本發(fā)明涉及一種自鎖裝置，尤其涉及一種拉伸機下桿自鎖裝置。

背景技術(shù)：

隨著國內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展和對材料尤其是金屬材料用量的逐年增大，對于材料力學(xué)性能測試的要求也被提上了日程。材料的力學(xué)性能是評價材料強度、塑性及斷裂韌度等重要手段，是工程應(yīng)用中選取材料的重要依據(jù)。拉伸機可對金屬材料的強度、塑性、超塑性、延伸率等性能進(jìn)行測試，并可通過微機輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)。然而在實際操作中，拉伸機的下桿卡銷部位與底端基礎(chǔ)固定時，傳統(tǒng)上采用卡銷銷孔固定結(jié)構(gòu)，卡銷銷孔由人工定位完成。人工操作時定位困難，校準(zhǔn)過程耗時耗力，降低測試效率，且容易形成定位偏差，使卡銷偏斜。從而對試樣，尤其是板材試樣造成明顯的影響，這樣容易使應(yīng)力分布不均勻，使輸出數(shù)據(jù)不精確，對金屬材料力學(xué)性能分析產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種拉伸機下桿自鎖裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作簡便，操作用時較短，可以使拉伸機下桿的卡銷與限位槽精確配合，保證了金屬材料力學(xué)性能測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而為工程中選取合理的材料提供了可靠依據(jù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：包括底座和套筒，所述套筒固定在底座的上部，所述底座的中心設(shè)置有安裝孔，所述安裝孔內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)塊，所述套筒上設(shè)置有供下桿穿過的通孔，所述下桿的下端設(shè)置有卡銷，所述卡銷的兩端穿過下桿且兩端對稱，所述套筒上設(shè)置有與卡銷兩端配合的兩個導(dǎo)槽，所述套筒的下部內(nèi)設(shè)置有對卡銷兩端限位的兩個限位槽，兩個所述導(dǎo)槽之間的連線與兩個限位槽之間的連線呈十字交叉，其中一個所述第一導(dǎo)槽與一個所述卡槽之間、另一個所述第一導(dǎo)槽與另一個所述卡槽之間均設(shè)置有弧形槽，所述旋轉(zhuǎn)塊上設(shè)置有連接孔，所述旋轉(zhuǎn)塊的上部設(shè)置有與卡銷配合的卡槽，所述旋轉(zhuǎn)塊的底部設(shè)置有用于帶動旋轉(zhuǎn)塊和下桿一起轉(zhuǎn)動的電機，所述旋轉(zhuǎn)塊、套筒、下桿和底座四者的軸線相重合。

上述的一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：所述電機的輸出軸上設(shè)置有外花鍵，所述旋轉(zhuǎn)塊的下部設(shè)置有內(nèi)花鍵，所述外花鍵與內(nèi)花鍵相配合。

上述的一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：所述卡槽的數(shù)量為四個，四個所述卡槽均勻布設(shè)在連接孔的外周。

上述的一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：所述卡槽內(nèi)設(shè)置有用于檢測卡銷與卡槽之間距離的距離傳感器。

上述的一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：所述距離傳感器為IFRM型電感式距離傳感器。

上述的一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：所述底座的形狀為長方體，所述底座的四個角上均設(shè)置有螺孔。

上述的一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：所述下桿的上端設(shè)置有試樣固定槽。

上述的一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：所述卡銷的形狀為圓柱形，所述卡銷與下桿的底端之間的距離為10cm～20cm。

上述的一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：所述卡銷與下桿的底端之間的距離為15cm。

上述的一種拉伸機下桿自鎖裝置，其特征在于：所述套筒與底座之間的連接方式為焊接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，操作簡便。

2、本發(fā)明可以使拉伸機下桿的卡銷與限位槽精確配合，較大程度避免了由人為操作所造成的偏差，保證了金屬材料力學(xué)性能測試的精確性，從而為工程中選取合理的材料提供了可靠依據(jù)。

3、本發(fā)明縮短了操作用時，提高了測試效率。

4、本發(fā)明電機與旋轉(zhuǎn)塊采用花鍵聯(lián)動，受力均勻，應(yīng)力集中較小并且導(dǎo)向性良好，從而提高能量轉(zhuǎn)換效率。

5、本發(fā)明采用距離傳感器檢測卡銷運動狀態(tài)，然后配合電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)塊完成自鎖，較大的提高了自動化程度。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。

圖2為圖1的分解圖。

圖3為本發(fā)明套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3旋轉(zhuǎn)一定角度后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明套筒和底座的位置關(guān)系示意圖。

圖6為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖6旋轉(zhuǎn)一定角度后的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—試樣固定槽； 2—下桿； 3—卡銷；

4—導(dǎo)槽； 5—套筒； 5-1—通孔；

6—螺孔； 7—底座； 7-1—安裝孔；

8—卡槽； 9—旋轉(zhuǎn)塊； 9-1—連接孔；

9-2—內(nèi)花鍵； 10—外花鍵； 11—電機；

12—限位槽； 13—弧形槽； 14—距離傳感器。

具體實施方式

如圖1至圖5所示，本發(fā)明包括底座7和套筒5，所述套筒5固定在底座7的上部，所述底座7的中心設(shè)置有安裝孔7-1，所述安裝孔7-1內(nèi)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)塊9，所述套筒5上設(shè)置有供下桿2穿過的通孔5-1，所述下桿2的下端設(shè)置有卡銷3，所述卡銷3的兩端穿過下桿2且兩端對稱，所述套筒5上設(shè)置有與卡銷3兩端配合的兩個導(dǎo)槽4，所述套筒5的下部內(nèi)設(shè)置有對卡銷3兩端限位的兩個限位槽12，兩個所述導(dǎo)槽4之間的連線與兩個限位槽12之間的連線呈十字交叉，其中一個所述第一導(dǎo)槽與一個所述卡槽之間、另一個所述第一導(dǎo)槽與另一個所述卡槽之間均設(shè)置有弧形槽13，所述旋轉(zhuǎn)塊9上設(shè)置有連接孔9-1，所述旋轉(zhuǎn)塊9的上部設(shè)置有與卡銷3配合的卡槽8，所述旋轉(zhuǎn)塊9的底部設(shè)置有用于帶動旋轉(zhuǎn)塊9和下桿2一起轉(zhuǎn)動的電機11，所述旋轉(zhuǎn)塊9、套筒5、下桿2和底座7四者的軸線相重合。

該拉伸機下桿自鎖裝置通過采用卡銷3與限位槽12的配合結(jié)構(gòu)，將下桿2下端的卡銷3與套筒5內(nèi)的限位槽12相結(jié)合，卡銷3在運行過程中能夠順利進(jìn)入相應(yīng)的配合部位，配合精準(zhǔn)，避免了人為對下桿2定位操作時造成的偏差，固定方式簡單可行，并且適用范圍廣。其中，卡銷3的兩端穿過下桿2且兩端對稱，即卡銷3穿出下桿2兩端的長度相等，使卡銷3左右兩端受力均勻，以防止在受力過程中可能會發(fā)生的三點彎曲現(xiàn)象，保證了在拉伸過程中卡銷整體的強度。旋轉(zhuǎn)塊9、套筒5、下桿2和底座7四者的軸線相重合，不僅便于安裝，且確保運行穩(wěn)定。

如圖1和圖7所示，所述電機11的輸出軸上設(shè)置有外花鍵10，所述旋轉(zhuǎn)塊9的下部設(shè)置有內(nèi)花鍵9-2，所述外花鍵10與內(nèi)花鍵9-2相配合；采用外花鍵10與內(nèi)花鍵9-2相配合的形式，可使電機11與旋轉(zhuǎn)塊9緊密結(jié)合，從而避免了由于其它結(jié)合方式所造成的兩者軸線偏離問題，且沒有相應(yīng)附件，操作簡便，提高了安裝效率。

如圖6所示，所述卡槽8的數(shù)量為四個，四個所述卡槽8均勻布設(shè)在連接孔9-1的外周，即相對的兩個卡槽8的連線相互垂直，保證相應(yīng)配合位置不改變，上次操作完成后，這樣不用調(diào)整旋轉(zhuǎn)塊9的位置直接進(jìn)行下一次操作，操作效率大大提高。

如圖1所示，所述卡槽8內(nèi)設(shè)置有用于檢測卡銷3與卡槽8之間距離的距離傳感器14，設(shè)定卡銷3與卡槽8之間的距離下限，可以有效地防止下桿2在向下運動過程中對旋轉(zhuǎn)塊9擠壓所造成的損傷，有效保障了整個裝置的穩(wěn)定性。

本實施例中，所述距離傳感器14為IFRM型電感式距離傳感器。

如圖2所示，所述底座7的形狀為長方體，所述底座7的四個角上均設(shè)置有螺孔6，經(jīng)穿過螺孔6的螺釘可將底座7固定在基體上，防止了在拉伸機工作過程中所造成的晃動和震動，從而增加了拉伸過程中底座的穩(wěn)定性。實際制作時，可在底座7的四個角上均設(shè)置倒圓角，防止對實驗人員造成傷害。

如圖1和圖2所示，所述下桿2的上端設(shè)置有試樣固定槽1，便于固定試樣。

本實施例中，所述卡銷3的形狀為圓柱形，卡銷3穿出下桿2兩端的長度相等，卡銷3和套筒5可均采用45號鋼制作，以達(dá)到機械設(shè)計要求。

本實施例中，所述卡銷3與下桿2的底端之間的距離為10cm～20cm。優(yōu)選的，所述卡銷3與下桿2的底端之間的距離為15cm。

本實施例中，所述套筒5與底座7之間的連接方式為焊接。

以下通過對合金板材試樣進(jìn)行拉伸測試為例，來具體說明采用本發(fā)明對拉伸機的下桿實現(xiàn)自鎖，其操作過程為：

首先，將合金板材試樣安裝在試樣固定槽1上，經(jīng)穿過螺孔6的螺釘將底座7固定在基體上，并將電機11安裝在基體上，將旋轉(zhuǎn)塊9放置在連接孔9-1內(nèi)。然后，調(diào)整下桿2緩慢向下運動，在下桿2即將進(jìn)入套筒5時，通過微調(diào)的方式，使下桿2沿著導(dǎo)槽4逐漸向下移動；當(dāng)下桿2的底端運動至旋轉(zhuǎn)塊9的卡槽8時，卡銷3正好位于其中兩個卡槽8內(nèi)，當(dāng)距離傳感器14檢測到設(shè)定距離時，下桿2停止下行，電機11啟動。接著，電機11帶動旋轉(zhuǎn)塊9和下桿2一起順時針方向旋轉(zhuǎn)90°后，電機11停止轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)塊9轉(zhuǎn)動過程中卡銷3沿著弧形槽13滑動；調(diào)整下桿2沿著限位槽12向上逐漸移動，最終卡銷3將被限位槽12擋住并停止向上移動，完成對拉伸機下桿的自鎖。從而實現(xiàn)了拉伸機下桿上的卡銷3與套筒5中的限位槽12準(zhǔn)確的配合，最后按照具體測試要求對金屬材料進(jìn)行力學(xué)性能測試。

力學(xué)性能測試完成后，啟動電機11使電機11帶動旋轉(zhuǎn)塊9逆時針旋轉(zhuǎn)90°，使得上述自鎖過程中使用的卡槽8正好處于開始位置，以便于下次使用。由于設(shè)置了對稱的四個卡槽8，因此也可不讓旋轉(zhuǎn)塊9逆時針旋轉(zhuǎn)90°，通過另外兩個卡槽8實現(xiàn)對下桿2的固定。

本發(fā)明拉伸機下桿自鎖裝置在實際制作時，下桿2的下行和電機11的啟?？赏ㄟ^控制器實現(xiàn)自動控制，以方便操作。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。