿轮与从动扭转齿轮啮合，从动扭转齿轮设有从动扭转齿轮中心轴，从动扭转齿轮中心轴与下横梁通过扭转轴承座转动连接，其中，从动扭转齿轮中心轴与丝杠同轴。

优选的是，夹具包括同轴设置的上夹具和下夹具，上夹具与移动横梁的中心位置固定连接，下夹具与从动扭转齿轮中心轴固定连接。

本实用新型具有以下的有益效果：

本实用新型的一种电子万能试验机，通过设置齿轮传动机构，能够为电子万能试验机提供较大的试验力，在较大范围内替代传统的液压传动试验机，提供一种选项；同时，通过设置扭转机构，能够为试件提供扭转的力，在电子万能试验机实现常规的拉、压功能的前提下，还可以实现扭转的功能，实现一机多用，性价比高，能够将多种功能集成一体，为用户节约了采购成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种电子万能试验机的立体图；

图2为本实用新型的一种电子万能试验机的结构示意图；

图3为本实用新型的一种电子万能试验机的涨紧套固定立柱的示意图。

图中的附图标记表示为：

1、拉压机构；101、防尘罩；102、伺服电机；103、主动齿轮；104、从动齿轮；105、丝杠；106、直线轴承；107、移动横梁；2、框架；201、上横梁；202、涨紧套；203、立柱；204、下横梁；3、夹具；301、上夹具；302、下夹具；4、扭转机构；401、扭转电机；402、主动扭转齿轮；403、从动扭转齿轮；404、扭转轴承座；405、从动扭转齿轮中心轴。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种电子万能试验机，包括：拉压机构1，拉压机构1为试件提供拉力和压力；

扭转机构4，扭转机构4为试件提供扭转力；

夹具3，夹具3用于夹持试件；

框架2，框架2为拉压机构1、扭转机构4和夹具3提供安装空间，拉压机构1安装在框架2的上方，扭转机构4安装在框架2的下方，夹具3安装在拉压机构1的下方；

其中，拉压机构1包括齿轮传动机构，齿轮传动机构用于对试件提供试验力。

工作原理：将试件安装在夹具上，通过拉压机构1的作用，可以实现对试件的拉伸、压缩试验，通过扭转机构4的作用，可以实现对试件的扭转试验，也可以实现对试件一边拉伸一边扭转的试验或者对试件一边压缩一边扭转的试验，实现一机多用，能够将多种功能集成一体，为用户节约了采购成本；框架2为拉压机构1、扭转机构4和夹具3提供安装空间；其中，拉压机构1包括齿轮传动机构，齿轮传动机构的传动力大，相比较于常规的电子拉力试验机，可以实现更大的拉力和压力，也就是说，通过设置齿轮传动机构，本电子万能试验机可以实现超过100kN的力，甚至更大的力，可以较好地解决电子拉力试验机的性价比问题。为推广电子拉力试验机，在较大范围内替代传统的液压传动试验机，提供一种选项。

框架2包括上横梁201、下横梁204和四个立柱203，立柱203的两端分别与上横梁201和下横梁204固定连接。

工作原理：框架2为拉压机构1、扭转机构4和夹具3提供安装空间，其中拉压机构1安装在上横梁201上，扭转机构4安装在下横梁204上，通过立柱203的高度可以保证上横梁201和下横梁204之间的距离，进而保证了试验的空间，四根立柱203支撑，可以保证框架2整体稳固，也保证了框架2的刚度，保证了试验结果的准确性，不会因试验力过大，而导致框架2变形过大，进而影响了试验结果的准确性；框架2上安装试验需要的辅具如传感器、测量仪器等，并可以承受载荷。

立柱203的上方与上横梁201通过涨紧套202固定连接。

工作原理：上横梁201与立柱203通过涨紧套202固定连接，如图3所示，二者的结构和工作方式为：立柱203在上横梁201的孔中，通过涨紧套202，二者配合关系为动配合。通过手动调节，可以使涨紧套202夹紧或者松开，当涨紧套202松开时，上横梁201连同其上的附件可以沿着立柱203作轴向运动，并由上横梁201的导向孔导向，当涨紧套202锁紧时，上横梁201与立柱203固定连接。通过设置涨紧套202可以保证立柱203与上横梁201之间的固定，也可以调整上横梁201与下横梁204之间的距离，调整空间相对于普通的螺纹固定连接的方式自由，调整空间更大，可以满足用户因临时增大试件的需求。

拉压机构1包括：伺服电机102和齿轮传动机构，伺服电机102与上横梁201的上方一侧固定连接，伺服电机102的输出轴固定安装有齿轮传动机构，齿轮传动机构，包括：主动齿轮103、从动齿轮104和丝杠105，主动齿轮103与从动齿轮104啮合，从动齿轮104设有中心轴，中心轴设有内螺纹，中心轴处的内螺纹与丝杠105螺纹连接，从动齿轮104的中心轴与上横梁201通过轴承座转动连接，丝杠105的底端固定安装有移动横梁107，移动横梁107的周边安装有直线轴承106，直线轴承106与立柱203滑动配合。

工作原理：如图2所示，接通电源启动伺服电机102，伺服电机102带动主动齿轮103顺时针旋转，主动齿轮103带动从动齿轮104逆时针旋转，从动齿轮104设有中心轴，中心轴设有内螺纹，中心轴处的内螺纹与丝杠105螺纹连接，在从动齿轮104逆时针旋转的过程中，从动齿轮104带动丝杠105向下运动，丝杠105带动移动横梁107沿着立柱203向下运动，进而对试件进行压缩，实现了拉压机构1的压缩的性能；伺服电机102带动主动齿轮103逆时针旋转，主动齿轮103带动从动齿轮104顺时针旋转，从动齿轮104设有中心轴，中心轴设有内螺纹，中心轴处的内螺纹与丝杠105螺纹连接，在从动齿轮104顺时针旋转的过程中，从动齿轮104带动丝杠105向上运动，丝杠105带动移动横梁107沿着立柱203向上运动，进而对试件进行拉伸，实现了拉压机构1的拉伸的性能；丝杠105的底端固定安装有移动横梁107，移动横梁107的周边安装有直线轴承106，直线轴承106与立柱203滑动配合，由此可知，丝杠105在上下运动的过程中，移动横梁107通过直线轴承106沿着立柱203做直线运动，由于移动横梁107上的直线轴承106的限位作用，可以保证丝杠105只能做上下运动，而不能带动移动横梁107进行旋转运动，保证了试验的精确性，由于单根丝杠105，适合大规格滚动摩擦丝杠，所以传动、驱动系统简单，具备输出大载荷、成本降低的特点，同时具备了电子万能试验机的所有特征；如图2可知，丝杠105穿过上横梁201中间的孔、并可以沿着上横梁201中间的孔上下运动。

伺服电机102上设有防尘罩101，防止罩101安装在上横梁201上。

工作原理：在实际使用过程中，有的试验室现成环境一般，灰尘大，通过设置防尘罩101可以保证外部灰尘不会落到伺服电机102上，保证了伺服电机102的外部清洁，同时，也保证了伺服电机102上的电气接口的清洁，为维修人员提供方便，实际工作过程中，因为外部的灰尘落入伺服电机102上的电气接口上，也会导致接触不良，影响了伺服电机102的实用寿命，同时也会维修人员增添很大负担，通过设置防止罩101，可以避免外部外部灰尘进入伺服电机102的电气接口处，保证了伺服电机102的正常使用寿命，也减小了维修人员的老动负担。

扭转机构4包括：扭转电机401，扭转电机401固定安装在下横梁204的上方一侧，扭转电机401的输出轴固定安装有主动扭转齿轮402，主动扭转齿轮402与从动扭转齿轮403啮合，从动扭转齿轮403设有从动扭转齿轮中心轴405，从动扭转齿轮中心轴405与下横梁204通过扭转轴承座404转动连接，其中，从动扭转齿轮中心轴405与丝杠105同轴。

工作原理：接通电源，启动扭转电机401，扭转电机401带动主动扭转齿轮402转动(顺时针、逆时针均可)，主动扭转齿轮402带动从动扭转齿轮403转动，进而对夹持在夹具3上的试件进行扭转试验，通过扭转机构4与拉压机构1的配合，可以对试件做一边拉伸一边扭转的试验或者对试件做一边压缩一边扭转的试验，或者只是通过扭转机构4单独进行扭转试验，实现一机多用，能够将多种功能集成一体，为用户节约了采购成本；通过设置扭转轴承座404，可以保证从动扭转齿轮403正常旋转，摩擦力小，在工作的过程中，扭转轴承座404为从动扭转齿轮403提供有效支撑，并使从动扭转齿轮403在扭转轴承座404内旋转，摩擦力小，保证了从动扭转齿轮403的正常使用；从动扭转齿轮中心轴405与丝杠105同轴，可以保证拉压机构1上的丝杠105对试件的作用力垂直，即保证了试件竖直受力，试件的受力方向在一条直线上，避免了偏载力的发生，也保证了试验结果的准确性。

夹具3包括同轴设置的上夹具301和下夹具302，上夹具301与移动横梁107的中心位置固定连接，下夹具302与从动扭转齿轮中心轴405固定连接，上夹具301随着移动横梁107上下运动，不会有旋转运动，下夹具302随着从动扭转齿轮403做旋转运动，不会上下移动。

工作原理：上夹具301和下夹具302将试件夹紧，保证了试件的竖直，也保证了试件的受力方向在同一条直线上，通过配合拉压机构1和扭转机构4对试件进行试验，在拉压试验时，拉压机构1提供拉伸或压缩的力，通过丝杠105作用到移动横梁107上，进而将力作用到上夹具301上，最终拉压机构1将拉伸和压缩的力作用到试件上，对试件进行拉压试验；在扭转试验时，扭转机构4提供扭转的力，通过从动扭转齿轮403带动下夹具302旋转，而上夹具301不会旋转，进而对夹持在夹具3上的试件进行扭转试验。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种电子万能试验机，其特征在于，包括：拉压机构(1)，所述拉压机构(1)为试件提供拉力和压力；

扭转机构(4)，所述扭转机构(4)为试件提供扭转力；

夹具(3)，所述夹具(3)用于夹持试件；

框架(2)，所述框架(2)为拉压机构(1)、扭转机构(4)和夹具(3)提供安装空间，所述拉压机构(1)安装在框架(2)的上方，所述扭转机构(4)安装在框架的下方，所述夹具(3)安装在拉压机构(1)的下方；

其中，所述拉压机构(1)包括齿轮传动机构，所述齿轮传动机构用于对试件提供试验力。

2.如权利要求1所述的一种电子万能试验机，其特征在于，所述框架(2)包括上横梁(201)、下横梁(204)和四个立柱(203)，所述立柱(203)的两端分别与上横梁(201)和下横梁(204)固定连接。

3.如权利要求2所述的一种电子万能试验机，其特征在于，所述立柱(203)的上方与上横梁(201)通过涨紧套(202)固定连接。

4.如权利要求2所述的一种电子万能试验机，其特征在于，所述拉压机构(1)包括：伺服电机(102)和齿轮传动机构，所述伺服电机(102)与上横梁(201)的上方一侧固定连接，所述伺服电机(102)的输出轴固定安装有齿轮传动机构，所述齿轮传动机构，包括：主动齿轮(103)、从动齿轮(104)和丝杠(105)，所述主动齿轮(103)与从动齿轮(104)啮合，所述从动齿轮(104)设有中心轴，所述中心轴设有内螺纹，所述中心轴处的内螺纹与丝杠(105)螺纹连接，所述从动齿轮(104)的中心轴与上横梁(201)通过轴承座转动连接，所述丝杠(105)的底端固定安装有移动横梁(107)，所述移动横梁(107)的周边安装有直线轴承(106)，所述直线轴承(106)与立柱(203)滑动配合。

5.如权利要求4所述的一种电子万能试验机，其特征在于，所述伺服电机(102)上设有防尘罩(101)，所述防尘罩(101)安装在上横梁(201)上。

6.如权利要求4所述的一种电子万能试验机，其特征在于，所述扭转机构(4)包括：扭转电机(401)，所述扭转电机(401)固定安装在下横梁(204)的上方一侧，所述扭转电机(401)的输出轴固定安装有主动扭转齿轮(402)，所述主动扭转齿轮(402)与从动扭转齿轮(403)啮合，所述从动扭转齿轮(403) 设有从动扭转齿轮中心轴(405)，所述从动扭转齿轮中心轴(405)与下横梁(204)通过扭转轴承座(404)转动连接，其中，所述从动扭转齿轮中心轴(405)与丝杠(105)同轴。

7.如权利要求6所述的一种电子万能试验机，其特征在于，所述夹具(3)包括同轴设置的上夹具(301)和下夹具(302)，所述上夹具(301)与移动横梁(107)的中心位置固定连接，所述下夹具(302)与从动扭转齿轮中心轴(405)固定连接。

Images