CN213632948U - 材料力学拉伸实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了材料力学拉伸实验装置，涉及材料性能测试技术领域，包括工作台，所述工作台上分别设有固定座和滑动座，所述固定座固定连接的设置在工作台上，所述滑动座滑动连接的设置在工作台上，所述固定座和滑动座上均连接有夹紧装置，夹紧装置分为上半夹具和下半夹具，上半夹具和下半夹具通过螺杆可拆卸连接，对试样进行夹持固定时操作方便简单，上半夹具和下半夹具上均设有与待拉伸试样相配合的凹槽，在实验时待拉伸试样两端放置在凹槽，不会对试样造成挤压变形，保证实验的精准性。本实用新型结构简单可靠，夹持时操作方便简单，不会对试样造成挤压变形，得到的实验数据相对准确，适于推广。

Description

材料力学拉伸实验装置

技术领域

本实用新型涉及材料性能测试技术领域，具体涉及材料力学拉伸实验装置。

背景技术

材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。拉伸试验是检测金属特性的重要指标之一，拉伸试验中对试样标距的精确标线是保证拉伸结果精确性的重要参数，拉伸试验对所用试样的要求根据金属材质的不同而有所区别，金属材料拉伸试样多为圆棒状或者片状，方便拉伸实验。

现有的用于材料力学拉伸试样用的实验装置不方便对标准试样进行夹持固定，而且对试样进行夹持紧定后容易对试样造成挤压变形进而影响试验的精准性。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供材料力学拉伸实验装置，解决现有拉伸实验装置对试样夹持不便，以及在夹持时对试样造成挤压变形进而影响试验的精准性的问题。

本实用新型的技术方案为：材料力学拉伸实验装置，包括工作台、固定座、滑动座、夹紧装置、丝杠、驱动装置；

所述工作台上分别设有固定座和滑动座，所述工作台上横向设有与滑动座相配合的贯穿槽，所述滑动座滑动连接的设置在贯穿槽内，所述固定座和滑动座上均连接有夹紧装置；

所述夹紧装置包括上半夹具、下半夹具、螺杆；两个所述下半夹具分别固定连接的设置在固定座和滑动座上，两个所述下半夹具上方均设有上半夹具，所述上半夹具和下半夹具通过螺杆可拆卸连接，所述上半夹具和下半夹具上均设有与待拉伸试样相配合的若干层均匀分布的凹槽，所述待拉伸试样可拆卸连接的设置在凹槽内；

所述工作台内设有空腔，所述空腔内横向设有丝杠，所述滑动座下端设有与丝杠相配合的第一螺孔，所述滑动座通过第一螺孔与丝杠连接，所述丝杠一端与工作台内壁转动连接，所述工作台一侧外壁设有驱动装置，所述丝杠另一端贯穿工作台侧壁与驱动装置连接。

进一步地，所述贯穿槽内两侧均设有滑槽，所述滑动座两侧设有与滑槽相配合的凸起，所述凸起滑动连接的设置在滑槽内。

进一步地，两个所述夹紧装置处于同一竖平面。

进一步地，两个所述夹紧装置的凹槽开口朝向相反。

进一步地，所述上半夹具和下半夹具上端两侧分别竖直设有与螺杆相配合的第二螺孔，所述螺杆通过第二螺孔分别与上半夹具和下半夹具螺纹连接。

进一步地，所述第二转轴通过联轴器与丝杠可拆卸连接。

进一步地，所述驱动装置包括外壳、第一转轴、第二转轴、第一齿轮、第二齿轮、电机；所述外壳设置在工作台一侧外壁，所述外壳内横向设有第一转轴，所述第一转轴转动连接的设置在外壳内，所述第一转轴上套设有第一齿轮，所述第一齿轮一侧设有相配合的第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合连接，所述第二齿轮通过第二转轴转动连接的设置在外壳内，所述第二转轴一端转动连接的设置在外壳内壁，所述第二转轴另一端贯穿外壳侧壁与丝杠连接，所述外壳外壁设有电机，所述第一转轴一端贯穿外壳侧壁与电机的输出轴连接。

进一步地，所述第一齿轮的直径尺寸小于第二齿轮的直径尺寸。

本实用新型的优点：

本实用新型的夹紧装置分为上半夹具和下半夹具，上半夹具和下半夹具通过螺杆可拆卸连接，对试样进行夹持固定时操作方便简单；上半夹具和下半夹具上均设有与待拉伸试样相配合的凹槽，在实验时待拉伸试样两端放置在凹槽，不会对试样造成挤压变形，保证实验的精准性；待拉伸试样一端的移动由丝杠来实现，拉伸过程平稳进行，并且在移动时丝杠具有自锁性，保证实验得到的相对准确，提高装置整体的可靠性；驱动装置内一对配合的齿轮在工作时起到减速器的作用，具有放大加载力的效果，在实验时可减小所需载荷力，经济实用。本实用新型结构简单可靠，夹持时操作方便简单，不会对试样造成挤压变形，减小实验的误差，适于推广。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的滑动座结构示意图；

图3是本实用新型的贯穿槽示意图；

图4是本实用新型的夹紧装置结构示意图；

图5是本实用新型的夹紧装置安装示意图；

图6是本实用新型的驱动装置侧视图；

图7是本实用新型的驱动装置俯视图。

附图标记：

1为工作台、101为贯穿槽、102为滑槽、2为固定座、3为滑动座、301为凸起、4为夹紧装置、401为上半夹具、402为下半夹具、403为螺杆、5为丝杠、6为驱动装置、601为外壳、602为第一转轴、603为第二转轴、604为第一齿轮、605为第二齿轮、606为电机、7为联轴器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参考图1至图7，材料力学拉伸实验装置，包括工作台1、固定座2、滑动座3、夹紧装置4、丝杠5、驱动装置6；

工作台1上分别设有固定座2和滑动座3，固定座2固定连接的设置在工作台1上，在实验中保持不动，工作台1上横向设有与滑动座3相配合的贯穿槽101，滑动座3滑动连接的设置在贯穿槽101内，滑动座3可在工作台1上沿贯穿槽101来回移动，贯穿槽101内两侧均设有滑槽102，滑动座3两侧设有与滑槽102相配合的凸起301，凸起301滑动连接的设置在滑槽102内，凸起301的结构限制了滑动座3运动范围，避免滑动座3在贯穿槽101内移动时出现左右晃动的情况，保证滑动座3在移动时平稳；

固定座2和滑动座3上均连接有夹紧装置4，夹紧装置4用于对待拉伸试样的两端进行夹紧，避免在实验过程中待拉伸试样出现晃动的情况，夹紧装置4包括上半夹具401、下半夹具402、螺杆403；两个下半夹具402分别固定连接的设置在固定座2和滑动座3上，设置在固定座2上的下半夹具402在实验中保持不动，设置在滑动座3上的下半夹具402在实验中沿贯穿槽101移动，两个下半夹具402上方均设有上半夹具401，上半夹具401和下半夹具402通过螺杆403可拆卸连接，上半夹具401和下半夹具402上端两侧分别竖直设有与螺杆403相配合的第二螺孔，螺杆403通过第二螺孔分别与上半夹具401和下半夹具402螺纹连接，将待拉伸试样两端分别放置在两个下半夹具402内，通过转动螺杆403将上半夹具401和下半夹具402连接在一起，完成对待拉伸试样两端的固定；

待拉伸试样外形是两端直径较大，中间直径较小的圆柱体结构，上半夹具401和下半夹具402上均设有与待拉伸试样两端相配合的若干层均匀分布的凹槽，待拉伸试样两端可拆卸连接的设置在凹槽内，对待拉伸试样进行夹紧时，将待拉伸试样两端直径较大的圆柱体放置在相配合的凹槽内，在实验中通过凹槽对圆柱体阻挡来实现待拉伸试样保持不动，两个夹紧装置4处于同一竖平面，保证待拉伸试样在实验时保持水平，避免出现误差，两个夹紧装置4的凹槽开口朝向相反，通过两个凹槽对两端直径较大的圆柱体施加相反的阻挡力，使得待拉伸试样一端移动一定位置时，待拉伸试样从中间位置断裂，达到实验目的；

工作台1内设有空腔，空腔内横向设有丝杠5，滑动座3下端设有与丝杠5相配合的第一螺孔，滑动座3通过第一螺孔与丝杠5连接，丝杠5转动时，带动滑动座3在贯穿槽101内来回转动，丝杠5一端与工作台1内壁转动连接，工作台1一侧外壁设有驱动装置6，丝杠5另一端贯穿工作台1侧壁与驱动装置6连接，驱动装置6用于产生动力带动丝杠5转动；

驱动装置6包括外壳601、第一转轴602、第二转轴603、第一齿轮604、第二齿轮605、电机606；外壳601设置在工作台1一侧外壁，外壳601内横向设有第一转轴602，第一转轴602转动连接的设置在外壳601内，第一转轴602上套设有第一齿轮604，第一齿轮604与转轴602固定连接，转轴602转动时带动第一齿轮604进行转动，第一齿轮604一侧设有相配合的第二齿轮605，第一齿轮604和第二齿轮605啮合连接，当第一齿轮604转动时，带动第二齿轮605进行转动，第二齿轮605通过第二转轴603转动连接的设置在外壳601内，第二齿轮605与第二转轴603固定连接，第二齿轮605转动时带动第二转轴603转动，第二转轴603一端转动连接的设置在外壳601内壁，第二转轴603另一端贯穿外壳601侧壁与丝杠5连接，第二转轴603通过联轴器7与丝杠5可拆卸连接，联轴器7可使第二转轴603和丝杠5共同旋转并传递扭矩，便于拆卸，外壳601外壁设有电机606，第一转轴602一端贯穿外壳601侧壁与电机606的输出轴连接，电机606提供动力带动第一转轴602转动，通过控制电机606的正反转，即可实现滑动座3的来回移动，第一齿轮604的直径尺寸小于第二齿轮605的直径尺寸，在工作时起到减速器的左右，具有放大加载力的效果，在实验时可减小所需载荷力，经济实用。

本实用新型的使用方法：当需要进行拉伸实验时，扭动固定座2上方夹紧装置4的两个螺杆403，将上半夹具401与下半夹具402分开，握住上半夹具401沿螺杆403向上移动，将上半夹具401和下半夹具402的凹槽分开到一定高度，然后将对待拉伸试样其中一端较大的圆柱体放置到其中一个相配合的凹槽内，待拉伸试样另一端贯穿夹紧装置4，然后松开上半夹具401，上半夹具401和下半夹具402接触，扭动两个螺杆403，两个螺杆403对上半夹具401施加向下的力，使得上半夹具401和下半夹具402紧紧固定在一起，此时待拉伸试样一端被完全夹紧不再移动，然后扭动滑动座3上方夹紧装置4的两个螺杆403，将上半夹具401与下半夹具402分开，握住上半夹具401沿螺杆403向上移动，将上半夹具401和下半夹具402的凹槽分开到一定高度，开启电机606，在电机606的带动下，丝杠5转动带动滑动座3移动，对夹紧装置4与待拉伸试样另一端圆柱体之间的位置进行调整，当待拉伸试样另一端圆柱体进入下半夹具402的凹槽内时，关闭电机606，此时滑动座3不再移动，然后松开上半夹具401，上半夹具401和下半夹具402接触，扭动两个螺杆403，两个螺杆403对上半夹具401施加向下的力，使得上半夹具401和下半夹具402紧紧固定在一起，此时待拉伸试样两端都被完全夹紧不再移动，完成对待拉伸试样的夹紧工作；

最后开启电机606，带动丝杠5转动，丝杠5带动滑动座3上方的夹紧装置4沿与固定座2相反的方向移动，待拉伸试样被拉伸，直到待拉伸试样被拉断后，关闭电机606，此时滑动座3不再移动，分别扭动固定座2和滑动座3上方夹紧装置4的两个螺杆403，将拉断的两部分待拉伸试样从凹槽内取出，进行后续的测量等工作，完成对待拉伸试样的拉伸实验。

本实用新型的夹紧装置分为上半夹具和下半夹具，上半夹具和下半夹具通过螺杆可拆卸连接，对试样进行夹持固定时操作方便简单；上半夹具和下半夹具上均设有与待拉伸试样相配合的凹槽，在实验时待拉伸试样两端放置在凹槽，不会对试样造成挤压变形，保证实验的精准性；待拉伸试样一端的移动由丝杠来实现，拉伸过程平稳进行，并且在移动时丝杠具有自锁性，保证实验得到的相对准确，提高装置整体的可靠性；驱动装置内一对配合的齿轮在工作时起到减速器的作用，具有放大加载力的效果，在实验时可减小所需载荷力，经济实用。本实用新型结构简单可靠，夹持时操作方便简单，不会对试样造成挤压变形，减小实验的误差，适于推广。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.材料力学拉伸实验装置，其特征在于，包括工作台（1）、固定座(2)、滑动座（3）、夹紧装置（4）、丝杠（5）、驱动装置（6）；

所述工作台（1）上分别设有固定座(2)和滑动座（3），所述工作台（1）上横向设有与滑动座（3）相配合的贯穿槽（101），所述滑动座（3）滑动连接的设置在贯穿槽（101）内，所述固定座(2)和滑动座（3）上均连接有夹紧装置（4）；

所述夹紧装置（4）包括上半夹具（401）、下半夹具（402）、螺杆（403）；两个所述下半夹具（402）分别固定连接的设置在固定座(2)和滑动座（3）上，两个所述下半夹具（402）上方均设有上半夹具（401），所述上半夹具（401）和下半夹具（402）通过螺杆（403）可拆卸连接，所述上半夹具（401）和下半夹具（402）上均设有与待拉伸试样相配合的若干层均匀分布的凹槽，所述待拉伸试样可拆卸连接的设置在凹槽内；

所述工作台（1）内设有空腔，所述空腔内横向设有丝杠（5），所述滑动座（3）下端设有与丝杠（5）相配合的第一螺孔，所述滑动座（3）通过第一螺孔与丝杠（5）连接，所述丝杠（5）一端与工作台（1）内壁转动连接，所述工作台（1）一侧外壁设有驱动装置（6），所述丝杠（5）另一端贯穿工作台（1）侧壁与驱动装置（6）连接。

2.根据权利要求1所述的材料力学拉伸实验装置，其特征在于：所述贯穿槽（101）内两侧均设有滑槽（102），所述滑动座（3）两侧设有与滑槽（102）相配合的凸起（301），所述凸起（301）滑动连接的设置在滑槽（102）内。

3.根据权利要求1所述的材料力学拉伸实验装置，其特征在于：两个所述夹紧装置（4）处于同一竖平面。

4.根据权利要求1所述的材料力学拉伸实验装置，其特征在于：两个所述夹紧装置（4）的凹槽开口朝向相反。

5.根据权利要求1所述的材料力学拉伸实验装置，其特征在于：所述上半夹具（401）和下半夹具（402）上端两侧分别竖直设有与螺杆（403）相配合的第二螺孔，所述螺杆（403）通过第二螺孔分别与上半夹具（401）和下半夹具（402）螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的材料力学拉伸实验装置，其特征在于：所述驱动装置（6）包括外壳（601）、第一转轴（602）、第二转轴（603）、第一齿轮（604）、第二齿轮（605）、电机（606）；所述外壳（601）设置在工作台（1）一侧外壁，所述外壳（601）内横向设有第一转轴（602），所述第一转轴（602）转动连接的设置在外壳（601）内，所述第一转轴（602）上套设有第一齿轮（604），所述第一齿轮（604）一侧设有相配合的第二齿轮（605），所述第一齿轮（604）和第二齿轮（605）啮合连接，所述第二齿轮（605）通过第二转轴（603）转动连接的设置在外壳（601）内，所述第二转轴（603）一端转动连接的设置在外壳（601）内壁，所述第二转轴（603）另一端贯穿外壳（601）侧壁与丝杠（5）连接，所述外壳（601）外壁设有电机（606），所述第一转轴（602）一端贯穿外壳（601）侧壁与电机（606）的输出轴连接。

7.根据权利要求6所述的材料力学拉伸实验装置，其特征在于：所述第二转轴（603）通过联轴器（7）与丝杠（5）可拆卸连接。

8.根据权利要求6所述的材料力学拉伸实验装置，其特征在于：所述第一齿轮（604）的直径尺寸小于第二齿轮（605）的直径尺寸。

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