专利名称：薄膜双轴拉伸试验机液压动力站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种材料测试技术领域的装置，具体涉及一种薄膜双轴拉伸试验机液压动力站。
背景技术：
高分子复合织物薄膜材料轻质、高强、耐化学、耐久性而在现代建筑结构领域、航空航天等工业领域应用，如建筑膜结构、航空飞艇、航天降落伞或软式着陆系统等。织物薄膜一般有基布和涂层构成，基布由高分子材料抽丝合成纤维，然后织成布，在建筑领域主要有聚酯纤维、玻璃纤维等，在航空航天领域主要有聚酯纤维、芳纶纤维、尼龙纤维等，涂层主要有聚四氟乙烯、聚偏四氟乙烯，采用涂层或层合，层合或涂层的基底还有其它化学胶体。 因此，织物薄膜材料具有复杂的力学行为特征，表现为材料非线性、非弹性、各向异性、粘弹性、双向性等。目前国内关于膜材的主要力学参数、设计应用依据主要来源于单向试验，近年有开展膜材双向力学行为的试验、分析研究，并取得了重要进展和研究成果。拉伸试验机动力源一般有气压、液压、电机。气压的缸大、压力小，需要气压源(大型空压机)；电机与丝杠配合设计，步进电机可实现较高精度与较大拉力；液压具有缸小、 拉力大、响应快、精度高，但无特定针对薄膜双轴拉伸试验机的液压动力系统，一般通用性结构试验室液压泵站(如MTS等)十分复杂、昂贵。陈务军著的“膜结构工程设计”(中国建筑工业出版社，2005. 3.)介绍膜材参数、 撕裂试验方法、充气囊双轴测试方法。陈务军、付功义著的“膜结构多功能试验仪”(ZL. 20041006758. 7)研制了膜结构多功能试验仪，采用丝杠和联杆机构加载，加载比例受限制和精度低。刘文彬、于敬海、吴健生著的“薄膜材料双轴拉伸试验”(工程力学，1998，15 ) 138-145)研制了充气双轴试验装置，采用光栅测量测大应变，并进行了膜材料特性试验分析。陈鲁、李阳、张其林、杨宗林著的“膜结构双轴拉伸试验机的研制与开发”(科学技术与工程，2006,6(1) :17-23)研制介绍了膜结构双轴拉伸试验机，采用电机作为动力，连接丝杠、力传感器、位移传感器等实现双向加载与控制。李阳著的“建筑膜材料和膜结构的力学性能研究与应用”(同济大学博士学位论文，2007. 8)研究了双轴拉伸试验机，定制了加载谱和试验方法。孙伟、何小元、胥明、罗斌著的“数字图像相关方法在膜材拉伸试验中的应用”(工程力学，2007, ) :34-39)采用了数字相关方法进行双轴拉伸试验的应变场测试分析， 专用试验系统，十字型试件肢宽200mm。罗斌著的“张拉膜结构的非线性分析和织物膜材的拉伸试验研究”(东南大学博士学位论文，2003. 9)研究了膜结构的找形、载荷与裁剪非线性分析方法，并进行了双轴拉伸试验研究。易红雷、丁辛、陈守辉著的“建筑膜材料双轴向拉伸弹性常数的估算方法”(工程力学，2006，23(10) =180-184)研究了膜材单向、双向拉伸试验弹性常数的计算方法。倪静著的“PVC膜材料的双轴拉伸试验研究及其工程应用”(上海大学硕士学位论文，2008. 1)利用Zwick/Rocell-Z010/TH2A进行了多工况双轴试验和参数分析，该试验机为两个单轴试验机垂直组合并定制加载谱而成，最大拉力10kN，试件十字臂宽仅60mm。
发明内容
本发明的目的在于针对现有简易双轴试验装置或通用试验动力站的不足，提供一种薄膜双轴拉伸试验机液压动力站，可应用于建筑膜材单轴拉伸与低周往返、双轴拉伸与低周往返、撕裂试验等，具有拉力大、精度高、控制响应快、简单、专用、可移动的优点。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明由两个相同结构的动力单元镜像设置组成，每一个动力单元包括油箱、液压阀块、比例溢流阀、定差减压阀、压力传感器、储能器、压力表、电动机、空滤器、冷却器、回油过滤器、径向柱塞泵、吸油过滤器、三位四通电磁换向阀和溢流阀，其中液压阀块、电动机、空滤器、冷却器和回油过滤器设置于箱体结构的顶面，液压阀块、冷却器和回油过滤器依次连通，定差减压阀、比例溢流阀、压力传感器、储能器、压力表和三位四通电磁换向阀依次串联连接并与液压阀块相连通，液位控制器和温度控制器设置于油箱的顶部内壁，油箱的底部出口端依次连接径向柱塞泵、吸油过滤器并与外部连通。所述的油箱有两个并列为箱体，搁置油箱底座，油箱的底部设有脚轮，油箱的两侧设有四个吊耳，油箱两侧立面四个吊耳，正立面中间两个油箱清洗盖、正立面上端左右边两个液位温度计、正立面下端左右边两个放油螺塞。本发明充分利用径向柱塞泵、电动机、各种阀的特点，实现薄膜双轴拉伸试验机动力站拉力大、精度高、控制响应快、简单、专用、可移动，可应用于单轴拉伸试验机、双轴拉伸试验机等。
图1为薄膜双轴拉伸试验机动力站俯视图；图1中6比例溢流阀，8储能器，9压力表，10电动机，11空滤器，12冷却器，13回油过滤器，21吊耳，22液压阀块，23回油管二6截止阀，27两位两通电磁球阀，28阀块进油管，四溢流阀，32油箱。图2为薄膜双轴拉伸试验机动力站正立面图；图2中8储能器，10电动机，18油箱底座，19放油螺塞，20液位温度计，21吊耳， 22液压阀块，23回油管，对三位四通电磁换向阀，25油箱清洗盖，32油箱。图3为薄膜双轴拉伸试验机动力站背立面图；图3中8储能器，9压力表，10电动机，12冷却器，13回油过滤器，18油箱底座，21 吊耳，22液压阀块，23回油管，32油箱。图4为薄膜双轴拉伸试验机动力站左侧立面图；图4中8储能器，10电动机，12冷却器，18油箱底座，22液压阀块，32油箱。图5为薄膜双轴拉伸试验机动力站右侧立面图；图5中8储能器，10电动机，12冷却器，18油箱底座，22液压阀块，30工作供油口，31工作回油口，32油箱。图6为薄膜双轴拉伸试验机动力站透视图；图6中1脚轮，5定差减压阀，6比例溢流阀，7压力传感器，8储能器，9压力表，10 电动机，11空滤器，12冷却器，13回油过滤器，18油箱底座，19放油螺塞，20液位温度计，21 吊耳，22液压阀块，23回油管、24三位四通电磁换向阀，25油箱清洗盖，32油箱。图7为薄膜双轴拉伸试验机动力站剖面A-A图；图7中1脚轮，2液位控制器，3温度控制器，4回油管，5定差减压阀，6比例溢流阀，7压力传感器，8储能器，9压力表，10电动机，11空滤器，12冷却器，13回油过滤器，14 泵支架，15径向柱塞泵，16泵吸油管，17吸油过滤器，18油箱底座，22液压阀块，28进油管， 32油箱。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。图1为薄膜双轴拉伸试验机动力站俯视图。如图1所示，本发明包括比例溢流阀 6、储能器8、压力表9、电动机10、空滤器11、冷却器12、回油过滤器13、吊耳21、液压阀块 22、回油管23、截止阀沈、两位两通电磁球阀27、阀块进油管观、溢流阀四、油箱32。比例溢流阀6、储能器8和压力表9排列连接液压阀块22，电动机10、空滤器11、冷却器12、回油过滤器13安装于油箱32顶面上，吊耳21连接油箱32两侧，液压阀块22连接油箱32顶面上，截止阀沈、两位两通电磁球阀27、溢流阀四连接液压阀块22，阀块进油管28连接阀块22和油箱32顶面。一段回油管23连接液压阀块22、冷却器12，一段回油管23连接冷却器12、回油过滤器13。图2为薄膜双轴拉伸试验机动力站正立面图。如图2所示，本发明包括储能器8、 电动机10、油箱底座18、放油螺塞19、液位温度计20、吊耳21、液压阀块22、回油管23、三位四通电磁换向阀24、油箱清洗盖25、油箱32。储能器8连接液压阀块22，电动机10连接油箱32顶面上，放油螺塞19连接于油箱32正立面左右下角，液位温度计20连接于油箱32 正立面左右上角，吊耳21连接油箱32两侧，液压阀块22连接油箱32顶面上，一段回油管 23连接液压阀块22、冷却器12，一段回油管23连接冷却器12、回油过滤器13，三位四通电磁换向阀M连接液压阀块22，油箱清洗盖25连接油箱32正立面。图3为薄膜双轴拉伸试验机动力站背立面图。如图3所示，本发明包括储能器8、 压力表9、电动机10、冷却器12、回油过滤器13、油箱底座18、为吊耳21、液压阀块22、回油管23、油箱32。储能器8和压力表9连接液压阀块22，电动机10、冷却器12和回油过滤器 13连接油箱32顶面上，油箱底座18连接油箱32下，吊耳21接油箱32两侧，液压阀块22 连接油箱32顶面上，一段回油管23连接液压阀块22、冷却器12，一段回油管23连接冷却器12、回油过滤器13。图4为薄膜双轴拉伸试验机动力站左侧立面图。如图4所示，本发明包括储能器 8、电动机10、冷却器12、油箱底座18、液压阀块22、油箱32。储能器8连接液压阀块22，电动机10、冷却器12和液压阀块22排列连接油箱32顶面上，油箱底座18连接油箱32下。
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图5为薄膜双轴拉伸试验机动力站右侧立面图。如图5所示，本发明包括储能器 8、电动机10、冷却器12、油箱底座18、液压阀块22、工作供油口 30、工作回油口 31、油箱32。 储能器8连接液压阀块22，电动机10、冷却器12和液压阀块22排列连接油箱32顶面上， 油箱底座18连接油箱32下，工作供油口 30、工作回油口 31位于液压阀块22侧面。图6为薄膜双轴拉伸试验机动力站透视图。如图6所示，本发明包括脚轮1、定差减压阀5、比例溢流阀6、压力传感器7、储能器8、压力表9、电动机10、空滤器11、冷却器12、 回油过滤器13、油箱底座18、放油螺塞19、液位温度计20、吊耳21、液压阀块22、回油管23、 三位四通电磁换向阀M、油箱清洗盖25、油箱32。脚轮1连接油箱底座18四角底，定差减压阀5、比例溢流阀6、压力传感器7、储能器8和压力表9排列连接液压阀块22，空滤器11、 冷却器12和回油过滤器13连接油箱32顶面上，油箱底座18连接油箱32下，电动机10连接油箱32顶面上，放油螺塞19连接于油箱32正立面左右下角，液位温度计20连接于油箱 32正立面左右上角，吊耳21连接油箱32两侧，液压阀块22连接油箱32顶面上，一段回油管23连接液压阀块22、冷却器12，一段回油管23连接冷却器12、回油过滤器13，三位四通电磁换向阀M连接液压阀块22，油箱清洗盖25连接油箱32正立面。图7为薄膜双轴拉伸试验机动力站剖面A-A图，如图7所示，本发明包括脚轮1、液位控制器2、温度控制器3、回油管4、定差减压阀5、比例溢流阀6、压力传感器7、储能器8、 压力表9、电动机10、空滤器11、冷却器12、回油过滤器13、泵支架14、径向柱塞泵15、泵吸油管16、吸油过滤器17、油箱底座18、液压阀块22、进油管观、油箱32。脚轮1连接油箱底座18四角底，液位控制器2、温度控制器3连接油箱32顶下，回油管4连接油箱32顶下连通油箱32外进油管28和径向柱塞泵15，定差减压阀5、比例溢流阀6、压力传感器7、储能器8、压力表9连接液压阀块22，电动机10、空滤器11、冷却器12、回油过滤器13连接油箱 32顶面上，泵支架14油箱32顶面下，径向柱塞泵15连接泵支架14，泵吸油管16连接径向柱塞泵15，吸油过滤器17连接泵吸油管16，油箱底座18连接油箱32下，液压阀块22连接油箱32顶面上，进油管观一端连接液压阀块22另一端连接油箱32顶面上与油箱32内回油管4连通。本发明的构件尺寸、材料选择、工艺设计可针对具体应用确定，包括油箱32、油箱底座18、液压阀块22、泵支架14的几何参数，液位控制器2、温度控制器3、回油管4、定差减压阀5、比例溢流阀6、压力传感器7、储能器8、压力表9、电动机10、空滤器11、冷却器12、 回油过滤器13、径向柱塞泵15、泵吸油管16、吸油过滤器17、进油管观的型号参数，按匹配参数选择，油箱32可采用不锈钢，油箱底座18可采用碳钢，液压阀块22可采用合金钢。
权利要求
1.一种薄膜双轴拉伸试验机液压动力站，其特征在于，由两个相同结构的动力单元镜像设置组成，每一个动力单元包括油箱、液压阀块、比例溢流阀、定差减压阀、压力传感器、 储能器、压力表、电动机、空滤器、冷却器、回油过滤器、径向柱塞泵、吸油过滤器、三位四通电磁换向阀和溢流阀，其中液压阀块、电动机、空滤器、冷却器和回油过滤器设置于箱体结构的顶面，液压阀块、冷却器和回油过滤器依次连通，定差减压阀、比例溢流阀、压力传感器、储能器、压力表和三位四通电磁换向阀依次串联连接并与液压阀块相连通，液位控制器和温度控制器设置于油箱的顶部内壁，油箱的底部出口端依次连接径向柱塞泵、吸油过滤器并与外部连通。
2.根据权利要求1所述的薄膜双轴拉伸试验机液压动力站，其特征是，所述的油箱有两个并列为箱体，搁置油箱底座，油箱的底部设有脚轮，油箱的两侧设有四个吊耳，油箱两侧立面四个吊耳，正立面中间两个油箱清洗盖、正立面上端左右边两个液位温度计、正立面下端左右边两个放油螺塞。
全文摘要
一种材料测试技术领域的薄膜双轴拉伸试验机液压动力站，由两个相同结构的动力单元镜像设置组成，每一个动力单元包括油箱、液压阀块、比例溢流阀、定差减压阀、压力传感器、储能器、压力表、电动机、空滤器、冷却器、回油过滤器、径向柱塞泵、吸油过滤器、三位四通电磁换向阀和溢流阀。本发明可应用于建筑膜材单轴拉伸与低周往返、双轴拉伸与低周往返、撕裂试验等，具有拉力大、精度高、控制响应快、简单、专用、可移动的优点。
文档编号G01N3/02GK102269672SQ20111010792
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者何艳丽, 张丽, 张大旭, 施光林, 陈务军 申请人:上海交通大学