專利名稱：杠桿式定載荷材料試驗機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料科學(xué)與機(jī)械制造技術(shù)的儀器儀表領(lǐng)域，涉及一種在任意定載荷作用下測試材料性能和變形規(guī)律的試驗機(jī)的創(chuàng)新。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的萬能材料試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)復(fù)雜、造價高，而且需要專業(yè)技術(shù)人員才能維護(hù)使用，但是材料在塑性成形及其在使用中承受的是載荷，因此只是研究材料在載荷作用下的變形規(guī)律及機(jī)械性能，而無需造價高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的萬能材料試驗機(jī)，尤其是對于超塑性材料，由于它具有很強(qiáng)的應(yīng)變速率敏感性，而現(xiàn)有的萬能材料試驗機(jī)都是采用閉環(huán)控制實現(xiàn)定載荷的施加，載荷的測量又是采用拉力傳感器，這便必然造成因載荷施加的反饋波動而引起載荷測量或記錄的波動，于是就影響了試驗結(jié)果的可靠性。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能穩(wěn)定施加載荷、準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、造價低，而且能夠研究常規(guī)材料和超塑性材料在載荷作用的機(jī)械性能和變形規(guī)律的杠桿式定載荷材料試驗機(jī)。
本發(fā)明的基本原理如圖1所示，若在杠桿1的A端懸掛著固定砝碼F，杠桿1的B端便有拉力P借助連接桿3通過直線滾珠軸承4作用在試樣5上，只要支點2可沿水平方向左右移動，以保證AO·COSθ1∶OB·cosθ1=AO·COSθ2OB·cosθ2=AO∶OB，便可使試樣5承受 的垂直定向拉力作用。
本發(fā)明裝置如下試驗機(jī)由機(jī)座、立柱、試驗機(jī)固定橫梁和導(dǎo)軌固定橫梁組成，立柱與機(jī)座和試驗機(jī)固定橫梁連接，導(dǎo)軌固定橫梁固定在立柱上，其上裝有導(dǎo)軌和支點比例滑車，在滑車上設(shè)有刃口，刃口與杠桿上的刀刃契合，杠桿的左端也設(shè)有刃口，杠桿的最右端設(shè)有載荷平衡調(diào)整塊，在杠桿的中部按不同比例設(shè)有刀刃，根據(jù)所需的不同比例可將刀刃置于支點比例滑車的刃口上，在導(dǎo)軌固定橫梁的下方裝有直線滾珠軸承，連接桿與直線滾珠軸承滑動配合，連接桿的上端通過鉸鏈與杠桿連接，連接桿的下端與長度調(diào)節(jié)器的上端連接，長度調(diào)節(jié)器的下端與上夾頭連接，下夾頭與下夾頭座通過鉸鏈連接，夾頭座固定在機(jī)座上，在杠桿的右端與位移傳動桿下端鉸鏈連接，位移傳動桿的上端與位移傳感器連接，加熱爐借助鉸鏈裝在試驗機(jī)的立柱上，在加載裝置內(nèi)設(shè)有不同重量的幾組砝碼。
砝碼在不加載時，用砝碼按鈕的插桿固定在套筒和支柱上，砝碼座和砝碼盤都固定在加載桿上，加載桿上端的刀刃和杠桿左端的刃口契合。
本發(fā)明的有益效果是1.可以穩(wěn)定、精確地施加任意的定載荷，不會受到現(xiàn)有萬能材料試驗機(jī)利用閉環(huán)控制施加載荷而對被試驗材料的結(jié)構(gòu)敏感性產(chǎn)生不良的影響。
2.利用位移傳感器可以精確地測定試樣在載荷作用下的變形量。
3.施加的載荷和位移之間的變形規(guī)律可以直接輸入計算機(jī)進(jìn)行處理。
4.操作簡便，對操作人員沒有專門的技術(shù)要求。
5.造價低，性能穩(wěn)定，便于使用和維修。


圖1是本發(fā)明杠桿式定載荷材料試驗機(jī)的原理圖。
圖2.1是本發(fā)明杠桿式定載荷材料試驗機(jī)的主機(jī)結(jié)構(gòu)的正視圖；圖2.2是圖2.1的A-A視圖。
圖3.1是本發(fā)明杠桿式定載荷材料試驗機(jī)的加載裝置正視圖；圖3.2是圖3.1的B-B視圖。
圖4.1是本發(fā)明杠桿式定載荷材料試驗機(jī)加載裝置的砝碼按鈕的插桿處于插入狀態(tài)的正視圖；圖4.2是本發(fā)明杠桿式定載荷材料試驗機(jī)加載裝置的砝碼按鈕的插桿處于拔出狀態(tài)的正視圖。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
其中1杠桿；2支點比例滑車；3連接桿；4直線滾珠軸承；5試樣；6加載裝置；7機(jī)座；8立柱；9導(dǎo)軌固定橫梁；10導(dǎo)軌；11試驗機(jī)固定橫梁；12位移傳感器；13刀刃；14位移傳動桿；15平衡調(diào)整塊；16
限位螺母；17長度調(diào)節(jié)器；18加熱爐；19鉸鏈；20上夾頭；21下夾頭；22下夾頭座；23加載器底座；24加載器支柱；25砝碼組；26固定板；27加載桿；28砝碼盤；29砝碼座；30砝碼按鈕；31加載器套筒；32按鈕盒；33支撐盤；34彈簧緩沖器；35頂板；36頂桿；37推力滾珠軸承；38絲杠螺母；39絲杠；40限位桿；41絲杠上固定板；42墊圈；43固定桿；44絲杠下固定板；45傘齒輪副；46電機(jī)；47推桿；48套筒；49轉(zhuǎn)動棘爪；50固定棘爪；51插桿；52彈簧。
以下結(jié)合附圖說明本發(fā)明操作過程在試驗前先將試樣5夾在上夾頭20與下夾頭21之間，然后使加熱爐18升溫，等溫度達(dá)到預(yù)定溫度時，先在砝碼盤28上放置預(yù)定的克級重量，再按下砝碼按鈕30施加預(yù)定的千克級重量，然后開動電機(jī)46，支撐盤33緩慢下移，載荷便通過杠桿1施加在連接桿3上，試樣5隨之發(fā)生拉伸變形，位移傳感器12就記錄了相應(yīng)的變形量，當(dāng)試樣5被拉斷時，砝碼座29便落在支撐盤33上，并借助緩沖器34的彈簧作用而減小沖擊。
在加載前，砝碼座由支撐盤支撐，電機(jī)通過傘齒輪副帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠又帶動螺母上下移動，支撐盤也隨絲杠螺母上下移動，需要加載時，啟動電機(jī)，使支撐盤下移，載荷就平緩地加在加載桿上，當(dāng)試樣被拉斷時，砝碼落在支撐盤上，裝在支撐盤下部的彈簧便可減小砝碼下落的沖擊。
權(quán)利要求1.一種杠桿式定載荷材料試驗機(jī)，由機(jī)架、位移傳感器、試樣夾頭和加熱爐組成，其特征是立柱與機(jī)座和試驗機(jī)固定橫梁連接，導(dǎo)軌固定橫梁固定在立柱上，其上裝有導(dǎo)軌和支點比例滑車，在滑車上設(shè)有刃口，刃口與杠桿上的刀刃契合，杠桿的左端也設(shè)有刃口，杠桿的最右端設(shè)有載荷平衡調(diào)整塊，在杠桿的中部按不同比例設(shè)有刀刃，根據(jù)所需的不同比例可將刀刃置于支點比例滑車的刃口上，在導(dǎo)軌固定橫梁的下方裝有直線滾珠軸承，連接桿與直線滾珠軸承滑動配合，連接桿的上端通過鉸鏈與杠桿連接，連接桿的下端與長度調(diào)節(jié)器的上端連接，長度調(diào)節(jié)器的下端與上夾頭連接，下夾頭與下夾頭座通過鉸鏈連接，夾頭座固定在機(jī)座上，在杠桿的右端與位移傳動桿下端鉸鏈連接，位移傳動桿的上端與位移傳感器連接，加熱爐借助鉸鏈裝在試驗機(jī)的立柱上，在加載裝置內(nèi)設(shè)有不同重量的幾組砝碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種杠桿式定載荷材料試驗機(jī)，砝碼在不加載時，用砝碼按鈕的插桿固定在套筒和支柱上，砝碼座和砝碼盤都固定在加載桿上，加載桿上端的刀刃和杠桿左端的刃口契合。
專利摘要一種杠桿式定載荷材料試驗機(jī),屬于材料科學(xué)與機(jī)械制造技術(shù)的儀器儀表領(lǐng)域,其結(jié)構(gòu)由機(jī)架、杠桿、載荷施加系統(tǒng)、位移傳感器、試樣夾頭和加熱爐組成;其優(yōu)點是:可以穩(wěn)定、精確地施加任意的定載荷,不會受到現(xiàn)有萬能材料試驗機(jī)利用閉環(huán)控制施加載荷而對被試驗材料的結(jié)構(gòu)敏感性產(chǎn)生不良的影響,操作簡便,對操作人員沒有專門的技術(shù)要求,造價低,性能穩(wěn)定,便于使用和維修。
文檔編號G01N33/03GK2502261SQ0125119
公開日2002年7月24日 申請日期2001年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月27日
發(fā)明者宋玉泉 申請人:宋玉泉