CN216594478U - 一种便携式自动程控试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及试验机领域，具体涉及一种便携式自动程控试验机，包括第一工作台与第二工作台，所述第一工作台与所述第二工作台之间设置有支撑柱并通过所述支撑柱连接，所述第一工作台与第二工作台之间的空间为试验空间；加载杆，所述第一工作台上设置有第一通孔，所述加载杆可移动地设置在所述第一通孔内，压盘，所述压盘设置有两个，其中一个压盘固定在所述加载杆的一端，另一个固定在所述第二工作台上，加力组件，所述加力组件固定在所述第一工作台上，与加载杆适配并控制所述加载杆在所述通孔内的移动；电气控制箱；本实用新型设计巧妙，结构合理，提供了一种便于携带的自动程控试验机，具有显著的市场推广意义。

Description

一种便携式自动程控试验机

技术领域

本实用新型涉及试验机领域，具体涉及一种便携式自动程控试验机。

背景技术

电子试验机是材料科学研究中重要实验仪器，通过控制程序根据不同的实验标准对材料进行拉伸、压缩、剪切等。电子试验机的发展十分迅猛，市场上技术较为突出的国外企业有Zwick、Instron、MTS、岛津，国内有三思纵横、申力等。目前市场上的试验机多为实验室设计，无论是单立柱式还是双立柱式的试验机体积都较为庞大，无法随车携带，不能满足检测行业客户现场检测校准的需求，因此市场上需要一台体积小，重量轻，能够随车携带的便携式试验机。

有必要解决该问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种便携式自动程控试验机，具有体积小，重量轻，能够随身携带等特点，很好地满足市场需要，本实用新型采用的技术方案如下：

一种便携式自动程控试验机，包括：

第一工作台与第二工作台，所述第一工作台与所述第二工作台之间设置有支撑柱并通过所述支撑柱连接，所述第一工作台与第二工作台之间的空间为试验空间；

加载杆，所述第一工作台上设置有第一通孔，所述加载杆可移动地设置在所述第一通孔内，通过所述第一通孔，所述加载杆的一端被伸入所述试验空间内；

压盘，所述压盘设置有两个且均设置在所述试验空间内，其中一个压盘固定在所述加载杆的一端，另一个固定在所述第二工作台上，两个所述压盘之间相对设置；

加力组件，所述加力组件固定在所述第一工作台上，与加载杆适配并控制所述加载杆在所述通孔内的移动；

电气控制箱，所述电气控制箱与所述加力组件电连接，控制所述加力组件运转。

在一些实施例中，所述加力组件包括驱动结构与从动结构；

所述驱动结构包括主动轮与电机装置，所述电机装置被安装在所述第一工作台上，所述主动轮安装在所述电机装置的动力输出轴上；

所述从动结构包括从动轮与支撑装置，所述从动轮通过所述支撑装置可转动地安装在所述一工作台上，所述从动轮的转动轴线为中轴线且转动平面恒定；

所述主动轮与从动轮之间设置有传动结构并通过所述传动结构带传递动力；

沿所述从动轮的中轴线设置有第二通孔，所述从动轮通过所述第二通孔套设在所述加载杆上，所述加载杆与所述第二通孔之间通过螺纹配合连接，所述从动轮在转动时，带动所述加载杆沿着所述从动轮的中轴线方向移动。

在一些实施例中，所述传动结构可设置为齿轮传动结构、皮带传动结构或链条传动结构中的其中一种。

在一些实施例中，所述电机装置包括伺服电机与减速机，所述伺服电机与减速机连接并驱动所述减速机，所述减速机上延伸出动力输出轴，所述伺服电机与所述电气控制箱电连接。

在一些实施例中，所述支撑装置包括轴承座与轴承，所述轴承座上开设有第三通孔，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔与所述轴承均同轴设置，所述加载杆的侧壁上设置有沿轴向延伸的键槽，所述轴承与所述加载杆之间通过键连接。

在一些实施例中，所述主动轮与所述从动轮设置在所述第一工作台远离所述试验空间的一侧；

所述电机装置设置在所述第一工作台靠近所述试验空间的一侧；

所述第一工作台上设置有供所述电机装置的动力输出轴通过的缺口。

在一些实施例中，所述电机装置的动力输出轴的轴向与所述加载杆的轴向平行。

在一些实施例中，所述第一工作台上设置有防尘罩，所述防尘罩具有中空腔体，所述加力组件被设置在所述防尘罩内；

所述试验空间内设置有筒形的防尘帘，所述防尘帘设置在所述第一工作台与所述加载杆上固定的压盘之间，进入所述试验空间内的加载杆被包围在所述筒形的防尘帘的内部空间。

在一些实施例中，所述加载杆与其上固定的压盘之间设置有压力传感器，所述压力传感器与所述电气控制箱电连接。

在一些实施例中，所述第一工作台与所述第二工作台的制备材料为2A12铝合金，所述支撑柱、加载杆的制备材料为低合金结构钢。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：

1、本实用新型中在两个工作台之间设置试验空间，对试验机各模块进行结构上的重新设计，区别与传统机构，不仅可以实现自动化程序控制，还具有体积小，重量轻，可以随车携带的特点，目前市场上尚未有同类产品，可满足检测行业客户现场检测校准的需求。

2、本实用新型中设置有独特的加力组件，其中的驱动结构与从动结构具有空间分布上的合理性，如主动轮与从动轮同轴设置，由此产生了加载杆与动力输出轴可平行设置的技术效果，可极大地缩小设备体积。

3、本实用新型中在所述加载杆与其上固定的压盘之间设置有压力传感器，且压力传感器与所述电气控制箱连接，由此可实现试验过程中加载大小的自动控制，操作简便而结果准确，远优于现有技术。

综上，本实用新型设计巧妙，结构合理，提供了一种便于携带的自动程控试验机，具有显著的市场推广意义。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构正视图；

图3是本实用新型的整体结构侧视图；

图4是本实用新型的整体结构俯视图；

图5是本实用新型第一工作台结构示意图；

图6是本实用新型第二工作台结构示意图；

图7是本实用新型的加载杆结构示意图；

图8是本实用新型轴承座结构示意图；

图9是本实用新型从动轮结构正视图；

图10是本实用新型从动轮结构侧视图；

图11是本实用新型主动轮结构正视图；

图12是本实用新型主动轮结构侧视图；

图13是本实用新型支撑架结构示意图；

附图标号说明：

100是第一工作台、101是第一通孔、102是防尘罩、103是防尘帘、104是支撑架、200是第二工作台、300是支撑柱、400是试验空间、500是加载杆、600是压盘、700是加力组件、701是主动轮、702是电机装置、703是从动轮、704是支撑装置、705是皮带、721是伺服电机、722是减速机、731是第二通孔、741是轴承座、742是轴承、743是键槽、744是第三通孔、800是电气控制箱、900是压力传感器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1至图13，本实施例提供了一种便携式自动程控试验机，包括第一工作台100、第二工作台200、支撑柱300、加载杆500、压盘600、加力组件700和电气控制箱800；

其中：

关于第一工作台100与第二工作台200，在本实施例中，第一工作台100与第二工作台200为平台结构，其截面形状可以为任意形状，例如常见的如圆形、方形或矩形等形状，两个工作台之间可以设置为平行或不平行的状态，本实施例作为优选地，第一工作台100与第二工作台200之间平行设置且位置对应，第一工作台100设置在第二工作台200的上方，这样设置可使第一工作台100与第二工作台200的结构稳定性提高且使整个装置的空间占用体积更小。

关于支撑柱300，在本实施例中，支撑柱300用作第一工作台100与第二工作台200之间的连接结构，第一工作台100与第二工作台200通过支撑柱300连接，在第一工作台100与第二工作台200之间形成一个空间作为试验空间400，试验空间400是本试验机根据不同的实验标准对材料进行拉伸、压缩、剪切等的工作空间，由此，第一工作台100与第二工作台200之间需保持适当的距离，便于操作，其距离可根据实际工况灵活设置，支撑柱300可以设置若干根，本实施例中作为优选地，支撑柱300设置有四根，分别对应设置在第一工作台100或第二工作台200的四个角点处。

本实施例中设置有加载杆500，在第一工作台100上设置有第一通孔101，加载杆500可移动地设置在第一通孔101内，通过第一通孔101，加载杆500的一端被伸入试验空间400内，第一通孔101可以有多个朝向，需保证加载杆500的一端可以进入到试验空间400内，本实施例作为优选地，第一通孔101的开口朝向第二工作台200，由于加载杆500设置第一通孔101内，因此加载杆500的轴向也指向第二工作台200，作为一种优选地实施方式，加载杆500的轴向可以设置为与第二工作台200的工作平面垂直，结构整体性更强且试验空间400的利用率也更高。

为了更好地进行材料性能测试试验，本实施例中还设置有压盘600，本实施例中压盘600设置有两个，本实施例作为优选地，两个压盘600均设置在试验空间400内，其中一个压盘600固定在加载杆500的一端，另一个固定在第二工作台200上，两个压盘600之间相对设置，位于第二工作台200上的压盘600用于材料承载，位于加载杆500上的压盘600用于施加压力，在本实施例的一些其他变形结构中，也可只设置一个压盘600，即在第二工作台200上不设置压盘600，将第二工作台200的台面用于承载试验材料，这种结构设置具有容易损坏本试验机的缺点，另外压盘600作为直接受力的结构，其材料最好是采用硬质合金材料制备，因此，在只设置一个压盘600的实施例中，还具有制造成本过高的问题。

本实施例中还包括加力组件700，加力组件700固定在第一工作台100上，与加载杆500适配并控制加载杆500在通孔内的移动，本实施例中的加力组件700可以有多种具体的实施方式，可以是如直线推送电机，液压伸缩杆或丝杆结构，可以产生在加载杆500轴向上的推力，驱动加载杆500在第一通孔101内移动，由于加载杆500的另一端安装有压盘600，被测试样安放在两个压盘600之间，实验过程中通过加载杆500的上下移动可以实现对试样的加载，完成试验。

本实施例中还包括电气控制箱800，电气控制箱800作为本试验机的运行中枢，其中集成了本试验机所必须的各个电子模块且预设有控制程序，电气控制箱800与加力组件700电连接，通过预设的控制程序控制加力组件700运转，并进一步作用于加载杆500，达到操作人员所需要的试验条件。

本实施例在操作时，将待测样品放置与第二工作台200上固定的压盘600上，通过电气控制箱800选择预设的加载程序并开始运行，加载程序驱动与电气控制箱800电连接的加力组件700运转，使加载杆500沿着轴向向第二工作台200的方向移动直至两个压盘600接触并达到预设的加载力，试验结束后，选择预设的其他程序控制加力组件700使加载杆500反向移动，远离第二工作台200直至恢复到初始位置。

在一些实施例中，加力组件700包括驱动结构与从动结构；

其中的驱动结构包括主动轮701与电机装置702，电机装置702被安装在第一工作台100上，主动轮701安装在电机装置702的动力输出轴上，由电机装置702驱动旋转，的电机装置702优选地包括包括伺服电机721与减速机722，伺服电机721与减速机722连接并驱动减速机722，减速机722上延伸出动力输出轴，伺服电机721与电气控制箱800电连接，由电气控制箱800控制，伺服电机721可以在电气控制箱800的作用下实现正反两个方向的转动，并进一步驱使主动轮701可以实现正反转。

从动结构包括从动轮703与支撑装置704，从动轮703通过支撑装置704可转动地安装在一工作台上，从动轮703的转动轴线为中轴线且转动平面恒定，支撑装置704只需起到将支撑和限制从动轮703移动的作用，使得从动轮703与主动轮701具有位置上的稳定对应关系，主动轮701与从动轮703之间设置有传动结构并通过传动结构带传递动力，本实施例中的传动结构可设置为齿轮传动结构、皮带705传动结构或链条传动结构中的其中一种，作为优选地实施例，本实施例中的主动轮701和从动轮703之间采用皮带705传动的方式连接，主动轮701与从动轮703均为齿轮，皮带705传动结构包括皮带705，皮带705上设置有与主动轮701和从动轮703均相适配的齿牙，该连接结构具有优良的稳定性。

在本实施例中，沿从动轮703的中轴线设置有第二通孔731，从动轮703通过第二通孔731套设在加载杆500上，加载杆500与第二通孔731之间通过螺纹配合连接，由于从动轮703的位置被支撑装置704确定，因此从动轮703在转动时，会在螺纹结构的作用下，带动加载杆500沿着从动轮703的中轴线方向移动，在加载杆500上产生沿轴向的推力。

本实施例中的支撑装置704可以只设置成简单支架的形式，达到支撑和限制从动轮703移动的效果即可，本实施例作为优选地，支撑装置704包括轴承座741与轴承742，轴承座741上开设有第三通孔744，第一通孔101、第二通孔731、第三通孔744与轴承742均同轴设置，加载杆500的侧壁上设置有沿轴向延伸的键槽743，轴承742与加载杆500之间通过键连接，键槽743的长度可供加载杆500在试验装置的高度范围自由移动，通过设置轴承座741和轴承742，本装置具有了更加良好的结构稳定性。

本实施例在操作时，通过电气控制箱800选择预设的加载程序并开始运行后，加载程序驱动与电气控制箱800电连接的电机装置702，通过减速机722产生适宜的转速并带动主动轮701沿圆周方向转动，主动轮701通过皮带705带动从动轮703转动，从动轮703通过螺纹结构使加载杆500移动并完成压力加载，试验结束后，选择预设的其他程序控制加力组件700使主动轮701反转，带动从动轮703反转并进一步驱使加载杆500反向移动，远离第二工作台200直至恢复到初始位置。

在一些实施方式中，主动轮701与从动轮703设置在第一工作台100远离试验空间400的一侧；电机装置702设置在第一工作台100靠近试验空间400的一侧，第一工作台100上设置有供电机装置702的动力输出轴通过的缺口。或者在一些实施例中，所述第一工作台100上设置有另外固定的支撑架104，所述支撑架104上设置有供电机装置702的动力输出轴通过的缺口，在这些实施例中，由于注意到了试验空间400本身需要一定的高度，因此，将电机装置702的动力轴本身所需要的必要高度与试验空间400的高度重合一部分或全部重合，可大大降低本试验机的高度，减少在高度方向上空间的占用，另外，作为优选地，电机装置702的动力输出轴的轴向与加载杆500的轴向平行，可在水平方向上本装置的空间占用，通过这两处结构的改进，本装置可进一步地降低整体装置的体积，提高便携性。

在一些实施例中，在第一工作台100上设置有防尘罩102，防尘罩102具有中空腔体，加力组件700被设置在防尘罩102内，避免第一工作台100上方的灰尘或杂物对进入本试验机的结构缝隙，防尘罩102上设置有供加载杆500穿过的通孔，试验空间400内设置有筒形的防尘帘103，防尘帘103设置在第一工作台100与加载杆500上固定的压盘600之间，进入试验空间400内的加载杆500被包围在筒形的防尘帘103的内部空间，避免第一工作台100下方的灰尘进入结构缝隙，两处防尘结构的设置使得本装置的各结构不易损坏，具有较长的使用寿命，另外值得注意的是，本实施例中还可另外设置不同的防尘措施，也可替换本实施例中的结构如将的防尘帘103替换为伸缩节或膨胀节，具有相同的技术效果，采用前述结构可以实现动态防尘的技术效果，即随着试验空间400内加载杆500长度的伸长，伸缩节、膨胀节也可随之变成，保证防尘效果或试验过程中试验材料飞出进去结构缝隙中。

另外，在一些实施例中，加载杆500与其上固定的压盘600之间设置有压力传感器900，压力传感器900与电气控制箱800电连接，传递压力信号至电气控制箱800，便于操作者了解试验进程。

在一些实施例中，第一工作台100与第二工作台200的制备材料为航空硬铝2A12铝合金，2A12是一种高强度硬铝，可进行热处理强化，在淬火和冷作硬化后其可切削性能较好，阳极氧化处理与涂漆方法处理后具有很好的抗腐蚀能力。支撑柱300、加载杆500的制备材料为低合金结构钢，这种材料在经过热处理后具有较高的抗拉强度和屈强比，较高的韧性和疲劳强度。装置的其余部件均使用碳素结构钢制成。在保证装置强度、试验空间400的前提下减轻了装置的重量。

表1至表3为本实用新型中一些实施例采用中使用的具体参数，其中：

表1是本实施例中伺服电机性能参数；

表2是本实施例中减速机性能参数；

表3是本实施例中的加载装置参数和试验空间尺寸；

表1

品牌	型号	额定输出	额定频率	额定转速
					松下	MHMD082G1V	750W	200Hz	3000r/min

表2

表3

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种便携式自动程控试验机，其特征在于，包括：

第一工作台与第二工作台，所述第一工作台与所述第二工作台之间设置有支撑柱并通过所述支撑柱连接，所述第一工作台与第二工作台之间的空间为试验空间；

加载杆，所述第一工作台上设置有第一通孔，所述加载杆可移动地设置在所述第一通孔内，通过所述第一通孔，所述加载杆的一端被伸入所述试验空间内；

压盘，所述压盘设置有两个且均设置在所述试验空间内，其中一个压盘固定在所述加载杆的一端，另一个固定在所述第二工作台上，两个所述压盘之间相对设置；

加力组件，所述加力组件固定在所述第一工作台上，与加载杆适配并控制所述加载杆在所述通孔内的移动；

电气控制箱，所述电气控制箱与所述加力组件电连接，控制所述加力组件运转。

2.根据权利要求1所述的一种便携式自动程控试验机，其特征在于，

所述加力组件包括驱动结构与从动结构；

所述驱动结构包括主动轮与电机装置，所述电机装置被安装在所述第一工作台上，所述主动轮安装在所述电机装置的动力输出轴上；

所述从动结构包括从动轮与支撑装置，所述从动轮通过所述支撑装置可转动地安装在所述一工作台上，所述从动轮的转动轴线为中轴线且转动平面恒定；

所述主动轮与从动轮之间设置有传动结构并通过所述传动结构带传递动力；

沿所述从动轮的中轴线设置有第二通孔，所述从动轮通过所述第二通孔套设在所述加载杆上，所述加载杆与所述第二通孔之间通过螺纹配合连接，所述从动轮在转动时，带动所述加载杆沿着所述从动轮的中轴线方向移动。

3.根据权利要求2所述的一种便携式自动程控试验机，其特征在于，

所述传动结构可设置为齿轮传动结构、皮带传动结构或链条传动结构中的其中一种。

4.根据权利要求2所述的一种便携式自动程控试验机，其特征在于，

所述电机装置包括伺服电机与减速机，所述伺服电机与减速机连接并驱动所述减速机，所述减速机上延伸出动力输出轴，所述伺服电机与所述电气控制箱电连接。

5.根据权利要求2所述的一种便携式自动程控试验机，其特征在于，

所述支撑装置包括轴承座与轴承，所述轴承座上开设有第三通孔，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔与所述轴承均同轴设置，所述加载杆的侧壁上设置有沿轴向延伸的键槽，所述轴承与所述加载杆之间通过键连接。

6.根据权利要求2所述的一种便携式自动程控试验机，其特征在于，

所述主动轮与所述从动轮设置在所述第一工作台远离所述试验空间的一侧；

所述电机装置设置在所述第一工作台靠近所述试验空间的一侧；

所述第一工作台上设置有供所述电机装置的动力输出轴通过的缺口。

7.根据权利要求2或6所述的一种便携式自动程控试验机，其特征在于，

所述电机装置的动力输出轴的轴向与所述加载杆的轴向平行。

8.根据权利要求1所述的一种便携式自动程控试验机，其特征在于，

所述第一工作台上设置有防尘罩，所述防尘罩具有中空腔体，所述加力组件被设置在所述防尘罩内；

所述试验空间内设置有筒形的防尘帘，所述防尘帘设置在所述第一工作台与所述加载杆上固定的压盘之间，进入所述试验空间内的加载杆被包围在所述筒形的防尘帘的内部空间。

9.根据权利要求1所述的一种便携式自动程控试验机，其特征在于，

所述加载杆与其上固定的压盘之间设置有压力传感器，所述压力传感器与所述电气控制箱电连接。

10.根据权利要求1所述的一种便携式自动程控试验机，其特征在于，

所述第一工作台与所述第二工作台的制备材料为2A12铝合金，所述支撑柱、加载杆的制备材料为低合金结构钢。

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