一種測量材料剪切彈性模量的裝置的製作方法
2023-09-23 07:49:55
專利名稱：一種測量材料剪切彈性模量的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量裝置，尤其涉及一種測量材料剪切彈性模量的裝置。
背景技術：
目前，普通扭轉試驗機在測量材料剪切強度時，只能做扭轉破壞實驗，而沒有配備測定材料剪切彈性模量G的裝置，不能夠在彈性範圍內採用逐級加載法測定材料剪切彈性模量和對扭矩與轉角關係曲線進行實時採集。
發明內容本實用新型的目的在於提供了一種測量材料剪切彈性模量的裝置，該測量裝置克服現有扭轉試驗機沒有配備測定材料剪切彈性模量裝置的缺陷，不僅能測出兩個截面之間扭轉角度的大小，而且可顯示材料剪切彈性模量G值大小。本實用新型是這樣來實現的，它包括扭轉圓軸、左圓環、右圓環、7字行檔塊、緊固螺釘、位移傳感器、數顯器，其特徵是在扭轉圓軸上連接左圓環和右圓環，左圓環和右圓環分別用三個緊固螺釘固定在扭轉圓軸的兩個截面上，右圓環的上端是一個7字形檔塊，7字形檔塊左端接觸位移傳感器的收縮觸頭，左圓環的上端是圓環臂長，圓環臂長上端固定安裝位移傳感器，位移傳感器信號連接數顯器。數顯器顯示兩圓環(兩截面)之間相對弧長和 G值大小。本實用新型的技術效果是該裝置填補了現有普通扭轉試驗機沒有配備測試材料剪切彈性模量裝置的缺陷，可以測試壙30毫米(多種規格圓環)直徑材料的剪切彈性模量， 採用固定在圓軸上左圓環上端的圓環臂長將扭轉圓軸半徑增加10倍，通過自動加載或手動加載，利用位移傳感器實時地測出相對弧長，通過數顯器計算出G值的特點，只需轉動兩圓環上的緊固螺釘，可方便地將測試裝置裝夾和卸下，更具有體積小，結構簡單不打滑，測量精度高等優點。
圖1為本實用新型的結構示意圖。在圖中，1.位移傳感器2. 7字形檔塊3.右圓環4.扭轉圓軸5.緊固螺釘 6.兩圓環中心距離7.數顯器8.左圓環9.圓環臂長10.圓軸直徑。
具體實施方式
如圖1所示，在扭轉圓軸(4)外套上左圓環(8)和右圓環(3)，左圓環(8)和右圓環 (3)分別用三個緊固螺釘(5)固定在扭轉圓軸(4)的兩個截面上，右圓環(3)的上端是一個 7字形檔塊(2)，7字形檔塊(2)左端接觸位移傳感器(1)的收縮觸頭，左圓環(8)的上端是圓環臂長(9)，圓環臂長(9)的上端固定安裝位移傳感器(1)，位移傳感器(1)的信號送入數顯器(7)處理，使用時，先將扭轉圓軸(4)左端裝入扭轉試驗機左夾頭夾緊，套上左圓環(8)
3旋緊三個緊固螺釘(5)固定左圓環(8)在扭轉圓軸(4)左端，套上右圓環(3)旋緊三個緊固螺釘(5 )固定右圓環(3 )在扭轉圓軸(4)的兩圓環中心距離Ltl (6 )位置上，固定右圓環(3 ) 時要使7字形檔塊(2)左端接觸到位移傳感器(1)的收縮觸頭，扭轉試驗機右夾頭夾緊扭轉圓軸(4)右端，按下數顯器(7)清零按鍵使位移傳感器(1)的值為零，手動加載使扭轉試驗機右夾頭開始扭轉，位移傳感器(1)數字增大，當扭矩到某一數值時，手動加載停止位移傳感器(1)停止運動，數顯器(7)停止記數並保留下位移傳感器(1)的最大值，此時位移傳感器(1)的最大值就是兩圓環中心距離Ltl (6)之間產生的相對弧長，按下數顯器(7)計算按鍵，數顯器(7)顯示剪切彈性模量G值大小。本實用新型的工作原理是兩圓環分別固定在扭轉圓軸的兩個截面上，兩圓環之間距離即為受扭轉圓軸的標距Ltl，左圓環上端的圓環臂長(b)是將扭轉圓軸半徑放大，圓環臂長越長，相對弧長就越長，測試精度就越高。計算 材料剪切 彈性 模量公式是
G=m>:f~式中是兩圓環中心距離為已知，/ =^l是橫截面的極慣性距為已知， ■^φ-IfLt-c 32
材料是彈性範圍內每次加的增量扭矩為已知，_是每次加AAJ^後兩截面(兩圓環中心距離)之間產生的相對扭轉角為未知，得到相對扭轉角幼,G值就可以計算出來。扭轉圓軸受扭^vs後，兩圓環(兩截面)之間產生相對轉動，位移傳感器的讀數則為兩截面間產生的相對弧長(因弧度極小，把弦長近似看成弧長)用△弧長(位移傳感器讀數)除以圓環臂長b (放大後半徑)就等於扭轉角度Δρ ,將Δ 代入剪切彈性模量公式G值就可計算出來。
權利要求1. 一種測量材料剪切彈性模量的裝置，它包括扭轉圓軸、左圓環、右圓環、7字行檔塊、 緊固螺釘、位移傳感器、數顯器，其特徵是在扭轉圓軸上連接左圓環和右圓環，左圓環和右圓環分別用三個緊固螺釘固定在扭轉圓軸的兩個截面上，右圓環的上端是一個7字形檔塊，7字形檔塊左端接觸位移傳感器的收縮觸頭，左圓環的上端是圓環臂長，圓環臂長上端固定安裝位移傳感器，位移傳感器信號連接數顯器。
專利摘要一種測量材料剪切彈性模量的裝置，在扭轉圓軸上連接左圓環和右圓環，左圓環和右圓環分別用三個緊固螺釘固定在扭轉圓軸的兩個截面上，右圓環的上端是一個7字形檔塊，7字形檔塊左端接觸位移傳感器的收縮觸頭，左圓環的上端是圓環臂長，圓環臂長上端固定安裝位移傳感器，位移傳感器信號連接數顯器。本實用新型的技術效果是該裝置填補了現有普通扭轉試驗機沒有配備測試材料剪切彈性模量裝置的缺陷，可以測試8~30毫米(多種規格圓環)直徑材料的剪切彈性模量，可方便地將測試裝置裝夾和卸下，更具有體積小，結構簡單不打滑，測量精度高等優點。
文檔編號G01N3/24GK202281728SQ20112043347
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者劉榮慶 申請人:南昌航空大學