CN2879172Y - 高温材料力学性能试验机 - Google Patents

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雷庆安
王欢
刘俊清
赵湘江
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MTS Industry System (China) Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型公开了一种测量金属材料在高温条件下的拉伸蠕变、持久、松驰高温材料力学性能试验机，其包括机座、纵向设于该机座上表面的可上下移动的机器主轴、设于该机座上表面的机架、设于该机架中部的加热炉、设于该机架顶部的上横梁、通过一上连接器与该上横梁竖直连接的上连杆；所述的机器主轴通过一下连接器与一下连杆竖直连接。上、下连杆与试样的两端连接，加热炉将试样包裹。所述的机器主轴与下连接器之间还设有一力传感器。将力传感器设在加热炉的下方，减少加热炉产生的热量对力传感器的影响，保证力传感器测量的准确性，从而提高了试验机的测量精度。

Description

高温材料力学性能试验机
技术领域
本实用新型涉及材料力学性能的测试设备，具体指一种测试金属材料在高温条件下的拉伸蠕变、持久、松驰的力学性能的试验机。
背景技术
目前，在对材料进行拉、压、弯、扭等组合试验时均采用专业设备测试。试验机模拟材料试样在不同温度的环境下，会发生微观的变化，在高温环境下，测定材料承受持久拉力缓慢发生蠕变，持久力学性能也会相应的变化；或者在高温环境下，把材料试样拉伸至一定的变形量后保持该变形量不变，可测定待测材料在设定工况下的应力松驰性能。
现在市场上所见的测量金属材料高温蠕变、持久、松驰的力学性能的试验机。如图1所示：试样6的一端与上连杆5相连，上连杆5通过连接器4和传感器连杆3连接到机架顶部的力传感器1上；试样6的另一端与下连杆8相连，下连杆8与机器主轴9相连，机器主轴9的另一端设在机座10的上表面，并与机座10内部的伺服电机和传动机构相连，由它们带动机器主轴9上、下移动，上连杆5与下连杆8的各自由端纵向设在加热炉7内夹持试样6，试验时，上连杆5、下连杆8的端部夹持试样6，机器主轴9向下移动，通过上连杆5、下连杆8使试样获得轴向的拉力，而这个拉力的大小是通过力传感器1来测量获得的。力传感器1，是用于测量轴向的拉力或压力的传感器，其内部包含有精密的机械、电子零件，其允许的使用温度-20℃～60℃，最佳使用温度为-10℃～40℃，超过使用温度范围使用时，会造成力传感器1的测量误差，严重时会损坏力传感器1。该试验机的力传感器1位于上横梁2的顶面，也就是位于加热炉7的上方。这种结构的试验机存在下列明显的缺点：
1、试验过程中，由于热量的向上传递特性，连杆5会把较多的热量向上传递，虽然连接器4中有冷却装置，但不可避免地会有小部分热量通过传感器连杆3传递到力传感器1上，使力传感器1的温度升高。
2、试验过程中，加热炉7外表特别是其顶面的温度会向空气传递，而这些被加热了的空气会向上移动，到上横梁2和力传感器1时产生积聚，也使力传感器1的温度升高。
传感器1温度的升高，不但影响整机测试的精度，而且不利于延长测试机的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，而提供一种可以较好保护力传感器，使之处于较佳工作温度状况下的高温材料力学性能试验机。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种材料力学性能试验机，包括机座、纵向设于该机座上表面的可上下移动的机器主轴、设于该机座上表面的机架，机架的中部设有加热炉、力传感器，设于机架顶部的上横梁，通过一上连接器与该上横梁竖直连接的上连杆，上连杆的下端插入所述加热炉的上端侧面；所述的机器主轴通过一下连接器与一下连杆竖直连接，该下连杆的上端插入所述加热炉的下端侧面。所述的机器主轴与下连接器之间还设有一力传感器。
其中，所述的下连接器内可以设有冷却装置。
所述机座的内部设有伺服电机和传动机构，传动机构与机座上表面的机器主轴连接。
从上述技术方案可以看出，本实用新型将力传感器设在加热炉的下方，减少加热炉产生的热量对力传感器的影响，保证力传感器测量的准确性，从而提高了试验机的测量精度。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明，其中：
图1为现有试验机的结构示意图；
图2为本实用新型的一较佳实施例结构示意图；
图3为本实用新型的右侧视结构示意图。
具体实施方式
见图2、3所示，为本实用新型的较佳实施例，其包括：内部设有伺服电机和传动机构的机座14，机座14内的传动机构与该机座14上表面纵向的机器主轴15连接，机座14上部还设有机架17、机架17的中部设有加热炉12、机架的顶部设置的上横梁11。还包括通过一上连接器20与该上横梁11竖直连接的上连杆18；所述机器主轴15的上端连接力传感器13，力传感器13的上部依次连接着下连接器19和下连杆16，下连接器19内设有冷却装置。所述的上、下连杆18、16的自由端分别插入所述加热炉12上下端侧面，而下连杆16与上连杆18端部在加热炉12内之间可以夹持待测试样21，机器主轴15被机座14内的伺服电机和传动机构带动向上或向下移动。试验时，机器主轴8向下移动，使加热炉12内的试样21获得轴向的拉力，而这个力的大小是通过力传感器13来测量获得的。
从图2、3中可以看出，所述的力传感器13设在加热炉12的下方，在机座14的上方。这种结构的试验机避免了力传感器13容易受加热炉12热量的影响，而处于较高温度下工作的缺点，与图1的结构相比，此结构更为合理。试验过程中，由于热量的向上传递特性，使下连杆16向下传递的热量较少，加上下连接器19中有冷却装置的冷却作用，使热量基本上不会传到力传感器13上。再者，试验过程中，加热炉12外表面特别是两端面的温度会向空气传递，这些被加热了的空气会向上移动，不会对力传感器13产生影响，为了保证试验数据的准确性，一般实验室的空气不能有明显的相对流动的。实验表明：多台高温试验机工作时，实验室里的温度也非常不均匀，屋子顶面的温度会比屋子地板处的温度高5～8℃，呈阶梯变化，所以把力传感器13安装于较低的位置也是合适的。本实用新型此结构能减少加热炉产生的热量对力传感器13的影响，保证力传感器13的测量的准确性，提高高温蠕变、持久、松驰试验机的测量精度，延长整机的使用寿命。
当然，以上所述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限制本实用新型的保护范围，故凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1、一种高温材料力学性能试验机，包括机座(14)、纵向设于该机座上表面的可上下移动的机器主轴(15)、设于该机座(14)上表面的机架(17)、设于该机架中部的加热炉(12)、设于该机架顶部的上横梁(11)、通过一上连接器(20)与该上横梁(11)竖直连接的上连杆(18)；所述的机器主轴(15)通过一下连接器(19)与一下连杆(16)竖直连接，所述的上、下连杆(18、16)的自由端分别插入所述加热炉(12)上下端侧面，其特征在于：所述的机器主轴(15)与下连接器(19)之间还设有一力传感器(13)。
2、根据权利要求1所述的高温材料力学性能试验机，其特征在于：所述的下连接器(19)内设有冷却装置。
3、根据权利要求2所述的高温材料力学性能试验机，其特征在于：所述机座(14)的内部设有伺服电机和传动机构，该传动机构与机座(14)上表面的机器主轴(15)连接。
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