CN2852103Y - 一种膜材拉伸试验机 - Google Patents

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张其林
李阳
陈鲁
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Abstract

一种膜材拉伸试验机，包括控制装置，包括：机架、传力结构、传力结构固定装置、膜材夹持装置、固定平板、位移传感器、拉力传感器、伺服加载装置，该传力结构固定在机架上；该膜材夹持装置，通过连接装置与该传力结构连接在一起；该位移传感器，装设于试件之上；固定平板，设置于机架中央，通过连接装置固定于机架之上，该加载伺服装置设置在传力结构之上将外载施加于试件，该拉力传感器，连接在膜材夹持装置与伺服加载装置之间。适用于各种膜材，不受膜材种类、厚度的限制；不仅可以对膜材进行单轴的试验，还可以进行双轴双向的拉伸试验；不仅可以进行单一的拉伸试验，还可以进行加载一卸载的往复循环试验。

Description

一种膜材拉伸试验机
技术领域
本实用新型属于测量设备领域，涉及建筑用膜材的测量。
背景技术
现代建筑用膜材均一般由基层、涂层、面层组成，有称涂层织物。基层由各种织物纤维编织而成，决定膜材的结构力学特性。涂层和面层保护基层，且具有自洁、抗污染、耐久性等作用。目前常用的树脂涂层材料有聚氯乙稀(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE、杜邦公司商品名为Teflon)等。因此，外涂聚氯乙稀的膜材一般应用于临时性建筑。为克服上述缺点，可在PVC涂层外涂敷化学稳定性更好的附加面层如聚二氟乙烯(PVDF)、聚偏氟乙烯(PVF)等，这样会使膜材得自洁性得到较大得提高。膜材基层由纤维构成的纱线编织而成，目前建筑用膜材的基层纤维一般选用玻璃纤维或聚酯纤维。
目前国内常用的有外涂聚四氟乙烯的玻璃纤维膜材(一般称为PTFE膜材)和外涂聚氯乙稀的聚酯纤维膜材(一般称PVC膜材)。PVC膜材一般应用于临时性建筑。PTFE膜材适合于大型膜建筑工程。但其对加工及施工工艺方面的要求较高，在我国尚未得到广泛应用。目前国内应用较多的是含PVDF面层的PVC膜材，一般认为PVDF可显著改善PVC膜材的抗紫外线能力，提高自洁性，提高使用寿命。
近年来，一种新型的非织物类膜材——ETFE膜材也逐渐在世界范围内得到广泛应用，尤其是我国2008奥运会主体育场也将采用这种新型膜材。ETFE是英文Ethylerie Tetra Fluoro Ethylene的缩写，中文名称为乙烯一四氟乙烯共聚物。ETFE是一种无色、透明的颗粒状结晶体，具有极好的耐擦伤性和耐磨性，耐高温、耐腐蚀，绝缘性能好。
由于其极富现代气息的艺术表现力以及完全不同于传统结构的结构力学性能，膜结构的研究与应用受到众多建筑师、结构师和相关科研人员的关注。包括找形分析、荷载分析、剪裁分析等在内的理论研究均取得了相当的进展。随着膜结构行业的深入发展，膜材基本性能的研究尤其是其力学性能的试验研究的匮乏已经成为制约国内膜结构行业蓬勃发展的因素之一，而缺少合适的膜材测量设备直接影响到开展相关研究。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种膜材双轴拉伸试验机，克服现有技术的上述缺点。
为达到上述目的，本实用新型的解决方案是：一种膜材双轴拉伸试验机，包括控制装置，包括：机架、传力结构、传力结构固定装置、膜材夹持装置、固定平板、位移传感器、拉力传感器、伺服加载装置，该传力结构固定在机架上；该膜材夹持装置，通过连接装置与该传力结构连接在一起；该位移传感器，装设于试件之上；固定平板，设置于机架中央，通过连接装置固定于机架之上，该加载伺服装置设置在传力结构之上将外载施加于试件，该拉力传感器，连接在膜材夹持装置与伺服加载装置之间。
进一步，该机架成十字形，两方向结构相同，自一端由外向内包括：丝杠，为传力结构，丝杠由丝杠固定装置通过螺栓固定在机架上；该膜材夹持装置，通过螺栓与丝杠连接在一起；该位移传感器，装于试件之上将位移数据输入到控制装置；固定平板，位于十字形机架的中央，通过螺栓固定于机架之上；另外一端由外向内分别为：加载伺服装置，为伺服电机，装载在丝杠之上；拉力传感器，连接在膜材夹持装置与伺服加载装置之间向控制装置输出拉力数据。
由于采用了上述方案，本实用新型具有以下优点：
1、仪器适用于各种膜材，不受膜材种类、厚度的限制。
2、通过试验调试验证，稳定性好，精度高。
3、解决膜结构领域中存在的急迫问题，弥补国内空白，应用前景广阔。
4、实验方法简单易行，控制程序简洁、便于测量。
5、不仅可以对膜材进行单轴的试验，还可以进行双轴双向的拉伸试验。
6、不仅可以进行单一的拉伸试验，还可以进行加载一卸载的往复循环试验。
7、可以在试验过程中对加载速度进行控制。
8、进行双轴试验时，可以对两个方向的外载实施按比例控制加载。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的机械结构部分的侧面示意图
图2是图1所示的机械结构部分的俯视示意图
图3是本实用新型一种实施例的二次电器原理图
图4是本实用新型一种实施例的主回路电器原理图
具体实施方式
膜材拉伸试验机是测量结构用张拉膜材强度、弹性模量等多种力学性质的产品。利用电机对膜材试件施加外拉力，通过传感器测量实验过程中的外拉力，并通过位移计时时测量膜材试件的位移，得到单轴以及双轴拉伸状态下的力一位移曲线用宋换算膜材单轴、双轴受力状态下的弹性模量等多种力学性质。
伺服电机作为拉力装置，通过丝杠传至膜材试件，同时传感器时时测量拉力数值。膜材试件上固定位移计，传输位移数据，并由控制程序绘制试验的力一位移曲线。伺服电机为经纬两方向均放置，可同时工作。因而本试验机可以做双轴双向的拉伸及往复受力试验。
被测试膜材为十字形，四边由试验机膜材夹持装置夹紧，平放安装在试验机中心部位，位移传感器安放在被测试膜材上。
本实用新型一种实施例的膜材双轴拉伸试验机(以下简称试验机)，包括：一是机械结构部分，该部分主要由机架，加载伺服机构，膜材夹持装置，拉力传感器，位移传感器等组成，完成对膜材的拉伸与收缩，加载与卸载功能。二是电气控制装置，主要由机箱，计算机，控制模块及软件等组成，控制对膜材的加载与卸载方法和拉伸与收缩的运动形式。控制装置以计算机屏幕为结果输出装置膜材双向张拉仪主要用于测定膜材在单轴、双轴拉伸试验状态下的强度，给出单轴、双轴拉伸状态下的力一位移曲线用宋换算膜材单轴、双轴受力状态下的弹性模量等多种力学性质。并且可以做到对膜材进行单双轴下的往复受力试验，给出往复受力下的力一位移曲线。
请参阅图1～4，本实用新型双轴拉伸试验机整体包括两部分：机械结构部分和控制装置。
机械结构部分：
包括：丝杠1、丝杠固定装置2、膜材夹持装置3、固定平板4、位移传感器5、拉力传感器6、伺服加载装置7以及机架8等部分。机架8为仪器机械结构部分的底座，由钢板焊接组合构成，固定于地面，可以为仪器提供必要的加载反力。机架之上分别装有上述仪器其他装置。机架成十字形，两方向结构相同。自仪器一端由外向内分别为：丝杠1，为传力结构，即通过电机绕丝杠的转动，将力传于试验试件上。丝杠由丝杠固定装置2通过螺栓固定在机架上。膜材夹持装置3，为固定膜材试件的装置，通过螺栓与丝杠1连接在一起，并在仪器工作时与丝杠1一起运动，并由此拉动试件。位移传感器5，装于试件之上，将位移数据输入到控制装置。固定平板4，位于仪器机械结构部分十字形的最中央，通过螺栓固定于机架8之上。另外一端由外向内分别为：加载伺服装置7，可以采用伺服电机，装载在丝杠1之上，由电机的转动造成丝杠转动并由此将外载施加在试件之上。拉力传感器6：连接在膜材夹持装置3与伺服加载装置7之间，输出拉力数据于控制装置。膜材夹持装置，与另外一端相同。
控制装置：
控制装置为仪器操作、控制以及数据输出与处理所需要的辅助部分，包括控制箱、输出屏幕、操作台等部分(图中未表示)，其工作原理，部件组成、连接结构与普通控制装置类似，只要是能实现前述功能的结构即可，此不赘述，请参阅：图3本实用新型一种实施例的二次电器原理图、图4是本实用新型一种实施例的主回路电器原理图。
本实用新型膜材双轴拉伸试验机，它通过对建筑膜材在单向或双向载荷条件下的变形特点，由研究的数学模型得出膜材的性能参数，从而达到对建筑膜材的研究和测定。
可以参考的性能指标
(1)整机指标
仪器体积：机械部分  控制装置
仪器电源：380V交流动力电源
测量范围：拉力0-10000kN
测量速度：张拉位移6-50mm/J
测量比例：双向拉力比例1∶1、1∶2
(2)数据读写
控制程序：windows2000环境、MCGS组件处理程序
数据输出：电子计算机屏幕输出试验曲线(包括单轴以及双轴试验曲线)
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以很快地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1、一种膜材拉伸试验机，包括控制装置，其特征在于：包括：机架、传力结构、传力结构固定装置、膜材夹持装置、固定平板、位移传感器、拉力传感器、伺服加载装置，该传力结构固定在机架上；该膜材夹持装置，通过连接装置与该传力结构连接在一起；该位移传感器，装设于试件之上；固定平板，设置于机架中央，通过连接装置固定于机架之上，该加载伺服装置设置在传力结构之上将外载施加于试件，该拉力传感器，连接在膜材夹持装置与伺服加载装置之间。
2、根据权利要求1所述的膜材双轴拉伸试验机，其特征在于：该机架包括成十字形的双轴，两方向结构相同，自一端由外向内包括：丝杠，为传力结构，丝杠由丝杠固定装置通过螺栓固定在机架上；该膜材夹持装置，通过螺栓与丝杠连接在一起；该位移传感器，装于试件之上将位移数据输入到控制装置；固定平板，位于十字形机架的中央，通过螺栓固定于机架之上；另外一端由外向内分别为：加载伺服装置，为伺服电机，装载在丝杠之上；拉力传感器，连接在膜材夹持装置与伺服加载装置之间向控制装置输出拉力数据。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101477111B (zh) * 2008-12-08 2011-09-07 杭州中策橡胶有限公司 轮胎橡胶复杂应力状态力学性能测试的方法及其专用设备
CN102252909A (zh) * 2011-04-22 2011-11-23 上海交通大学 拉伸测试装置
CN102269671A (zh) * 2011-04-28 2011-12-07 上海交通大学 薄膜双轴拉伸试验机电液加载系统
CN102589980A (zh) * 2012-01-17 2012-07-18 中国地震局地质研究所 复杂动力学过程双轴加载系统
CN102645370A (zh) * 2012-04-12 2012-08-22 吉林大学 双轴向拉伸/压缩模式扫描电镜下力学测试装置
CN103091169A (zh) * 2013-02-18 2013-05-08 西南大学 一种膜材十二向拉伸测试装置
CN105092374A (zh) * 2015-06-03 2015-11-25 中国矿业大学 适用于模型试验中涂层织物类膜材的弹性模量测试方法
CN105300817A (zh) * 2015-11-09 2016-02-03 南京邮电大学 一种实验室取向材料制备装置
CN105842055A (zh) * 2016-03-15 2016-08-10 北京航空航天大学 一种利用单轴试验机进行变比例双轴加载的强度试验卡具
CN106289966A (zh) * 2015-05-20 2017-01-04 中国石油化工股份有限公司 一种用于模拟实验的应力传递装置
CN107271275A (zh) * 2017-05-26 2017-10-20 上海交通大学 一种双轴拉伸强度试验十字型试件及其制作方法
CN108020354A (zh) * 2017-12-22 2018-05-11 重庆中科建设（集团）有限公司 一种建筑膜结构预张力测量装置及方法
CN108645712A (zh) * 2018-04-26 2018-10-12 石家庄铁道大学 基于土体介质的土工合成材料拉伸试验装置
CN108732011A (zh) * 2018-04-11 2018-11-02 山东科技大学 膜材料双向拉伸强度拉力试验机及其使用方法
CN108760510A (zh) * 2018-08-24 2018-11-06 郑州大学 一种混凝土双轴强度测量装置及测量方法
CN109323931A (zh) * 2018-12-21 2019-02-12 清华大学 高低温多轴原位拉伸试验机
CN109406272A (zh) * 2018-10-11 2019-03-01 中国矿业大学 一种张拉膜结构堆载试验装置及试验方法
CN110057694A (zh) * 2019-05-10 2019-07-26 太湖县金伊都狐服饰有限公司 一种测试面料延展性的拉扯装置
CN111855398A (zh) * 2020-06-09 2020-10-30 北京航空航天大学 一种圆柱面工作段的单轴加载实现双轴应力状态试验件
CN112504807A (zh) * 2019-09-15 2021-03-16 南京理工大学 一种适用于柔性膜材刺破性能的测试装置
CN113959830A (zh) * 2021-11-04 2022-01-21 西安建筑科技大学 一种竹木材料双轴受拉试验装置及方法

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101477111B (zh) * 2008-12-08 2011-09-07 杭州中策橡胶有限公司 轮胎橡胶复杂应力状态力学性能测试的方法及其专用设备
CN102252909A (zh) * 2011-04-22 2011-11-23 上海交通大学 拉伸测试装置
CN102269671A (zh) * 2011-04-28 2011-12-07 上海交通大学 薄膜双轴拉伸试验机电液加载系统
CN102269671B (zh) * 2011-04-28 2012-11-28 上海交通大学 薄膜双轴拉伸试验机电液加载系统
CN102589980A (zh) * 2012-01-17 2012-07-18 中国地震局地质研究所 复杂动力学过程双轴加载系统
CN102645370A (zh) * 2012-04-12 2012-08-22 吉林大学 双轴向拉伸/压缩模式扫描电镜下力学测试装置
CN103091169A (zh) * 2013-02-18 2013-05-08 西南大学 一种膜材十二向拉伸测试装置
CN106289966A (zh) * 2015-05-20 2017-01-04 中国石油化工股份有限公司 一种用于模拟实验的应力传递装置
CN106289966B (zh) * 2015-05-20 2019-07-05 中国石油化工股份有限公司 一种用于模拟实验的应力传递装置
CN105092374A (zh) * 2015-06-03 2015-11-25 中国矿业大学 适用于模型试验中涂层织物类膜材的弹性模量测试方法
CN105300817A (zh) * 2015-11-09 2016-02-03 南京邮电大学 一种实验室取向材料制备装置
CN105842055A (zh) * 2016-03-15 2016-08-10 北京航空航天大学 一种利用单轴试验机进行变比例双轴加载的强度试验卡具
CN105842055B (zh) * 2016-03-15 2018-05-18 北京航空航天大学 一种利用单轴试验机进行变比例双轴加载的强度试验卡具
CN107271275A (zh) * 2017-05-26 2017-10-20 上海交通大学 一种双轴拉伸强度试验十字型试件及其制作方法
CN108020354A (zh) * 2017-12-22 2018-05-11 重庆中科建设（集团）有限公司 一种建筑膜结构预张力测量装置及方法
CN108732011A (zh) * 2018-04-11 2018-11-02 山东科技大学 膜材料双向拉伸强度拉力试验机及其使用方法
CN108645712A (zh) * 2018-04-26 2018-10-12 石家庄铁道大学 基于土体介质的土工合成材料拉伸试验装置
CN108760510A (zh) * 2018-08-24 2018-11-06 郑州大学 一种混凝土双轴强度测量装置及测量方法
CN109406272A (zh) * 2018-10-11 2019-03-01 中国矿业大学 一种张拉膜结构堆载试验装置及试验方法
CN109323931A (zh) * 2018-12-21 2019-02-12 清华大学 高低温多轴原位拉伸试验机
CN110057694A (zh) * 2019-05-10 2019-07-26 太湖县金伊都狐服饰有限公司 一种测试面料延展性的拉扯装置
CN110057694B (zh) * 2019-05-10 2021-06-22 太湖县金伊都狐服饰有限公司 一种测试面料延展性的拉扯装置
CN112504807A (zh) * 2019-09-15 2021-03-16 南京理工大学 一种适用于柔性膜材刺破性能的测试装置
CN112504807B (zh) * 2019-09-15 2023-08-04 南京理工大学 一种适用于柔性膜材刺破性能的测试装置
CN111855398A (zh) * 2020-06-09 2020-10-30 北京航空航天大学 一种圆柱面工作段的单轴加载实现双轴应力状态试验件
CN111855398B (zh) * 2020-06-09 2021-06-29 北京航空航天大学 一种圆柱面工作段的单轴加载实现双轴应力状态试验件
CN113959830A (zh) * 2021-11-04 2022-01-21 西安建筑科技大学 一种竹木材料双轴受拉试验装置及方法

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