本實(shí)用新型屬于材料力學(xué)性能測試裝置，具體涉及一種電子拉壓試驗(yàn)機(jī)。

背景技術(shù)：

拉壓試驗(yàn)機(jī)是一種可用來對材料的力學(xué)性能進(jìn)行測量的設(shè)備，對載荷、位移的測量和控制有較高的精度和靈敏度，具有操作簡單方便、測量準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可以對金屬、非金屬材料進(jìn)行單向拉伸、單向壓縮、淡香彎曲等試驗(yàn)。但是現(xiàn)有技術(shù)的拉壓試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行工作時(shí)，試樣必須保持對中，不能有偏心，同時(shí)配套使用的夾具不能很好地調(diào)節(jié)，試件在試驗(yàn)過程中會出現(xiàn)打滑松動現(xiàn)象。限制了產(chǎn)品的尺寸和夾持位置，不能很好地固定。從而影響設(shè)備利用率和樣品的測試頻率，測量精度也不好。因此，需要一種能夠滿足偏心試件試驗(yàn)要求，并保證偏心試件長期使用的電子拉壓試驗(yàn)機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種電子拉壓試驗(yàn)機(jī)，包括固定在底座上的框形機(jī)架，所述框形機(jī)架形成容納框，吊梁沿水平方向固定在所述容納框內(nèi)，所述吊梁連接傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述容納框內(nèi)沿鉛垂方向間隔設(shè)置有兩個(gè)平推夾具，兩個(gè)所述平推夾具分別固定在所述吊梁和所述底座上，所述平推夾具沿水平方向間隔設(shè)置有固定板和對中板，所述對中板連接液壓裝置，所述液壓裝置控制所述對中板沿水平方向滑動。

優(yōu)選地，所述傳動系統(tǒng)包括伺服電機(jī)以及兩個(gè)傳動螺桿，兩個(gè)所述傳動螺桿分別連接所述吊梁的兩端，所述伺服電機(jī)驅(qū)動所述傳動螺桿進(jìn)而帶動所述吊梁沿鉛垂方向運(yùn)動。

優(yōu)選地，沿鉛垂方向，所述吊梁通過連接件與輪輻式傳感器連接，以使所述吊梁受到所述伺服電機(jī)的驅(qū)動力傳輸?shù)剿鲚嗇検絺鞲衅鳌?/p>

優(yōu)選地，沿鉛垂方向，所述吊梁的上方設(shè)置有頂座，所述頂座固定在所述容納框內(nèi)，所述吊梁未連接所述平推夾具的一側(cè)連接一壓縮夾具。

優(yōu)選地，所述頂座設(shè)置有第一壓盤，所述壓縮夾具設(shè)置有第二壓盤，沿鉛垂方向所述第一壓盤和所述第二壓盤相對設(shè)置。

優(yōu)選地，所述第一壓盤和所述第二壓盤的盤徑均為200mm。

優(yōu)選地，所述傳動系統(tǒng)連接控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制所述傳動系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

本實(shí)用新型主機(jī)采用雙空間結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)空間為上壓下拉。可以同時(shí)滿足對材料的拉伸、壓縮及彎曲試驗(yàn)，可求出最大力、屈服強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度等參數(shù)。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，傳動準(zhǔn)確平穩(wěn)。同時(shí)還可以滿足對偏心、不對中試樣的試驗(yàn)要求，適用范圍廣。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯：

圖1示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，一種電子拉壓試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，平推夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，傳動螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，輪輻式傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖5示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，壓縮夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清晰，下面結(jié)合附圖及其實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行描述。

本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)可以進(jìn)行單向拉伸、單項(xiàng)壓縮、單向彎曲等試驗(yàn)，可用于金屬、非金屬材料的力學(xué)性能測試。同時(shí)可以進(jìn)行拉壓低周反復(fù)加載試驗(yàn)，用于鋼筋機(jī)械連接街頭、鋼筋套筒灌漿連接接頭的型式檢驗(yàn)試驗(yàn)。所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)具有應(yīng)力、應(yīng)變、位移等控制方式，可求出最大力、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彈性模量、斷裂延伸率等參數(shù)。

圖1示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，一種電子拉壓試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)為機(jī)電一體化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)自動化控制。具體地，所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)包括固定在底座1上的框形機(jī)架2，所述框形機(jī)架2形成容納框(圖中未標(biāo)號)，所述容納框構(gòu)成所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)的主體容納空間，所述容納框所圍成的區(qū)域用于承載試驗(yàn)件的試驗(yàn)區(qū)域，所述框形機(jī)架2整體采用不銹鋼或其它金屬材料制成，所述容納框的既可以一體成型，也可以通過焊接、螺栓螺孔或插銷等方式固定連接。更為具體地，在所述容納框內(nèi)固定有沿水平方向設(shè)置的吊梁3。所述吊梁3的兩端與所述框形機(jī)架2的兩條立柱相連接，進(jìn)一步地，所述吊梁3可在所述框形機(jī)架2內(nèi)上下移動，更為具體地，將在后述的具體實(shí)施例中做更為詳細(xì)的說明，在此不予贅述。

具體地，在所述容納框內(nèi)沿鉛垂方向間隔設(shè)置有兩個(gè)平推夾具4，兩個(gè)所述平推夾具4分別固定在所述吊梁3和所述底座1上且相對設(shè)置。所述平推夾具4用于分別固定試驗(yàn)件的上下兩端進(jìn)行試驗(yàn)。進(jìn)一步地，通過所述吊梁3的移動使兩個(gè)所述平推夾具4做相對運(yùn)動，所述平推夾具4優(yōu)選采用合金高碳鋼或者低碳合金鋼等材料。

具體地，圖2示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，所述平推夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。在這樣的實(shí)施例中，所述平推夾具4沿水平方向間隔設(shè)置有固定板41和對中板42。所述對中板42連接液壓裝置43，所述液壓裝置43控制所述對中板42沿水平方向滑動，通過控制所述對中板42相對于所述固定板41靠近或遠(yuǎn)離滑動，從而調(diào)整所述固定板41與所述對中板42之間間隔的大小以適應(yīng)具有不同橫截面尺寸大小的試驗(yàn)件。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，由于所述對中板42能夠相對于所述固定板41移動，因此，還可以測試非對中試驗(yàn)件，擴(kuò)大了所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用范圍。

進(jìn)一步地，參考圖2所示實(shí)施例，所述平推夾具4為液壓平推夾具，采用單邊液壓夾持設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)單面平推對夾。進(jìn)一步地，所述平推夾具4的夾具體分別在所述吊梁3以及所述底座1上保持固定，通過移動所述平推夾具4的鉗口的夾持結(jié)構(gòu)夾持不同尺寸的試驗(yàn)件。具體操作中，可以在手動調(diào)中心時(shí)同步通過所述液壓裝置43推進(jìn)夾緊，所述液壓裝置43采用液壓油缸。進(jìn)一步地，在整個(gè)試驗(yàn)過程中，夾持力一直將試樣緊緊夾住，確保試驗(yàn)件在試驗(yàn)過程中不會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，而當(dāng)試驗(yàn)件斷裂時(shí)，所述夾持力依然存在，適用于金屬材料以及復(fù)合材料做拉伸試驗(yàn)。

進(jìn)一步地，所述平推夾具4的固定板41以及對中板42上還包括對中裝置(附圖中未示出)，所述對中裝置適用于板材試樣，能夠?qū)崿F(xiàn)板材試驗(yàn)件的快述、準(zhǔn)確定位，防止試驗(yàn)件安裝過程發(fā)生偏移，確保試驗(yàn)件的力作用線與傳感器中心線重合。優(yōu)選地，所述固定板41還連接一可拆卸螺栓44，所述可拆卸螺栓拆下后，所述固定板41可以沿水平方向移動，當(dāng)所述固定板41移動到理想位置后，再將所述可拆卸螺栓安裝，以再次將所述固定板41固定，這樣提高所述平推夾具4的可調(diào)節(jié)性。

進(jìn)一步地，圖3示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，傳動螺桿的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1、圖3所示實(shí)施例，所述傳動系統(tǒng)包括伺服電機(jī)51以及兩個(gè)傳動螺桿52，所述伺服電機(jī)51用于驅(qū)動所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)工作。具體地，所述伺服電機(jī)51將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動所述傳動螺桿52轉(zhuǎn)動，所述傳動螺桿52通過轉(zhuǎn)動將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動。所述伺服電機(jī)51優(yōu)選采用響應(yīng)速度快的永磁直流伺服電機(jī)，同時(shí)具有高轉(zhuǎn)矩和良好的低速性能。具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，如圖3所示，兩個(gè)所述傳動螺桿52還設(shè)置有螺母53，在所述傳動螺桿52與所述螺母53螺紋處有弧形螺旋槽，當(dāng)所述傳動螺桿52與所述螺母53套接后形成螺旋滾道，所述螺旋滾道填充有滾珠。當(dāng)所述傳動螺桿52在所述伺服電機(jī)51的驅(qū)動下相對于所述螺母53旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩者發(fā)生軸向位移，所述螺母53隨所述傳動螺桿52的轉(zhuǎn)動角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動。進(jìn)一步地，所述螺母53進(jìn)一步連接所述吊梁3，從而實(shí)現(xiàn)所述吊梁3的上下直線運(yùn)動，而所述滾珠則沿著所述螺旋滾道滾動。具體地，所述螺母53通過設(shè)置在所述吊梁3上的螺母座與所述吊梁3連接。進(jìn)一步地，所述螺母53的螺旋槽的兩端用回珠管連接起來，使所述滾珠能作周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動。

進(jìn)一步地，兩個(gè)所述傳動螺桿52設(shè)置在所述框形機(jī)架2內(nèi)側(cè)，兩個(gè)所述傳動螺桿52的上下兩個(gè)端部以可拆卸方式插設(shè)在所述框形機(jī)架的孔眼中，所述孔眼的大小、形狀與所述傳動螺桿52的形狀、大小相適應(yīng)。兩個(gè)所述傳動螺桿52分別連接所述吊梁3的兩端。進(jìn)一步地，所述吊梁3連接所述伺服電機(jī)51，所述伺服電機(jī)51可以驅(qū)動所述傳動螺桿52并進(jìn)而帶動所述吊梁3在所述框形機(jī)架2內(nèi)上下移動。

進(jìn)一步地，用戶通過全數(shù)字控制所述伺服電機(jī)51工作，整機(jī)操作全部通過計(jì)算機(jī)完成，采用嵌入式單片機(jī)控制，并在所述單片機(jī)中內(nèi)置測控軟件，采用光電編碼器對所述吊梁3的位移進(jìn)行測量。在人機(jī)交互設(shè)備和軟件控制系統(tǒng)，根據(jù)需要設(shè)定相關(guān)參數(shù)對試驗(yàn)條件進(jìn)行控制。具體地，通過操作，可以調(diào)節(jié)所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)的力控制速率、變形控制速率以及所述吊梁3的移動速度等參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。以所述吊梁3為界，在所述吊梁3上方區(qū)域可以對試驗(yàn)件進(jìn)行壓縮試驗(yàn)測試相關(guān)力學(xué)性能，在所述吊梁3下方，可以對試驗(yàn)件進(jìn)行拉伸試驗(yàn)測試相關(guān)力學(xué)性能。

進(jìn)一步地，圖4示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，輪輻式傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，沿鉛垂方向，所述吊梁3通過連接件與輪輻式傳感器6連接，以使所述吊梁3受到所述伺服電機(jī)51的驅(qū)動力上下移動過程中將受力情況準(zhǔn)確傳遞給所述輪輻式傳感器6。所述輪輻式傳感器6包括中心輪軸處的感應(yīng)觸頭和連接所述感應(yīng)觸頭的彈性元件，當(dāng)所述感應(yīng)觸頭受到拉或壓的載荷時(shí)，所述彈性元件受到剪切力作用并通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)化成電信號。具體地，所述輪輻式傳感器6可以測量試驗(yàn)件的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等負(fù)荷力，獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)并通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理，可以同時(shí)滿足測量精度、穩(wěn)定性以及測量范圍的要求，所述輪輻式傳感器6的量程可以根據(jù)需要選擇不同的規(guī)格。進(jìn)一步地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的所述輪輻式傳感器6，以實(shí)現(xiàn)寬范圍的試驗(yàn)力測量，在此不予贅述。

進(jìn)一步地，圖5示出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式的，壓縮夾具7的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖1，沿鉛垂方向，所述吊梁3的上方設(shè)置有頂座8，所述頂座8固定在所述容納框內(nèi)。具體地，所述吊梁3未連接所述平推夾具4的一側(cè)連接有壓縮夾具7。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述壓縮夾具7用于夾持固定進(jìn)行壓縮試驗(yàn)的試驗(yàn)件，如圖1中所示，所述壓縮夾具7沿水平方向間隔設(shè)置有兩個(gè)夾板74，兩個(gè)所述夾板74用于加持試驗(yàn)件。

進(jìn)一步地，所述頂座8設(shè)置有第一壓盤71，所述壓縮夾具7設(shè)置有第二壓盤72，沿鉛垂方向所述第一壓盤71和所述第二壓盤72相對設(shè)置，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述第一壓盤71與所述第二壓盤72可以分別與所述頂座8以及所述壓縮夾具7可以通過螺栓螺孔進(jìn)行連接固定，或者直接通過焊接的方式固定。具體地，所述第一壓盤71以及所述第二壓盤72采用優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼、合金高碳鋼、低碳合金鋼或者冷作模具鋼等。在實(shí)際的應(yīng)用中，當(dāng)試驗(yàn)件夾持到所述壓縮夾具7中后，吊梁3在伺服電機(jī)的作用下沿鉛垂方向向上移動，試驗(yàn)件沿鉛垂方向的兩端分別抵住所述第一壓盤71和所述第二壓盤72，即，試驗(yàn)件沿鉛垂方向的兩端分別受到所述第一壓盤71和所述第二壓盤72的壓迫，防止試驗(yàn)件掉落或移動。優(yōu)選地，所述第二壓盤72帶有調(diào)平球面，通過調(diào)節(jié)以保持所述第二壓盤72的盤面保持水平。

本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，通過設(shè)置壓縮夾具、第一壓盤71以及所述第二壓盤72，所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)的容納框分為兩個(gè)部分，即，上部空間用于壓縮試驗(yàn)，下部空間用于拉伸試驗(yàn)，上部空間和下部空間以吊梁3作為分割線，這樣的設(shè)計(jì)可以免除單空間的拉壓試驗(yàn)機(jī)在拉伸試驗(yàn)以及壓縮試驗(yàn)的相互轉(zhuǎn)化過程中更換夾具的過程并提高試驗(yàn)機(jī)的利用效率。

進(jìn)一步地，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一壓盤71以及所述第二壓盤72的盤徑均為200mm，以適應(yīng)較寬范圍內(nèi)尺寸大小的試驗(yàn)件的試驗(yàn)要求，同時(shí)避免因?yàn)閴罕P的盤徑過大或過小導(dǎo)致的實(shí)用性不足。

進(jìn)一步地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，所述傳動系統(tǒng)還與控制系統(tǒng)相連接，具體地，所述傳動系統(tǒng)中的所述伺服電機(jī)51與外部的伺服控制器相連接，當(dāng)所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)接通電源后，用戶通過計(jì)算機(jī)按設(shè)定的參數(shù)發(fā)出命令所述吊梁移動的指令，該指令通過所述控制系統(tǒng)經(jīng)所述伺服控制器控制所述伺服電機(jī)51轉(zhuǎn)動，經(jīng)過皮帶、齒輪等傳動裝置驅(qū)動所述吊梁3兩端的所述傳動螺桿52轉(zhuǎn)動，所述傳動螺桿52進(jìn)一步通過與其嚙合的螺母53帶動所述吊梁3上升或者下降。更進(jìn)一步地，在裝上試驗(yàn)件之后，所述電子拉壓試驗(yàn)機(jī)可以通過所述輪輻式傳感器6獲得相應(yīng)的信號，并將所述信號放大后通過A/D進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)進(jìn)一步傳遞給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)一方面對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以圖形及數(shù)值形式在顯示器上反映出來；另一方面將處理后的信號與初始設(shè)定值進(jìn)行比較，調(diào)節(jié)所述吊梁3移動改變輸出量，并將調(diào)整后的輸出量傳遞給所述控制系統(tǒng)，從而達(dá)到控制所述傳動系統(tǒng)工作狀態(tài)的目的。

以上對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。