专利名称：防水卷材低温柔度测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种防水材料测试仪，特别涉及一种防水卷材低温柔度测试仪。
背景技术：
据检索，在本实用新型作出之前，尚无专用的防水卷材低温柔度测试仪，现有防水卷材低温柔度测试方法是人工操作的。防水卷材低温柔度测试器材及设备包括一根金属的圆柱测试棒、液槽、冷冻液和冷柜。从卷重、外观与尺寸偏差均合格的防水卷材产品中任取一卷，按试验规定制成数个规格尺寸一致的长方形试件，用作低温柔度试验。防水卷材的厚度为2～5毫米。一个试件的试验操作过程是先将浸有试件的冷冻液液槽和圆柱测试棒分别置于冷柜内，当冷柜内温度降至规定要求的低温，并保持一段恒温时间后，即开启冷柜门，接着用手从冷冻液液槽内取出试件，然后将试件一个面的长边中部贴紧测试棒圆柱面，再以圆柱测试棒中心轴为轴心，以圆柱测试棒半径为半径，将试件的一边紧贴圆柱测试棒圆柱面向相对应的试件另一边旋转接近180°，即试件横截面被折弯成接近U形，至此，试验操作过程完成。随即用肉眼观察试件被折弯表面有否发现裂纹，可对试件柔度性能合格与否作出判定。由于上述试验过程是在开启冷柜门后，手伸进冷柜中进行操作的。因此，手与试件、冷冻液和圆柱测试棒均有直接接触，加之手工操作用力的大小不均和速度的快与慢，以及在操作过程中冷柜内低温与外界室温迅速冷热交换等诸多不稳定因素，故而影响试验结果的准确性和一致性，导致试验结果偏差。
发明内容
本实用新型的目的是采用机械操作替代手工操作，提供一种提携方便、操作简易、能保证防水卷材低温柔度试验质量的测试仪。
本实用新型是通过下述技术方案来实现的本实用新型采用机械传动结构，其圆柱测试棒两端置于机架两侧板相对应的两条直导向槽内，两端顶部与一机械匀速机构的两个摆臂两端连接；两根可调静止棒与圆柱测试棒均轴向平行，位于与圆柱测试棒相对应的相邻两侧，四端与一机械调距机构的四个连接件四端固定连接；上述机械匀速机构的两个摆臂两端与圆柱测试棒两端顶部连接，另两端与绞轴两端固定连接，绞轴与圆柱测试棒轴向平行，两端与机架两侧板通过轴承连接；摆动叉一端与绞轴中部固定连接，另一端与丝套拨块、丝杆轴连接；丝杆轴一端与机架隔板连接，一端顶部与从动齿轮、主动齿轮、电机连接，另一端与机架底板连接；电机固定在机架隔板上。上述机械调距机构的两根传动丝杆与两根可调静止棒均轴向垂直，平行设置在两根可调静止棒上方相对应的两侧，两端与机架前板连接，两端顶部与两只同步带轮连接；另两端与机架隔板连接，另两端顶部与两只同步带轮连接；两只同步带轮与同步带连接；四个连接件四端与两根可调静止棒四端固定连接，另四端与四个丝套连接；四个丝套还与两根传动丝杆成对连接；两根可调静止棒中至少有一根可调静止棒两端与两个棒距读数器的两根指针连接。两根传动丝杆均分别有相对应的正牙和反牙两部分丝杆组成，四个丝套为两对正反牙丝套，一对正反牙丝套相对应的与一根传动丝杆的正反牙丝杆匹配连接。上述的一个棒距读数器由一根指针和一个棒距刻度尺组成，一个棒距刻度尺位于一根传动丝杆上方，与机架一侧板固定连接；一根指针位于一个棒距刻度尺上方，与一根可调静止棒一端固定连接。两根可调静止棒分别与圆柱测试棒之间水平方向间隙的调节范围均为0～12毫米。
本实用新型由于采用上述的技术方案，通过电机驱动机械匀速机构传动，能带动两个摆臂以绞轴中心轴为轴心，以摆臂长边为半径，在一定旋转角度范围内同步往复摆动。因两个摆臂两端是与圆柱测试棒两端仅圆周方向约束，而径向不约束，故而设置两条直导向槽的作用是在两个摆臂的同步往复摆动时，并同步带动圆柱测试棒只能沿着两条直导向槽作匀速直线运动。设置两根可调静止棒的作用是通过调节机械调距机构的两只手轮能使两根可调静止棒间距调至等于圆柱测试棒直径加三个试件厚度之和。当圆柱测试棒顶着试件长边中部开始向两根可调静止棒正中方向沿着两条直导向槽向上作匀速直线运动时，此时试件是呈平面状，而随着圆柱测试棒顶着试件向两根可调静止棒中间逐渐推进，试件两边会受到两根可调静止棒的阻档，而使试件两边相对应地沿圆柱测试棒圆周边折弯，直至试件两边横截面相对应地各旋转接近90°，试件横截面被折弯成接近U形，这就达到了测试规定要求。显而易见，要将试件横截面折弯成接近U形，就必须将两根可调静止棒间距调至等于圆柱测试棒直径加上三个试件厚度之和。因此两根可调静止棒间距是依据试件的不同厚度而设定，可以通过两只手轮对圆柱测试棒分别与两根可调静止棒水平方向之间的间隙进行调节。显然，本实用新型由于采用了上述的机械传动结构，试件在试验过程中受力是均匀的，运动速度是匀速的。在试验操作过程中，测试仪的下部是浸在冷冻液液槽内，同时试件和圆柱测试棒、两根可调静止棒均被浸没在冷冻液内，加之测试仪的试验操作过程是在冷柜门关闭的柜内低温恒温状态下进行的。因此，试验环境、条件和操作规程均符合防水卷材低温柔度测试规定要求。
本实用新型避免了手工操作所带来的上述诸多影响测试结果的不稳定因素。它具有结构紧凑合理、提携方便、操作简易、试验结果准确和一致性好的优点，可广泛应用于防水卷材低温柔度性能测试。
图1为本实用新型传动结构示意图；图2为本实用新型实施例试验中间状态示意图；图3为图2中的圆柱测试棒与试件起始状态示意图；图4为图2中的圆柱测试棒与试件终止状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述如附图1和图2所示，本实用新型的机架4两侧板上相对应地开有两条直导向槽3，这两条直导向槽3均是垂直方向设置的，圆柱测试棒1两端置于相对应的两条垂直导向槽3内，绞轴13两端是通过一对滑动轴承固定在机架4两侧板上，两个摆臂14两端与园柱测试棒1两端顶端连接，另两端与绞轴13两端顶部固定连接，摆动叉12一端与绞轴13中部固定连接，另一端与丝套拨块11、丝杆轴10连接；丝杆轴10一端是通过一个滑动轴承固定在机架4隔板上，一端顶部与从动齿轮9、主动齿轮8和电机7连接，另一端是通过一个滑动轴承固定在机架4底板上；电机7固定在机架4隔板上。两根可调静止棒19均与圆柱测试棒1轴向平行，设置在圆柱测试棒1相对应的相邻两侧；四个连接件2的四端与两根可调静止棒19的四端固定连接，另四端与四个丝套5固定连接；四个丝套5还与两根传动丝杆6成对连接；两根传动丝杆6均分别由正牙和反牙两部分丝杆组成，四个丝套5为两对正反牙丝套5，一对正反牙丝套5分别与一根传动丝杆6的正反牙丝杆部分匹配连接；两根传动丝杆6与两根可调静止棒19均轴向垂直，并平行设置在两根可调静止棒19上方相对应的两侧；两根传动丝杆6四端是通过两对滑动轴承分别固定在机架4前板和隔板上；两根传动丝杆6两端顶部与两只手轮20连接，另两端顶部与两只同步带轮16连接，两只同步带轮16与同步带15连接；采用同步带15能使两只手轮20在调节两根可调静止棒19间距时比较省力轻便；同步带15为一环形带；在靠近两只同步带轮16一侧的一根可调静止棒19两端顶部相对应地水平设置两根指针17，两根指针17下面相对应地水平设置两个棒距刻度尺18；两根指针17和两个棒距刻度尺18均分别位于相对应的两根传动丝杆6上方；两个棒距刻度尺18与机架4两侧板固定连接。这样，两只手轮20在调节两根可调静止棒19间距时，两根指针17指在对应于两个棒距刻度尺18上的读数，即代表两根可调静止棒19所处的位置；采用上述机械调距机构，用两只手轮20调节两根可调静止棒19间距不仅操作方便，而且调距精确。两根可调静止棒19分别与圆柱测试棒1之间水平方向间隙的调节范围均为0～12毫米。为使本实用新型结构紧凑合理，将电机7安装在主动齿轮8下方的位置，即固定在机架4隔板下面；然而，电机7的一部分会被冷冻液浸着；因此，在电机7外面设置密封箱，可以使电机7免受冷冻液的渗透。圆柱测试棒1直径为20毫米，两根可调静止棒19均为圆柱棒，直径均为15毫米。圆柱测试棒1和两根可调静止棒19均用钢制成，主动齿轮8和从动齿轮9均用铝制成，电机7选用三相同步电机，同步带15用橡胶制成。另外，在机架4顶板外上面设置一个把手，给提携测试仪带来方便。测试仪控制系统采用微机测控，可按试验规定要求来控制圆柱测试棒1沿着两条直导向槽3作匀速直线运动的过程，即控制圆柱测试棒1运行的起始至终止位置。
本测试装置的工作原理是当电机7驱动主动齿轮8正转时，则依次带动从动齿轮9、丝杆轴10反转，同时带动丝套拨块11向上运动，使摆动叉12以绞轴13中心轴为轴心向上旋转摆动，同时使两个摆臂14也以绞轴13中心轴为轴心同步向下旋转摆动，两个摆臂14两端同时带动圆柱测试棒1沿着两条垂直导向槽3向下作匀速直线运动。反之，当电机7驱动主动齿轮8反转时，则圆柱测试棒1沿着两条垂直导向槽3向上作匀速直线运动。两根可调静止棒19间距大小的确定是通过两只手轮20的旋转来调节的。当两只手轮20正转时，带动两根传动丝杆6转动，因两根传动丝杆6均由正反牙长度均等的两部分丝杆组成的，又两对正反牙丝套5与两根可调静止棒19上正反牙丝杆匹配连接，因而，同时推动四个丝套5分别向传动丝杆6四个端部的方向运动，则带动两根可调静止棒19同步往外方向运动，即两根可调静止棒间距拉大；反之，当两只手轮20反转时，则带动两根可调静止棒19同步往里方向运动，则间距缩小，从而达到调节两根可调静止棒19间距的目的。因两根可调静止棒19位于圆柱测试棒1相对应的相邻两侧，故而两根可调静止棒19分别与圆柱测试棒1之间水平方向的间隙，无论是两根可调静止棒19的间距拉大或者缩小都是相等的。
如防水卷材试件21的规格尺寸长为150毫米，宽为25毫米，厚为4毫米。上述试件21在测试仪上试验操作过程是先将两根可调静止棒19间距调至等于圆柱测试棒1的直径与三个试件21的厚度相加之和；由于圆柱测试棒1直径为20毫米，试件21厚度为4毫米，则将两根可调静止棒19间距调至为32毫米；接着将试件21居中平放于圆柱测试棒1与两根可调静止棒19之间；如图3所示，此时圆柱测试棒1与试件21为试验起始状态的位置；然后把上述放有试件21的测试仪置于盛有冷冻液的液槽内，并使圆柱测试棒1、试件21和两根可调静止棒19都浸没在冷冻液内，再将放有测试仪的冷冻液液槽一起置于冷柜中，随即关闭冷柜门使冷柜降温；当冷柜内达到试验规定的低温并恒温一段时间后，测试仪开始工作，即驱动电机7，使机械匀速机构传动，从而带动圆柱测试棒1顶着试件21向两根可调静止棒19正中方向沿两条垂直导向槽3向上作匀速直线运动，在运行至圆柱测试棒1下部圆柱面相切的水平面与两根可调静止棒19的上部圆柱面相切的水平面处于同一平面时，则试件21两边横截面各被旋转接近90°，即试件21横截面被折弯成接近U形；如图4所示，此时圆柱测试棒1与试件21为终止状态的位置，随即停止电机7运行。至此，测试工作人员通过冷柜的玻璃柜门先目测试件21被折弯的近U形外表面裂纹情况作初步判断，最后开启冷柜门，从测试仪中取出试件21，用肉眼仔细观察试件21的U形外表面有否发现裂纹，即可对试件21合格与否作出判定。
权利要求1.一种防水卷材低温柔度测试仪，其特征在于圆柱测试棒(1)两端置于机架(4)两侧板相对应的两条直导向槽(3)内，两端顶部与一机械匀速机构的两个摆臂(14)两端连接；两根可调静止棒(19)与圆柱测试棒(1)均轴向平行，位于圆柱测试棒(1)相对应的相邻两侧，四端与一机械调距机构的四个连接件(2)四端固定连接。
2.根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述的机械匀速机构由两个摆臂(14)、绞轴(13)、摆动叉(12)、丝套拨块(11)、丝杆轴(10)、从动齿轮(9)、主动齿轮(8)和电机(7)组成；其两个摆臂(14)两端与圆柱测试棒(1)两端顶部连接，另两端与绞轴(13)两端固定连接；绞轴(13)与圆柱测试棒(1)轴向平行，两端与机架(4)两侧板通过轴承连接；摆动叉(12)一端与绞轴(13)中部固定连接，另一端与丝套拨块(11)、丝杆轴(10)连接；丝杆轴(10)一端与机架(4)隔板连接，一端顶部与从动齿轮(9)、主动齿轮(8)、电机(7)连接，另一端与机架(4)底板连接；电机(7)固定在机架(4)隔板上。
3.根据权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述的机械调距机构由四个连接件(2)、四个丝套(5)、两根传动丝杆(6)两只同步带轮(16)、同步带(15)和两只手轮(20)组成；其两根传动丝杆(6)与两根可调静止棒(19)均轴向垂直，平行设置在两根可调静止棒(19)上方相对应的两侧，两端与机架(4)前板连接，两端顶部与两只手轮(20)连接，另两端与机架(4)隔板连接，另两端顶部与两只同步带轮(16)连接；两只同步带轮(16)与同步带(15)连接；四个连接件(2)四端与两根可调静止棒(19)四端连接，另四端与四个丝套(5)连接；四个丝套(5)还分别与两根传动丝杆(6)成对连接；两根可调静止棒(19)中至少有一根可调静止棒(19)两端与两个棒距读数器的两根指针(17)连接。
4.根据权利要求3所述的测试仪，其特征在于所述的两根传动丝杆(6)均分别有相对应的正牙和反牙两部分丝杆组成；所述的四个丝套(5)为两对正反牙丝套(5)；一对正反牙丝套(5)相对应的与一根传动丝杆(6)的正反牙丝杆匹配连接。
5.根据权利要求3所述的测试仪，其特征在于所述的棒距读数器由指针(17)和棒距刻度尺(18)组成，一个棒距刻度尺(18)位于一根传动丝杆(6)上方，与机架(4)一侧板固定连接；一根指针(17)位于一个棒距刻度尺(18)上方，与一根可调静止棒(19)一端固定连接。
6.根据权利要求1或3所述的测试仪，其特征在于所述的两根可调静止棒(19)分别与圆柱测试棒(1)之间水平方向间隙的调节范围均为0～12毫米；
专利摘要一种防水卷材低温柔度测试仪，其圆柱测试棒两端置于机架两侧板上相对应的两直导向槽内，两端顶部与一机械匀速机构的两摆臂两端连接；两可调静止棒与圆柱测试棒均轴向平行，位于圆柱测试棒相对应的相邻两侧，四端与一机械调距机构的四个连接件四端连接。两可调静止棒间距可由机械调距机构调节至等于圆柱测试棒直径加三个试件厚度之和。本测试仪通过电机驱动机械匀速机构，能带动圆柱测试棒顶着试件长边中部向两可调静止棒的正中方向沿两直导向槽作匀速直线运动，将试件两边横截面各旋转近90°，即试件被折弯成近U形，达到测试要求。本测试仪结构合理、提携方便、操作简易、试验结果准确和一致性好，可广泛应用于防水卷材低温柔度测试。
文档编号G01N3/40GK2660510SQ200320123369
公开日2004年12月1日 申请日期2003年12月16日 优先权日2003年12月16日
发明者马东元, 徐健, 朱志远, 巢文革, 羡永彪, 朱德明 申请人:中国化学建筑材料公司苏州防水材料研究设计所