CN2679669Y - 电子扭转计 - Google Patents

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CN2679669Y CN 200420043612 CN200420043612U CN2679669Y CN 2679669 Y CN2679669 Y CN 2679669Y CN 200420043612 CN200420043612 CN 200420043612 CN 200420043612 U CN200420043612 U CN 200420043612U CN 2679669 Y CN2679669 Y CN 2679669Y
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China
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CN 200420043612
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雷庆安
尚志兴
赵湘江
聂荣军
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MTS Industry System (China) Co., Ltd.
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Shenzhen Sans Material Detection Co ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种电子扭转计，其包括支座(1)、设于所述支座(1)上端的转轴(3)、分别活套于所述转轴(3)两端的两摆杆(2)、设于所述摆杆(2)自由端的光电编码器(4)及与光电编码器(4)同轴连接的滚轮(5)、设于所述支座(1)一侧、外缘可与所述两滚轮(5)分别抵靠的两卡盘(6)，所述卡盘(6)的中心设有可装卡试件的通孔，通孔内设有装卡试件的定心套(7)，通孔外侧的轴套上还设有固定试件的顶紧机构(8)。本装置测量精度高、结构简单、操作方便，可用于生产企业、科研院校的力学试验。

Description

电子扭转计
技术领域
本实用新型涉及材料力学试验的计量设备，尤其涉及一种材料扭转力学试验的计量装置。
背景技术
为了测量材料抗扭转的力学性能，通常人们将待测材料作成标准试件，装夹在扭转实验机上，使试件的两端相对扭转，通过测量装置测出试件的有关参数，从而计量出材料抗扭转的力学性能。中国外观专利(ZL02377173.9)公开了一种扭转切变模量的测量装置，该装置包括两套相隔一定距离分别套在试件两端的大齿形带轮、与光电编码器同轴连接的小齿形带轮、连接大、小齿形带轮的橡胶同步齿形带。当扭转机夹持试件两头相对扭转时，该装置利用齿型同步带进行传动，将固定在试件上的大齿型带轮的旋转通过橡胶同步齿型带传递给固定在光电编码器转轴上的小齿型带轮，小齿型带轮的转动使光电编码器产生信号，通过光电编码器发出的信号测量试件的转角，再计算试件两端面相对转角的大小，并根据同时所测定的力矩值和试件的尺寸，可计算出试件的扭转切变模量，达到测量的目的。虽然该装置能够测量材料的扭转切变模量，但是测量值与理论值误差较大，由于扭转切变模量是在材料开始变形时极小扭转角度(金属材料在2°左右)的弹性变形范围内测量产生的，由于采用橡胶齿型带传动，带张紧的弹性变形和齿型啮合间隙等原因，大、小齿形带轮难以保证精确的同步转动，即小齿形带轮的转动滞后大齿形带轮的转动，从而造成变形测量滞后的情况，大大影响了测量精度。实验测得钢材的扭转切变模量值在20Gpa-50Gpa左右，远离钢材扭转切变模量的理论值79Gpa。这给科研、生产带来不少困难，业界非常关注这一问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是要解决现有技术中扭转切变模量测量误差较大的技术问题，提出一种测量精度高、结构简单、操作方便的测量扭转切变模量的电子扭转计。
本实用新型的技术方案是构造一种测量扭转切变模量的电子扭转计，其包括底座、设于所述支座上端的转轴、分别活套于所述转轴两端的两摆杆、设于所述摆杆自由端的光电编码器及与光电编码器同轴连接的滚轮、设于所述支座一侧、外缘可与所述两滚轮分别抵靠的两卡盘，所述卡盘的中心设有可装卡试件的通孔，通孔外侧的轴套上还设有固定试件的顶紧机构。
其中，所述的卡盘通孔内设有装卡试件的定心套。
所述的顶紧机构为沿所述通孔轴套外圆分布的三个紧定螺钉；所述的滚轮为高摩擦系数的滚轮。
本实用新型将与光电编码器同轴连接的滚轮直接抵靠在固定试件卡盘的外缘上，使得滚轮与卡盘同步摩擦传动，克服了现有技术橡胶齿型带张紧的弹性变形和齿型啮合间隙等原因造成启动时变形测量滞后而引起扭转切变模量测量值误差较大的缺陷。本装置通过大量的试验，钢材试件测量出的扭转切变模量值在78Gpa-82Gpa范围内，与钢材扭转切变模量理论值79Gpa接近；测出的转角为标距内试件的实际变形角度，符合变形测量的标准要求；使用高精度的光电编码器，极大提高了测量的准确度。本装置结构简单，操作方便。
附图说明
下面结合附图和较佳实施例对本实用新型进行详细的说明，其中：
图1是本实用新型较佳实施例的立体示意图；
图2是图1的主视图；
图3是图2A-A向的剖视图；
图4是图2的俯视图；
图5是本实用新型装夹试件后的结构示意图。
具体实施方式
图1至图4示出了本实用新型较佳实施例的结构，此电子扭转计，包括支座1、两端固定在所述支座1上端支撑孔中的转轴3、分别活套于所述转轴3两端的两摆杆2、设于所述摆杆2自由端的光电编码器4及与光电编码器4同轴连接的高摩擦系数滚轮5，两边的摆杆2可独自绕转轴3旋转摆动，支座1可安装在要应用本装置的扭转机上。还包括设于所述支座1一侧、外缘可与所述两滚轮5分别抵靠的两卡盘6，所述卡盘6的中心设有可装卡试件的通孔，通孔内设有装卡试件的定心套7，该套由两个半园环组成，孔径根据试样尺寸定，通孔外侧的轴套上还设有用于固定试件的沿所述通孔轴套外圆均布的三个紧定螺钉8。紧定螺钉8的位置可调节，用以固定不同尺寸的试件。
测试时，先将摆杆2转到支座1的非工作一侧，再将两个卡盘6按试验的要求相隔一定距离分别套在试件9的两端，用定心套7将试件定心，用紧定螺钉8顶紧试件的圆周，将试件9的两头装夹在扭转机的夹头10上。然后转动两摆杆2，调整好两杆的轴向距离，使其滚轮5的外缘抵靠在卡盘6的外圆周上，如图5所示。当扭转机的夹头10转动时，试件9受扭矩的作用发生扭转变形，两边被固定在试件9上的卡盘6开始相对转动，卡盘6通过摩擦使抵靠在卡盘外圆周上的滚轮5产生旋转，滚轮的旋转使得光电编码器4同轴旋转，则两光电编码器4可发出相对角度的偏移信号，通过计算两相对角度的大小值，再根据同时测定的力矩值和试件的尺寸，可计算出试件9的扭转切变模量，达到测量的目的。

Claims (4)

1、一种电子扭转计，其特征在于，包括支座(1)、设于所述支座(1)上端的转轴(3)、分别活套于所述转轴(3)两端的两摆杆(2)、设于所述摆杆(2)自由端的光电编码器(4)及与光电编码器(4)同轴连接的滚轮(5)、设于所述支座(1)一侧、外缘可与所述两滚轮(5)分别抵靠的两卡盘(6)，所述卡盘(6)的中心设有可装卡试件的通孔，通孔外侧的轴套上还设有固定试件的顶紧机构(8)。
2、如权利要求1所述的电子扭转计，其特征在于：所述的卡盘(6)通孔内设有装卡试件的定心套(7)。
3、如权利要求2所述的电子扭转计，其特征在于：所述的顶紧机构(8)为沿所述通孔轴套外圆分布的三个紧定螺钉。
4、如权利要求3所述的电子扭转计，其特征在于：所述的滚轮(5)为高摩擦系数的滚轮。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101387593B (zh) * 2008-10-17 2011-02-16 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车悬架用衬套扭转刚度测量方法
CN103558095A (zh) * 2013-10-23 2014-02-05 国家电网公司 一种输电导线切变模量的测量设备
CN106950102A (zh) * 2017-03-31 2017-07-14 武汉理工大学 一种扭转流变角度测量夹紧装置

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