一種高精度耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高精度耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)。其包括兩根安裝在試驗(yàn)機(jī)底座箱（1）上的立柱（3）以及設(shè)置在立柱（3）上的橫梁（7）組成的框架，在橫梁設(shè)置有上用于向試樣施壓的滾珠絲杠副加壓裝置，所述的滾珠絲杠副加壓裝置包括伺服電機(jī)（8）、滾珠絲杠（9）、絲母（5）、壓力傳動(dòng)器（4）以及壓力傳感器（10）、試驗(yàn)壓棒（11），伺服電機(jī)（8）通過(guò)聯(lián)軸器（6）聯(lián)接滾珠絲杠（9），滾珠絲杠（9）上安裝有絲母（5），絲母（5）下端連接壓力傳動(dòng)器（4），壓力傳動(dòng)器（4）連接壓力傳感器（10），壓力傳感器（10）下部連接試樣壓棒（11）。本實(shí)用新型調(diào)速平穩(wěn)可靠、精度高，既適用于常溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)，也適用于高溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)。
【專利說(shuō)明】一種高精度耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬測(cè)試儀器類，涉及測(cè)試耐火材料力學(xué)性能的試驗(yàn)機(jī)，特別是高精度耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]耐火材料的常溫和高溫抗折、耐壓、應(yīng)力應(yīng)變、彈性模量等性能，是其重要的使用性能和力學(xué)性能。
[0003]目前，測(cè)試力學(xué)性能的試驗(yàn)機(jī)，主要有液壓式和機(jī)械式。加載方向分為從下向上施加動(dòng)力的下加載式和從上向下施加動(dòng)力的上加載式。耐火材料高溫力學(xué)性能主要采用上加載式的試驗(yàn)機(jī)，其加荷機(jī)構(gòu)主要有兩種形式:一種是單級(jí)或多級(jí)杠桿式加荷機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其加荷壓桿是通過(guò)連桿定位的，而壓力傳感器又設(shè)置在連桿與杠桿之間，這樣固定連桿的鉸鏈軸一定有摩擦力，無(wú)法克服；同時(shí)，當(dāng)試樣加壓力產(chǎn)生撓度時(shí)，加荷壓桿與連桿必然不會(huì)垂直，這時(shí)連桿將產(chǎn)生兩個(gè)分力，必然影響測(cè)試結(jié)果。
[0004]另一種是框架式雙絲杠加荷機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)為:包括底座箱，底座箱內(nèi)安裝有電機(jī)和多級(jí)減速機(jī)，底座箱上的兩側(cè)安裝空心立柱，空心立柱內(nèi)各安裝一根立式絲杠，空心立柱頂端是固定橫梁，固定橫梁下方安裝可上下移動(dòng)的動(dòng)橫梁，動(dòng)橫梁的兩端有與立式絲杠相配的絲母，兩根立式絲杠穿過(guò)動(dòng)橫梁的兩端絲母并與之相配合，動(dòng)橫梁的中部下方設(shè)置有施加荷載的壓力傳感器、壓棒；當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)多級(jí)減速機(jī)帶動(dòng)兩根立式絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，立式絲杠帶動(dòng)絲母上下運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)橫梁上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)施加荷載于試驗(yàn)試樣。高溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)是在常溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上，在試樣的周圍設(shè)置高溫試驗(yàn)爐。
[0005]現(xiàn)有的框架式試驗(yàn)機(jī)的加載機(jī)構(gòu)，采用了普通雙絲桿螺旋傳力方式，其不足之處在于:①材料在高溫下承受力的能力，一般要比常溫下低得多，以普通螺旋副傳力，因其加工精度低，傳力不連續(xù)、不平穩(wěn)，不能滿足高精度連續(xù)精細(xì)加力，更難于實(shí)現(xiàn)正反向無(wú)擾加載，制約了高精度高溫力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步。②兩根立式絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)很難保證完全的同步，因而會(huì)造成加壓梁上下移動(dòng)時(shí)的些許差異，不平衡，影響加壓過(guò)程的穩(wěn)定性。③電機(jī)和多級(jí)減速機(jī)體積、重量大，精度差，力輸出和傳遞粗糙，不穩(wěn)定。
_電機(jī)和多級(jí)減速機(jī)在試驗(yàn)機(jī)下部的底座箱中，傳動(dòng)力的立式絲杠的一端安裝底座箱上，另一端安裝在固定橫梁上，立式絲杠長(zhǎng)度較長(zhǎng)，力傳遞不平穩(wěn)。重傳動(dòng)效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中杠桿加載的力不穩(wěn)定性和普通雙絲桿螺旋加荷機(jī)構(gòu)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多級(jí)減速、兩組絲杠副施加荷載的不連續(xù)性、不平穩(wěn)性等缺點(diǎn)，而提供一種高精度耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型的目的可以用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):其包括兩根安裝在試驗(yàn)機(jī)底座箱上的立柱以及設(shè)置在立柱上的橫梁組成的框架，在橫梁上設(shè)置有向試樣施壓的滾珠絲杠副加壓裝置。
[0008]所述的滾珠絲杠副加壓裝置包括伺服電機(jī)、滾珠絲杠、絲母、壓力傳動(dòng)器以及壓力傳感器、試驗(yàn)壓棒，伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接滾珠絲杠，滾珠絲杠上安裝有絲母，絲母下端連接壓力傳動(dòng)器，壓力傳動(dòng)器連接壓力傳感器，壓力傳感器下部連接試樣壓棒。
[0009]所述的絲母和聯(lián)軸器直接聯(lián)接，滾珠絲杠上部和絲母連接，下部和壓力傳動(dòng)器連接。
[0010]所述的伺服電機(jī)可通過(guò)同步帶和聯(lián)軸器連接。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:①伺服電機(jī)本身為無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速平穩(wěn)，而普通電機(jī)只能靠多級(jí)減速機(jī)調(diào)速；以伺服電機(jī)(或加一級(jí)減速機(jī))代替普通電機(jī)(加多級(jí)減速機(jī))為驅(qū)動(dòng)元，平穩(wěn)可靠。②伺服電機(jī)可實(shí)現(xiàn)施加荷載恒速、加荷位移恒速，更平穩(wěn)。③用一根絲杠和一個(gè)絲母配合代替兩根絲杠、絲母配合，就不存在不平衡、不平穩(wěn)的問(wèn)題。④用滾珠絲杠來(lái)配合梯形絲杠和絲母，精度更高，更平穩(wěn)。⑤普通電機(jī)加多級(jí)減速器，體積大，重量重，占滿底座箱的空間，伺服電機(jī)及一級(jí)減速機(jī)體積小，重量輕，安裝在橫梁上，騰出底座箱的可用空間。⑥本實(shí)用新型既適用于常溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)，也適用于高溫力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖1是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖2是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、底座箱，2、試驗(yàn)爐爐體，3、立柱，4、壓力傳動(dòng)器，5、絲母，6、聯(lián)軸器，7、橫梁，8、伺服電機(jī)，9、滾珠絲杠，10、壓力傳感器，11、試驗(yàn)壓棒，12、同步帶。
【具體實(shí)施方式】
[0015]結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
[0016]實(shí)施例1:如附圖1所示為一種小噸位高溫抗折試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)。
[0017]在試驗(yàn)機(jī)底座箱I上面的兩側(cè)各安裝一根立柱3，立柱3的頂部安裝有橫梁7，立柱3和橫梁7構(gòu)成框架，在該框架的下方、底座箱I的上面安裝試驗(yàn)爐爐體2 ;在橫梁7的中部孔內(nèi)及上方，安裝有用于向試樣施壓的滾珠絲杠副加壓裝置。所述的滾珠絲杠副施壓裝置包括伺服電機(jī)8、滾珠絲杠9、絲母5、壓力傳動(dòng)器4以及壓力傳感器10、試驗(yàn)壓棒11，伺服電機(jī)8通過(guò)聯(lián)軸器6聯(lián)接滾珠絲杠9，滾珠絲杠9上安裝有絲母5，絲母5下端連接壓力傳動(dòng)器4，壓力傳動(dòng)器4連接壓力傳感器10，壓力傳感器10下部連接試樣壓棒11。
[0018]啟動(dòng)伺服電機(jī)8，通過(guò)聯(lián)軸器6帶動(dòng)滾珠絲杠9轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲杠9轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)與之相配的絲母5上下移動(dòng)，絲母5下端連接壓力傳動(dòng)器4，壓力傳動(dòng)器4連接壓力傳感器10，壓力傳感器10連接壓棒11 ;絲母5的上下移動(dòng)帶動(dòng)壓力傳動(dòng)器4、壓力傳感器10和壓棒11的上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣施加荷載。
[0019]實(shí)施例2:如附圖2所示的為一種高溫抗折試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)。
[0020]所述的伺服電機(jī)8以同步帶12連接聯(lián)軸器6、聯(lián)軸器6的下端連接滾珠絲杠9，與滾珠絲杠9相配的絲母5連接壓力傳動(dòng)器4，壓力傳動(dòng)器4的下端連接壓力傳感器10，壓力傳感器10的下端連接試樣壓棒11。
[0021]操作要點(diǎn):[0022]①將試樣裝入試驗(yàn)爐爐體2內(nèi)，按升溫制度加熱至試驗(yàn)溫度。
[0023]②啟動(dòng)伺服電機(jī)8，并將其無(wú)級(jí)調(diào)速調(diào)至所需轉(zhuǎn)速；伺服電機(jī)8通過(guò)同步帶12、聯(lián)軸器6帶動(dòng)滾珠絲杠9，滾珠絲杠9驅(qū)動(dòng)與其相配的絲母5向下移動(dòng)，絲母5下端連接的壓力傳動(dòng)器4也就隨之向下移動(dòng)，壓力傳動(dòng)器4帶動(dòng)壓力傳感器10和試樣壓棒11，對(duì)試樣施壓。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)，其特征是:其包括兩根安裝在試驗(yàn)機(jī)底座箱(I)上的立柱(3 )以及設(shè)置在立柱(3 )上的橫梁(7 )組成的框架，在橫梁(7 )上設(shè)置有用于向試樣施壓的滾珠絲杠副加壓裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)，其特征是所述的滾珠絲杠副加壓裝置包括伺服電機(jī)(8)、滾珠絲杠(9)、絲母(5)、壓力傳動(dòng)器(4)以及壓力傳感器(10)、試驗(yàn)壓棒(11)，伺服電機(jī)(8)通過(guò)聯(lián)軸器(6)聯(lián)接滾珠絲杠(9)，滾珠絲杠(9)上安裝有絲母(5)，絲母(5)下端連接壓力傳動(dòng)器(4)，壓力傳動(dòng)器(4)連接壓力傳感器(10 )，壓力傳感器(10)下部連接試樣壓棒(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)，其特征是:所述的絲母(5)和聯(lián)軸器(6)直接聯(lián)接，滾珠絲杠(9)上部和絲母(5)連接，下部和壓力傳動(dòng)器(4)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度耐火材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)的加荷機(jī)構(gòu)，其特征是:所述的伺服電機(jī)(8)通過(guò)同步帶(12)和聯(lián)軸器(6)連接。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK203455220SQ201320446166
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】李永剛, 劉克, 李曉睿, 譚麗華, 申西杰, 邵昕 申請(qǐng)人:中鋼集團(tuán)洛陽(yáng)耐火材料研究院有限公司