拉伸試驗器的製作方法

2023-04-26 09:10:36 1

專利名稱：拉伸試驗器的製作方法
技術領域：
拉伸試驗器技術領域[0001]本實用新型涉及材料機械性能測試裝置，更具體地，涉及一種拉伸試驗器。
技術背景[0002]拉伸試驗是一種測定材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗，又稱抗拉試 驗。拉伸試驗是材料機械性能試驗的基本方法之一，主要用於檢驗材料是否符合規定的標 準和研究材料的性能。[0003]目前，在對材料進行拉伸試驗時，要對試樣施以恆定拉力，由於此恆定拉力較大， 通常採用槓桿施力。但遇到試驗時間長，試樣蠕變量較大的情況時，施力槓桿將會有較大傾 斜，不但影響測試精度，甚至可導致試驗無法進行。[0004]因而，需要一種能夠使施力槓桿使用保持水平，以保證在實驗過程中加載到試樣 上的拉力恆定的裝置。實用新型內容[0005]針對現有技術中存在的上述問題，提出了一種拉伸試驗器，用於自動跟蹤試樣的 蠕變伸長量，從而使施力槓桿能夠始終對試樣施加恆定的拉力。[0006]本實用新型提供了一種拉伸試驗器，其中包括機架、一對夾具、絲槓、絲母和槓桿， 所述一對夾具中的一個夾具與所述機架連接，另一個夾具與所述槓桿連接，所述絲槓可旋 轉地連接到所述機架上，所述絲母與所述絲槓相配合，所述槓桿的一端與所述絲母鉸接。[0007]其中，該拉伸試驗器還可以包括負荷物，該負荷物設置於所述槓桿上。[0008]其中，所述負荷物可以設置於所述槓桿的另一端，所述另一個夾具可以連接在所 述絲母和所述負荷物之間的位置上。[0009]其中，該拉伸試驗器還可以包括電機，所述電機的輸出軸與所述絲槓傳動連接。[0010]其中，該拉伸試驗器還可以包括控制器，所述控制器與所述電機電連接。[0011]其中，該拉伸試驗器還可以包括用於檢測所述另一個夾具的位移的位移傳感器。 所述位移傳感器可以與所述另一個夾具連接。[0012]其中，所述控制器還與所述負荷傳感器連接以從所述負荷傳感器接收所述一個夾 具的受力值。[0013]其中，所述控制器還可以與所述位移傳感器電連接以從所述位移傳感器接收所述 另一個夾具的位移值。[0014]其中，該拉伸試驗器還包括用於檢測所述一個夾具的受力的負荷傳感器，所述負 荷傳感器連接在所述機架和所述一個夾具之間。[0015]利用本實用新型提供的拉伸試驗器，可以通過旋轉絲槓來使絲母在絲槓上來上下 移動，從而調節槓桿的一端的位置，以使得施力槓桿始終保持水平，從而保證在整個試驗過 程中，負荷物通過槓桿施加在試樣上的拉力都是恆定準確的，進而保證了利用拉伸試驗得 到的材料的性能數據的準確性。


[0016]圖1是根據本實用新型的優選實施方式的拉伸試驗器的結構圖。
具體實施方式
[0017]
以下結合附圖詳細描述本實用新型的實施方式。[0018]圖1示出了根據本實用新型的優選實施方式的拉伸試驗器的結構圖。參考圖1，本 實用新型提供了一種拉伸試驗器，其中包括機架1、一對夾具6、絲槓2、絲母4和槓桿5，所 述一對夾具6中的一個夾具與所述機架1連接，另一個夾具與所述槓桿5連接，所述絲槓2 可旋轉地連接到所述機架1上，所述絲母4與所述絲槓2相配合，所述槓桿5的一端與所述 絲母4鉸接。[0019]所述一對夾具6中的兩個夾具分別夾持在樣本3的兩端，以用於向樣本3施力，從 而對樣本3進行拉伸。通常，進行拉伸試驗的樣本3可以為塑料和金屬等。所述夾具3上 可以具有鎖緊機構，諸如螺紋、凸起和插銷等等，以用於固定樣本3而防止樣本3脫落。[0020]所述絲槓2可旋轉地連接到所述機架1上，絲母4在絲槓2上並與絲槓2相匹配， 當絲槓2旋轉時絲母4可以上下移動。由於絲母4與槓桿5的一端鉸接，當絲母4上下移 動時，則可以帶動槓桿5的一端上下移動。[0021]該拉伸試驗器還可以包括負荷物7，所述負荷物7設置於槓桿5上，用於對槓桿5 施加向下的壓力，然後槓桿5將負荷物7施加的壓力傳遞到所述一對夾具6中的另一個夾 具上，使得該另一個夾具向下拉伸樣本3。被拉伸的樣本3會產生蠕變位移，進而向下拉伸 樣本3的另一個夾具也向下產生位移。所述負荷物7可以設置於所述槓桿5的另一端，所 述另一個夾具可以連接在所述絲母4和所述負荷物7之間的位置上。也可以將所述另一個 夾具連接在所述槓桿5的另一端，而將所述負荷物7設置於絲母4和槓桿5之間的位置上。 優選地，所述另一個夾具可以通過連杆與所述槓桿5連接。其中，所述負荷物7可以為負荷 重錘，也可以採用其他可以施力的負荷物7。[0022]當負荷物7加載到槓桿5上使得槓桿5對樣本3施加向下的拉力時，被拉伸的樣 本3會產生蠕變位移，使得向下拉伸樣本3的另一個夾具也向下產生位移，此時與所述另一 個夾具連接的槓桿5可能將產生傾斜，這時可以通過旋轉槓桿5來使絲母4向下移動，從而 使得槓桿5保持平衡。持續增加負荷物7的質量，或者通過調整負荷物7在槓桿5上的位 置來持續增加槓桿5對樣本3的施力，進而樣本3產生的蠕變位移增加，這時可以持續旋轉 槓桿5，使得絲母4持續向下運動，進而使得槓桿5始終保持平衡狀態。[0023]可以通過手動操作來旋轉槓桿5。優選地，該拉伸試驗器也可以包括電機，該電機 的輸出軸與絲槓2傳動連接，從而通過電機旋轉來帶動絲槓2旋轉。所述電機可以為步進 電機。[0024]優選地，所述拉伸試驗器還可以包括位移傳感器8，該位移傳感器8用於檢測所述 另一個夾具的位移。該位移傳感器8可以根據需要的測量精度等採用電感式位移傳感器、 電容式位移傳感器和光電式位移傳感器等等，只要能測量所述另一個夾具的位移即可。位 移傳感器8可以與所述另一個夾具相連接。[0025]該拉伸試驗器還可以包括控制器，所述控制器與所述電機電連接，用於控制所述電機的操作。所述控制器還可以與所述位移傳感器8電連接，以從所述位移傳感器8接收 所述另一個夾具的位移值，從而根據所述另一個夾具的位移值來控制所述電機的操作。優 選地，所述控制器控制電機旋轉使得所述絲槓2上的絲母4向下移動的距離等於所述另一 個夾具的位移值。[0026]優選地，該拉伸試驗器還可以包括負荷傳感器9，所述負荷傳感器9連接在所述機 架1和所述一個夾具之間，用於檢測所述一個夾具的受力，即檢測樣本3的受力。所述負荷 傳感器9可以採用光電式、電磁力式、電容式、磁極變形式等傳感器。通常，拉伸試驗還需要 顯示出樣本3的受力，所以，該拉伸試驗器還可以包括顯示單元，該顯示單元與負荷傳感器 9連接，用於接收負荷傳感器9的檢測信號，即所檢測的樣本3的受力值，從而將樣本3的受 力值顯示出來。[0027]所述符負荷傳感器9和可以與所述控制器電連接，以將一個夾具的受力發送給控 制器，從而控制器還可以根據所述一個夾具的受力值來控制所述電機的操作。[0028]例如，當所述控制器接收到的所述一個夾具的受力值大於一預定閾值(諸如 IOOg)時，可以不再增加負荷物7的質量或負荷物7對槓桿5的施力，從而停止對樣本3進 行進一步地拉伸，並且此時控制器控制所述電機停止，以使所述絲槓2上的絲母4停止移 動。可替換地，也可以持續增加負荷物7的質量或調整負荷物7在槓桿5上的位置來持續 增加槓桿5對樣本3的施力，在這種方式下，所述控制器可以控制所述電機持續旋轉，直到 試樣斷開或破壞時(此時負荷傳感器9檢測到所述一個夾具的受力突然變為0並向控制器 發送該受力值)才控制電機停止。或者可替換地，當所述控制器接收到的所述另一個夾具 的位移值大於一預定閾值(諸如5mm)時，可以不再增加負荷物7的質量或負荷物7對槓桿 5的施力，從而停止對樣本3進行進一步地拉伸，並且此時控制器控制所述電機停止，以使 所述絲槓2上的絲母4停止移動。[0029]下面，結合附圖中的優選實施方式，詳細描述本實用新型的工作過程。[0030]首先將試樣安裝在一對夾具6之間，並固定住。手動或通過電機旋轉來使絲槓2 旋轉，從而調整絲母4的位置，以使得槓桿5成水平狀態。調整諸如負荷重錘的負荷物7在 槓桿5上的位置，以對樣本3施加符合試驗要求的拉力，該對樣本3施加的拉力可以由負荷 傳感器9檢測並通過顯示單元顯示給用戶。此時下方的夾具的位置可以設定為初始位置， 此時位移傳感器8檢測到下方的夾具處於0點位移處。可以逐漸調整負荷物7在槓桿5上 的位置來增加對樣本3施加的拉力，樣本3被逐漸拉長，位移傳感器8檢測到下方的夾具的 位移值n，即樣本3的拉長量，並將該位移值η輸出給控制器。控制器接收到該位移值η後 控制電機旋轉從而帶動絲槓2旋轉，使得絲槓2上的絲母4向下移動位移量η，從而槓桿5 保持水平，這樣負荷物7通過槓桿5施加在試樣上的拉力都是恆定準確的。[0031]利用本實用新型提供的拉伸試驗器，可以通過旋轉絲槓來使絲母在絲槓上上下移 動，從而調節槓桿的一端的位置，以使得施力槓桿始終保持水平，從而保證在整個試驗過程 中，負荷物通過槓桿施加在試樣上的拉力都是恆定準確的，進而保證了利用拉伸試驗得到 的材料的性能數據的準確性。
權利要求1.一種拉伸試驗器，其特徵在於，該拉伸試驗器包括機架(1)、一對夾具(6)、絲槓O)、 絲母(4)和槓桿(5)，所述一對夾具(6)中的一個夾具與所述機架(1)連接，另一個夾具與 所述槓桿( 連接，所述絲槓( 可旋轉地連接到所述機架(1)上，所述絲母(4)與所述絲 槓( 相配合，所述槓桿(5)的一端與所述絲母(4)鉸接。
2.根據權利要求1所述的拉伸試驗器，其特徵在於，該拉伸試驗器還包括負荷物(7)， 該負荷物(7)設置於所述槓桿( 上。
3.根據權利要求2所述的拉伸試驗器，其特徵在於，所述負荷物(7)設置於所述槓桿 (5)的另一端，所述另一個夾具連接在所述絲母(4)和所述負荷物(7)之間的位置上。
4.根據權利要求1所述的拉伸試驗器，其特徵在於，該拉伸試驗器還包括電機，所述電 機的輸出軸與所述絲槓( 傳動連接。
5.根據權利要求4所述的拉伸試驗器，其特徵在於，該拉伸試驗器還包括控制器，所述 控制器與所述電機電連接。
6.根據權利要求5所述的拉伸試驗器，其特徵在於，該拉伸試驗器還包括用於檢測所 述另一個夾具的位移的位移傳感器(8)。
7.根據權利要求6所述的拉伸試驗器，其特徵在於，所述位移傳感器(8)與所述另一個 夾具連接。
8.根據權利要求6所述的拉伸試驗器，其特徵在於，所述控制器還與所述位移傳感器(8)電連接以從所述位移傳感器(8)接收所述另一個夾具的位移值。
9.根據權利要求5-8中任一項權利要求所述的拉伸試驗器，其特徵在於，該拉伸試驗 器還包括用於檢測所述一個夾具的受力的負荷傳感器(9)，所述負荷傳感器(9)連接在所 述機架(1)和所述一個夾具之間。
10.根據權利要求9所述的拉伸試驗器，其特徵在於，所述控制器還與所述負荷傳感器(9)連接以從所述負荷傳感器(9)接收所述一個夾具的受力值。
專利摘要本實用新型提供了一種拉伸試驗器，其中包括機架、一對夾具、絲槓、絲母和槓桿，所述一對夾具中的一個夾具與所述機架連接，另一個夾具與所述槓桿連接，所述絲槓可旋轉地連接到所述機架上，所述絲母與所述絲槓相配合，所述槓桿的一端與所述絲母鉸接。利用本實用新型提供的拉伸試驗器，可以通過旋轉絲槓來使絲母在絲槓上來上下移動，從而調節槓桿的一端的位置，以使得施力槓桿始終保持水平，從而保證在整個試驗過程中，負荷物通過槓桿施加在試樣上的拉力都是恆定準確的，進而保證了利用拉伸試驗得到的材料的性能數據的準確性。
文檔編號G01N3/14GK201819850SQ20102057397
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者張偉, 李曉林, 李玉娥, 魏若奇 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院