CN218212454U - 一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于橡胶材料试验设备技术领域，具体涉及一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机，包括保温壳体、机械传动组件、自动摄像组件、温度控制组件和电气控制组件。两组夹具组件分别由两个相位差相差180°的偏心轮驱动，保证了两个下夹具始终一上一下运动，抵消了运动惯量，减少运行震动噪音。自动摄像组件设置在观察窗外，可以自动统计裂缝数量、判定裂缝等级、记录裂缝成长过程，无需实验人员人工记录，试验效率提高，同时减少了试验误差。本实用新型自动化程度高，设备稳定，数据记录准确。

Description

一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机

技术领域

本实用新型属于橡胶材料试验设备技术领域，具体涉及一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机。

背景技术

橡胶材料的应用十分广泛，随着工业经济的发展，对橡胶材料的性能要求越来越高。根据不同的使用场合，对橡胶材料的性能指标要求也有所不同，其中一项检测是针对橡胶的疲劳性能而进行的屈挠疲劳试验。传统的橡胶疲劳试验机是通过相对布置的上夹具和下夹具，将试样固定在其中间，上夹具固定不动，下夹具通过连杆、偏心装置与电机相连。通过电机的驱动，下夹具相对于上夹具进行上下往复运动，进而对橡胶试验进行反复的拉伸、屈挠等动作，实现橡胶试样的疲劳测试。

现有技术中，传统的橡胶疲劳试验机运行时震动、噪音都非常大，严重影响实验人员的身心健康；且传统疲劳试验机，无法自动记录屈挠试样裂缝成长过程，无法自动统计裂缝数量、判定裂缝等级，均需实验人员人工完成，试验效率低、误差大。

实用新型内容

针对现有技术方案中，机器运行时震动噪音大，且无法实时自动记录实验数据的问题，提供了一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机。

本实用新型的技术方案如下：

一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机，其特征在于：包括保温壳体、机械传动组件、自动摄像组件、温度控制组件和电气控制组件；

所述保温壳体的一端面设置有密封门，所述密封门上设置有观察窗；所述电气控制组件设置在保温壳体上端面；所述保温壳体内设置有机械传动组件和温度控制组件，通过电气控制组件控制；

所述自动摄像组件包括运动组件、相机、照明灯、调节座、安装板、相机支架和防护罩；所述安装板固接在保温外壳上，位于观察窗位置；所述运动组件包括丝杠Ⅰ和电机Ⅰ，所述运动组件水平固定安装在安装板上；所述相机支架活动安装在丝杠Ⅰ上，通过电机Ⅰ驱动做直线往复运动；所述相机通过调节座安装在相机支架上；所述照明灯固接在相机支架上；所述防护罩固接在安装板上；

所述机械传动组件包括夹具组件、偏心轮组件、驱动组件、机架和底座Ⅰ；所述机架和所述驱动组件安装在底座Ⅰ上；所述偏心轮组件包括安装座、偏心轮和从动轴，所述偏心轮组件与驱动组件连接；所述安装座固接在底座Ⅰ上，所述从动轴转接在安装座上，所述偏心轮共两个，分别固接在从动轴的两端部；两个所述偏心轮的相位差相差180°；所述夹具组件包括上夹具组件和下夹具组件，所述上夹具组件和下夹具组件滑动安装在机架上，上夹具组件位于下夹具组件的上方；所述夹具组件共两组；两组所述夹具组件安装在同一平面内；两组所述下夹具组件分别通过连杆与两个偏心轮转接。

进一步地，所述机架包括立柱、上横梁和下横梁；所述立柱共若干根，竖直安装在底座Ⅰ上，立柱上设置有滑槽；所述上横梁和所述下横梁安装在若干根所述立柱中间；所述上横梁上设置有两个螺纹孔；所述下横梁上设置有两个通孔。

进一步地，所述上夹具组件包括上夹具、丝杠Ⅱ、轴承Ⅰ和手轮Ⅰ；所述上夹具的上端面转接丝杠Ⅱ；所述丝杠Ⅱ上端部通过螺纹孔延伸至上横梁的上端面；所述丝杠Ⅱ的上端部固接手轮Ⅰ；所述上夹具的两侧端转动连接轴承Ⅰ；所述轴承Ⅰ滑动安装在滑槽中。

进一步地，所述下夹具组件包括下夹具、连杆和轴承Ⅱ；所述下夹具的下端面固接连杆；所述连杆的下端部通过通孔延伸处下横梁的下端面，转接在偏心轮上；所述下夹具的两侧端转动连接轴承Ⅱ；所述轴承Ⅱ滑动安装在滑槽中。

进一步地，所述偏心轮组件还包括调节组件和从动链轮；所述从动链轮固接在从动轴上，通过链条与驱动组件连接；所述调节组件包括调节螺杆、滑块、轴承Ⅲ、紧固件和底座Ⅱ；所述底座Ⅱ固定安装在偏心轮上；所述调节螺杆转动安装在底座Ⅱ上；所述滑块安装在调节螺杆上；所述轴承Ⅲ安装在滑块上；所述轴承Ⅲ转接在连杆的下端部；所述紧固件安装在滑块上。

进一步地，所述驱动组件固定安装在底座Ⅰ上；所述驱动组件包括电机Ⅱ、底座Ⅲ、主动链轮、主动轴、连接转轴、调节转轴和单向轴承；所述主动轴转动安装在底座Ⅲ上，所述主动链轮固接在主动轴上，所述主动链轮通过链条与从动链轮连接；所述主动轴的一端固接电机Ⅱ，另一端安装单向轴承；所述连接转轴转动安装在底座Ⅲ上，一端安装在单向轴承上，另一端固接锥齿轮Ⅰ；所述调节转轴转动安装在底座Ⅲ上，所述调节转轴一端安装手轮Ⅱ，另一端安装锥齿轮Ⅱ；所述锥齿轮Ⅰ和锥齿轮Ⅱ啮合。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.夹具组件共设置有两组，分别由两个相位差相差180°的偏心轮驱动，保证了两个下夹具始终一上一下运动，抵消了运动惯量，减少运行震动噪音，保护了实验人员的身心健康；

2.自动摄像组件的设置，可以自动统计裂缝数量、判定裂缝等级、记录裂缝成长过程，无需实验人员人工记录，试验效率提高，同时减少了试验误差；

3.通过保温壳体和温度控制组件的设置，可以满足不同温度下的试验需求。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是本实用新型自动摄像组件的主视图；

图4是本实用新型机械传动组件的立体图；

图5是本实用新型上夹具组件的立体图；

图6是本实用新型下夹具组件的立体图；

图7是本实用新型偏心轮组件的立体图

图8是本实用新型驱动组件的立体图。

图中标记：

1.保温壳体 2.密封门 3.观察窗 4.电气控制组件

5.机械传动组件 6.温度控制组件 7.相机 8.照明灯

9.调节座 10.安装板 11.相机支架 12.防护罩

13.丝杠Ⅰ 14.电机Ⅰ 15.机架 16.底座Ⅰ

17.安装座 18.偏心轮 19.从动轴 20.连杆

21.立柱 22.上横梁 23.下横梁 24.滑槽

25.螺纹孔 26.通孔 27.上夹具 28.丝杠Ⅱ

29.轴承Ⅰ 30.手轮Ⅰ 31.下夹具 32.轴承Ⅱ

33.从动链轮 34.调节螺杆 35.滑块 36.轴承Ⅲ

37.紧固件 38.底座Ⅱ 39.电机Ⅱ 40.底座Ⅲ

41.主动链轮 42.主动轴 43.连接转轴 44.调节转轴

45.单向轴承 46.锥齿轮Ⅰ 47.锥齿轮Ⅱ 48.手轮Ⅱ

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步详细说明。

一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机，包括保温壳体1、机械传动组件5、自动摄像组件、温度控制组件6和电气控制组件4。

如图1所示，保温壳体1的前端面设置有用于取放试验材料的密封门2。密封门2上开有透明的观察窗3，其主要作用是：在试验中，安装在此处的自动摄像组件通过观察窗3观察设备内部的试验情况，记录实验数据。

如图1和图2所示，电气控制设备安装在保温壳体1的上端面，用于连接控制机械传动组件5、温度控制组件6和自动摄像组件动作。机械传动组件5和温度控制组件6固定设置在保温壳体1内部相应位置。

如图1和图2所示，自动摄像组件固定安装在密封门2上，位置位于观察窗3的位置。如图3所示，自动摄像组件包括包括运动组件、相机7、照明灯8、调节座9、安装板10、相机支架11和防护罩12。安装板10垂直于观察窗3水平固定安装，运动组件包括丝杠Ⅰ13和电机Ⅰ14，丝杠水平固定安装在安装板10上，右端固接电机Ⅰ14，丝杠Ⅰ13上转接相机支架11，电机Ⅰ14驱动丝杠Ⅰ13，进一步驱动相机支架11在丝杠Ⅰ13上做直线往复运动。调节座9固定安装在相机支架11上，相机7活动安装在调节座9上，相机7可在一定范围内实现水平和垂直运动，以适应不同工况。照明灯8固定安装在相机支架11上，并可适度调节照明角度，保证相机7拍摄的清晰度。防护罩12固定安装在安装板10上，对整个自动摄像组件进行防尘。

如图4所示，机械传动组件5包括两组夹具组件、一个偏心轮组件、一组驱动组件、机架15和底座Ⅰ16。

如图4所示，机架15由包括三个立柱21、上横梁22和下横梁23。三根立柱21竖直且相互平行的安装在底座Ⅰ16上，立柱21的前端面上设置有用于安装轴承Ⅰ29和轴承Ⅱ32的滑槽24，滑槽24沿竖直方向设置。上横梁22和下横梁23水平固定安装在三根立柱21之间；上横梁22位于立柱21的上端部，上横梁22上设置有两个用于安装丝杠Ⅱ28的螺纹孔25；下横梁23安装在上横梁22的下方，其位置低于滑槽24的下端部，下横梁23上设置有两个用于安装连杆20的通孔26。

如图4所示，夹具组件包括上夹具组件和下夹具组件，两组夹具组件分别安装在相邻两根立柱21之间。

如图5所示，上夹具组件包括上夹具27、丝杠Ⅱ28、轴承Ⅰ29和手轮Ⅰ30。上夹具27的下端面为工作面，用于夹紧试样；上夹具27的侧端面四角位置分别安装有用于安装轴承Ⅰ29的安装块，位置位于靠近上夹具27的上端面一侧，轴承Ⅰ29转动安装在安装块上，上夹具27通过轴承Ⅰ29与立柱21滑动连接；上夹具27的上端面中间位置竖直安装有丝杠Ⅱ28，丝杠Ⅱ28 与上夹具27转动连接，丝杠Ⅱ28的上端通过螺纹孔25延伸出上横梁22的上端面，丝杠Ⅱ28 的上端部固定安装有用于调节的手轮Ⅰ30。

如图6所示，下夹具组件包括下夹具31、连杆20和轴承Ⅱ32。下夹具31的上端面为工作面，用于夹紧试样；下夹具31的侧端面四角位置分别安装有用于安装轴承Ⅱ32的安装块，位置位于靠近下夹具31的下端面一侧，轴承Ⅱ32转动安装在安装块上，下夹具31通过轴承Ⅱ32与立柱21滑动连接；下夹具31的下端面中间位置竖直安装有连杆20，连杆20与下夹具 31固定连接，连杆20的下端部穿过下横梁23的通孔26固定连接在偏心轮组件上。

如图7所示，偏心轮组件包括安装座17、偏心轮18、从动轴19、调节组件和从动链轮33。安装座17固定安装在底座Ⅰ16上，包括一块横板和两块立板，两块立板竖直且相互平行的安装在横板的左右两侧端部，两块立板上分别设置有一个用于安装从动轴19的安装孔。从动轴19穿过两个立板的安装孔水平转动安装在安装座17上。从动轴19的中间位置固接有从动链轮33。偏心轮18共两个，分别固定安装在从动轴19的左右两侧端部，分别位于两块立板的外侧，两个偏心轮18的相位差始终保持相差180°，有效保证了两个下夹具31始终一上一下运动，抵消运动惯量，减少运行震动噪音。调节组件共两组，分别固定安装在两个偏心轮18上，包括调节螺杆34、滑块35、轴承Ⅲ36、紧固件37和底座Ⅱ38；底座Ⅱ38固定安装在偏心轮18上，调节螺杆34竖直转动安装在底座Ⅱ38上，调节螺杆34上转接有滑块35，滑块35上转接轴承Ⅲ36，底座Ⅱ38的侧端面安装有用于锁紧滑块35的紧固件37，连杆20的下端面转动安装在轴承Ⅲ36上。调节组件可用于调节偏心轮18的偏心量，调节完成后使用紧固件37进行锁紧，固定偏心量不变，两个调节组件进行偏心量调整时，保持调整数值相等，保持两个偏心轮18的相位差相差始终保持为180°，以达到最优减震效果。

如图4和图8所示，驱动组件固定安装在底座Ⅰ16上，驱动组件包括电机Ⅱ39、底座Ⅲ40、主动链轮41、主动轴42、连接转轴43、调节转轴44和单向轴承45。底座Ⅲ40上设置有三组用于安装主动轴42、连接转轴43和调节转轴44的立板组件，每组立板组件由两块相互平行竖直安装的立板组成，每块立板上设置有用于安装主动轴42、连接转轴43和调节转轴44的安装孔。

如图8所示，主动轴42转动安装在底座Ⅲ40最右侧一组立板组件上，主动轴42的中间位置固定安装主动链轮41，主动链轮41通过链条与从动链轮33连接，主动轴42的最右端通过联轴器与电机Ⅱ39连接，电机Ⅱ39驱动主动轴42转动，并通过链条进一步驱动偏心轮18 转动，最终驱动下夹具组件上下往复运动。连接转轴43转动安装在底座Ⅲ40中间一组立板组件上，连接转轴43的右端部通过单向轴承45与主动轴42连接，左端部固接锥齿轮Ⅰ46。调节转轴44转动安装在底座Ⅲ40最左侧一组立板组件上，主动轴42、连接转轴43和调节转轴44处于同一平面，调节转轴44与连接转轴43相互垂直。调节转轴44靠近连接转轴43一端固接锥齿轮Ⅱ47，锥齿轮Ⅰ46和锥齿轮Ⅱ47啮合，调节转轴44的另一端固接手轮Ⅱ48。通过单向轴承45的设置，保证设备正常运行时，手轮Ⅱ48不随电机Ⅱ39旋转；当设备停机时，通过手轮Ⅱ48来改变上夹具组件和下夹具组件之间的距离，并不受电机Ⅱ39的约束。

工作原理：在开始试验前，通过手轮Ⅰ30和手轮Ⅱ48将上夹具组件和下夹具组件调整至合适距离，调整偏心轮组件的偏心量至试验所需数据；将试样的上下两端依次通过上夹具27和下夹具31夹紧；调整自动摄像组件至合适位置，调整温度控制组件6至合适温度；启动电机Ⅱ39开始试验，电机Ⅱ39驱动偏心轮18转动，通过连杆20使得下夹具组件做上下往复的直线运动拉扯试样，进行试验。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机，其特征在于：包括保温壳体(1)、机械传动组件(5)、自动摄像组件、温度控制组件(6)和电气控制组件(4)；

所述保温壳体(1)的一端面设置有密封门(2)，所述密封门(2)上设置有观察窗(3)；所述电气控制组件(4)设置在保温壳体(1)上端面；所述保温壳体(1)内设置有机械传动组件(5)和温度控制组件(6)，通过电气控制组件(4)控制；

所述自动摄像组件包括运动组件、相机(7)、照明灯(8)、调节座(9)、安装板(10)、相机支架(11)和防护罩(12)；所述安装板(10)固接在保温外壳上，位于观察窗(3)位置；所述运动组件包括丝杠Ⅰ(13)和电机Ⅰ(14)，所述运动组件水平固定安装在安装板(10)上；所述相机支架(11)活动安装在丝杠Ⅰ(13)上，通过电机Ⅰ(14)驱动做直线往复运动；所述相机(7)通过调节座(9)安装在相机支架(11)上；所述照明灯(8)固接在相机支架(11)上；所述防护罩(12)固接在安装板(10)上；

所述机械传动组件(5)包括夹具组件、偏心轮组件、驱动组件、机架(15)和底座Ⅰ(16)；所述机架(15)和所述驱动组件安装在底座Ⅰ(16)上；所述偏心轮组件包括安装座(17)、偏心轮(18)和从动轴(19)，所述偏心轮组件与驱动组件连接；所述安装座(17)固接在底座Ⅰ(16)上，所述从动轴(19)转接在安装座(17)上，所述偏心轮(18)共两个，分别固接在从动轴(19)的两端部；两个所述偏心轮(18)的相位差相差180°；所述夹具组件包括上夹具组件和下夹具组件，所述上夹具组件和下夹具组件滑动安装在机架(15)上，上夹具组件位于下夹具组件的上方；所述夹具组件共两组；两组所述夹具组件安装在同一平面内；两组所述下夹具组件分别通过连杆(20)与两个偏心轮(18)转接。

2.如权利要求1所述的一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机，其特征在于：所述机架(15)包括立柱(21)、上横梁(22)和下横梁(23)；所述立柱(21)共若干根，竖直安装在底座Ⅰ(16)上，立柱(21)上设置有滑槽(24)；所述上横梁(22)和所述下横梁(23)安装在若干根所述立柱(21)中间；所述上横梁(22)上设置有两个螺纹孔(25)；所述下横梁(23)上设置有两个通孔(26)。

3.如权利要求2所述的一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机，其特征在于：所述上夹具组件包括上夹具(27)、丝杠Ⅱ(28)、轴承Ⅰ(29)和手轮Ⅰ(30)；所述上夹具(27)的上端面转接丝杠Ⅱ(28)；所述丝杠Ⅱ(28)上端部通过螺纹孔(25)延伸至上横梁(22)的上端面；所述丝杠Ⅱ(28)的上端部固接手轮Ⅰ(30)；所述上夹具(27)的两侧端转动连接轴承Ⅰ(29)；所述轴承Ⅰ(29)滑动安装在滑槽(24)中。

4.如权利要求2所述的一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机，其特征在于：所述下夹具组件包括下夹具(31)、连杆(20)和轴承Ⅱ(32)；所述下夹具(31)的下端面固接连杆(20)；所述连杆(20)的下端部通过通孔(26)延伸处下横梁(23)的下端面，转接在偏心轮(18)上；所述下夹具(31)的两侧端转动连接轴承Ⅱ(32)；所述轴承Ⅱ(32)滑动安装在滑槽(24)中。

5.如权利要求4所述的一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机，其特征在于：所述偏心轮组件还包括调节组件和从动链轮(33)；所述从动链轮(33)固接在从动轴(19)上，通过链条与驱动组件连接；所述调节组件包括调节螺杆(34)、滑块(35)、轴承Ⅲ(36)、紧固件(37)和底座Ⅱ(38)；所述底座Ⅱ(38)固定安装在偏心轮(18)上；所述调节螺杆(34)转动安装在底座Ⅱ(38)上；所述滑块(35)安装在调节螺杆(34)上；所述轴承Ⅲ(36)安装在滑块(35)上；所述轴承Ⅲ(36)转接在连杆(20)的下端部；所述紧固件(37)安装在滑块(35)上。

6.如权利要求5所述的一种自动测量橡胶屈挠疲劳裂口增长的试验机，其特征在于：所述驱动组件固定安装在底座Ⅰ(16)上；所述驱动组件包括电机Ⅱ(39)、底座Ⅲ(40)、主动链轮(41)、主动轴(42)、连接转轴(43)、调节转轴(44)和单向轴承(45)；所述主动轴(42)转动安装在底座Ⅲ(40)上，所述主动链轮(41)固接在主动轴(42)上，所述主动链轮(41)通过链条与从动链轮(33)连接；所述主动轴(42)的一端固接电机Ⅱ(39)，另一端安装单向轴承(45)；所述连接转轴(43)转动安装在底座Ⅲ(40)上，一端安装在单向轴承(45)上，另一端固接锥齿轮Ⅰ(46)；所述调节转轴(44)转动安装在底座Ⅲ(40)上，所述调节转轴一端安装手轮Ⅱ(48)，另一端安装锥齿轮Ⅱ(47)；所述锥齿轮Ⅰ(46)和锥齿轮Ⅱ(47)啮合。

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