一种电子拉压试验机的制作方法

本实用新型属于材料力学性能测试装置，具体涉及一种电子拉压试验机。

背景技术：

拉压试验机是一种可用来对材料的力学性能进行测量的设备，对载荷、位移的测量和控制有较高的精度和灵敏度，具有操作简单方便、测量准确的优点，可以对金属、非金属材料进行单向拉伸、单向压缩、淡香弯曲等试验。但是现有技术的拉压试验机进行工作时，试样必须保持对中，不能有偏心，同时配套使用的夹具不能很好地调节，试件在试验过程中会出现打滑松动现象。限制了产品的尺寸和夹持位置，不能很好地固定。从而影响设备利用率和样品的测试频率，测量精度也不好。因此，需要一种能够满足偏心试件试验要求，并保证偏心试件长期使用的电子拉压试验机。

技术实现要素：

针对现有技术存在的技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种电子拉压试验机，包括固定在底座上的框形机架，所述框形机架形成容纳框，吊梁沿水平方向固定在所述容纳框内，所述吊梁连接传动系统，其特征在于，所述容纳框内沿铅垂方向间隔设置有两个平推夹具，两个所述平推夹具分别固定在所述吊梁和所述底座上，所述平推夹具沿水平方向间隔设置有固定板和对中板，所述对中板连接液压装置，所述液压装置控制所述对中板沿水平方向滑动。

优选地，所述传动系统包括伺服电机以及两个传动螺杆，两个所述传动螺杆分别连接所述吊梁的两端，所述伺服电机驱动所述传动螺杆进而带动所述吊梁沿铅垂方向运动。

优选地，沿铅垂方向，所述吊梁通过连接件与轮辐式传感器连接，以使所述吊梁受到所述伺服电机的驱动力传输到所述轮辐式传感器。

优选地，沿铅垂方向，所述吊梁的上方设置有顶座，所述顶座固定在所述容纳框内，所述吊梁未连接所述平推夹具的一侧连接一压缩夹具。

优选地，所述顶座设置有第一压盘，所述压缩夹具设置有第二压盘，沿铅垂方向所述第一压盘和所述第二压盘相对设置。

优选地，所述第一压盘和所述第二压盘的盘径均为200mm。

优选地，所述传动系统连接控制系统，所述控制系统控制所述传动系统的工作状态。

本实用新型主机采用双空间结构，试验空间为上压下拉。可以同时满足对材料的拉伸、压缩及弯曲试验，可求出最大力、屈服强度、压缩强度等参数。结构稳定，传动准确平稳。同时还可以满足对偏心、不对中试样的试验要求，适用范围广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本实用新型的具体实施方式的，一种电子拉压试验机的结构示意图；

图2示出了本实用新型的具体实施方式的，平推夹具的结构示意图；

图3示出了本实用新型的具体实施方式的，传动螺杆的结构示意图；

图4示出了本实用新型的具体实施方式的，轮辐式传感器的结构示意图；以及

图5示出了本实用新型的具体实施方式的，压缩夹具的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清晰，下面结合附图及其实施例对本实用新型的技术方案进行描述。

本领域技术人员理解，所述电子拉压试验机可以进行单向拉伸、单项压缩、单向弯曲等试验，可用于金属、非金属材料的力学性能测试。同时可以进行拉压低周反复加载试验，用于钢筋机械连接街头、钢筋套筒灌浆连接接头的型式检验试验。所述电子拉压试验机具有应力、应变、位移等控制方式，可求出最大力、屈服强度、抗拉强度、弯曲强度、压缩强度、弹性模量、断裂延伸率等参数。

图1示出了本实用新型的具体实施方式的，一种电子拉压试验机的结构示意图。本领域技术人员理解，所述电子拉压试验机为机电一体化产品，实现自动化控制。具体地，所述电子拉压试验机包括固定在底座1上的框形机架2，所述框形机架2形成容纳框(图中未标号)，所述容纳框构成所述电子拉压试验机的主体容纳空间，所述容纳框所围成的区域用于承载试验件的试验区域，所述框形机架2整体采用不锈钢或其它金属材料制成，所述容纳框的既可以一体成型，也可以通过焊接、螺栓螺孔或插销等方式固定连接。更为具体地，在所述容纳框内固定有沿水平方向设置的吊梁3。所述吊梁3的两端与所述框形机架2的两条立柱相连接，进一步地，所述吊梁3可在所述框形机架2内上下移动，更为具体地，将在后述的具体实施例中做更为详细的说明，在此不予赘述。

具体地，在所述容纳框内沿铅垂方向间隔设置有两个平推夹具4，两个所述平推夹具4分别固定在所述吊梁3和所述底座1上且相对设置。所述平推夹具4用于分别固定试验件的上下两端进行试验。进一步地，通过所述吊梁3的移动使两个所述平推夹具4做相对运动，所述平推夹具4优选采用合金高碳钢或者低碳合金钢等材料。

具体地，图2示出了本实用新型的具体实施方式的，所述平推夹具的结构示意图。在这样的实施例中，所述平推夹具4沿水平方向间隔设置有固定板41和对中板42。所述对中板42连接液压装置43，所述液压装置43控制所述对中板42沿水平方向滑动，通过控制所述对中板42相对于所述固定板41靠近或远离滑动，从而调整所述固定板41与所述对中板42之间间隔的大小以适应具有不同横截面尺寸大小的试验件。本领域技术人员理解，由于所述对中板42能够相对于所述固定板41移动，因此，还可以测试非对中试验件，扩大了所述电子拉压试验机的应用范围。

进一步地，参考图2所示实施例，所述平推夹具4为液压平推夹具，采用单边液压夹持设计，可以实现单面平推对夹。进一步地，所述平推夹具4的夹具体分别在所述吊梁3以及所述底座1上保持固定，通过移动所述平推夹具4的钳口的夹持结构夹持不同尺寸的试验件。具体操作中，可以在手动调中心时同步通过所述液压装置43推进夹紧，所述液压装置43采用液压油缸。进一步地，在整个试验过程中，夹持力一直将试样紧紧夹住，确保试验件在试验过程中不会出现打滑现象，而当试验件断裂时，所述夹持力依然存在，适用于金属材料以及复合材料做拉伸试验。

进一步地，所述平推夹具4的固定板41以及对中板42上还包括对中装置(附图中未示出)，所述对中装置适用于板材试样，能够实现板材试验件的快述、准确定位，防止试验件安装过程发生偏移，确保试验件的力作用线与传感器中心线重合。优选地，所述固定板41还连接一可拆卸螺栓44，所述可拆卸螺栓拆下后，所述固定板41可以沿水平方向移动，当所述固定板41移动到理想位置后，再将所述可拆卸螺栓安装，以再次将所述固定板41固定，这样提高所述平推夹具4的可调节性。

进一步地，图3示出了本实用新型的具体实施方式的，传动螺杆的结构示意图。结合图1、图3所示实施例，所述传动系统包括伺服电机51以及两个传动螺杆52，所述伺服电机51用于驱动所述电子拉压试验机工作。具体地，所述伺服电机51将电压信号转化为转矩和转速以驱动所述传动螺杆52转动，所述传动螺杆52通过转动将旋转运动转换成直线运动。所述伺服电机51优选采用响应速度快的永磁直流伺服电机，同时具有高转矩和良好的低速性能。具体地，本领域技术人员理解，如图3所示，两个所述传动螺杆52还设置有螺母53，在所述传动螺杆52与所述螺母53螺纹处有弧形螺旋槽，当所述传动螺杆52与所述螺母53套接后形成螺旋滚道，所述螺旋滚道填充有滚珠。当所述传动螺杆52在所述伺服电机51的驱动下相对于所述螺母53旋转时，两者发生轴向位移，所述螺母53随所述传动螺杆52的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动。进一步地，所述螺母53进一步连接所述吊梁3，从而实现所述吊梁3的上下直线运动，而所述滚珠则沿着所述螺旋滚道滚动。具体地，所述螺母53通过设置在所述吊梁3上的螺母座与所述吊梁3连接。进一步地，所述螺母53的螺旋槽的两端用回珠管连接起来，使所述滚珠能作周而复始的循环运动。

进一步地，两个所述传动螺杆52设置在所述框形机架2内侧，两个所述传动螺杆52的上下两个端部以可拆卸方式插设在所述框形机架的孔眼中，所述孔眼的大小、形状与所述传动螺杆52的形状、大小相适应。两个所述传动螺杆52分别连接所述吊梁3的两端。进一步地，所述吊梁3连接所述伺服电机51，所述伺服电机51可以驱动所述传动螺杆52并进而带动所述吊梁3在所述框形机架2内上下移动。

进一步地，用户通过全数字控制所述伺服电机51工作，整机操作全部通过计算机完成，采用嵌入式单片机控制，并在所述单片机中内置测控软件，采用光电编码器对所述吊梁3的位移进行测量。在人机交互设备和软件控制系统，根据需要设定相关参数对试验条件进行控制。具体地，通过操作，可以调节所述电子拉压试验机的力控制速率、变形控制速率以及所述吊梁3的移动速度等参数进行试验。以所述吊梁3为界，在所述吊梁3上方区域可以对试验件进行压缩试验测试相关力学性能，在所述吊梁3下方，可以对试验件进行拉伸试验测试相关力学性能。

进一步地，图4示出了本实用新型的具体实施方式的，轮辐式传感器的结构示意图。具体地，沿铅垂方向，所述吊梁3通过连接件与轮辐式传感器6连接，以使所述吊梁3受到所述伺服电机51的驱动力上下移动过程中将受力情况准确传递给所述轮辐式传感器6。所述轮辐式传感器6包括中心轮轴处的感应触头和连接所述感应触头的弹性元件，当所述感应触头受到拉或压的载荷时，所述弹性元件受到剪切力作用并通过应变片转化成电信号。具体地，所述轮辐式传感器6可以测量试验件的拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等负荷力，获取试验数据并通过数据采集系统传输给计算机进行相应处理，可以同时满足测量精度、稳定性以及测量范围的要求，所述轮辐式传感器6的量程可以根据需要选择不同的规格。进一步地，本领域技术人员可以根据需要使用两个或两个以上的所述轮辐式传感器6，以实现宽范围的试验力测量，在此不予赘述。

进一步地，图5示出了本实用新型的具体实施方式的，压缩夹具7的结构示意图。参考图1，沿铅垂方向，所述吊梁3的上方设置有顶座8，所述顶座8固定在所述容纳框内。具体地，所述吊梁3未连接所述平推夹具4的一侧连接有压缩夹具7。本领域技术人员理解，所述压缩夹具7用于夹持固定进行压缩试验的试验件，如图1中所示，所述压缩夹具7沿水平方向间隔设置有两个夹板74，两个所述夹板74用于加持试验件。

进一步地，所述顶座8设置有第一压盘71，所述压缩夹具7设置有第二压盘72，沿铅垂方向所述第一压盘71和所述第二压盘72相对设置，本领域技术人员理解，所述第一压盘71与所述第二压盘72可以分别与所述顶座8以及所述压缩夹具7可以通过螺栓螺孔进行连接固定，或者直接通过焊接的方式固定。具体地，所述第一压盘71以及所述第二压盘72采用优质合金结构钢、合金高碳钢、低碳合金钢或者冷作模具钢等。在实际的应用中，当试验件夹持到所述压缩夹具7中后，吊梁3在伺服电机的作用下沿铅垂方向向上移动，试验件沿铅垂方向的两端分别抵住所述第一压盘71和所述第二压盘72，即，试验件沿铅垂方向的两端分别受到所述第一压盘71和所述第二压盘72的压迫，防止试验件掉落或移动。优选地，所述第二压盘72带有调平球面，通过调节以保持所述第二压盘72的盘面保持水平。

本领域技术人员理解，通过设置压缩夹具、第一压盘71以及所述第二压盘72，所述电子拉压试验机的容纳框分为两个部分，即，上部空间用于压缩试验，下部空间用于拉伸试验，上部空间和下部空间以吊梁3作为分割线，这样的设计可以免除单空间的拉压试验机在拉伸试验以及压缩试验的相互转化过程中更换夹具的过程并提高试验机的利用效率。

进一步地，在一个优选的实施例中，所述第一压盘71以及所述第二压盘72的盘径均为200mm，以适应较宽范围内尺寸大小的试验件的试验要求，同时避免因为压盘的盘径过大或过小导致的实用性不足。

进一步地，本领域技术人员理解，所述传动系统还与控制系统相连接，具体地，所述传动系统中的所述伺服电机51与外部的伺服控制器相连接，当所述电子拉压试验机接通电源后，用户通过计算机按设定的参数发出命令所述吊梁移动的指令，该指令通过所述控制系统经所述伺服控制器控制所述伺服电机51转动，经过皮带、齿轮等传动装置驱动所述吊梁3两端的所述传动螺杆52转动，所述传动螺杆52进一步通过与其啮合的螺母53带动所述吊梁3上升或者下降。更进一步地，在装上试验件之后，所述电子拉压试验机可以通过所述轮辐式传感器6获得相应的信号，并将所述信号放大后通过A/D进行数据采集和转换后将数据进一步传递给计算机。计算机一方面对数据进行处理，以图形及数值形式在显示器上反映出来；另一方面将处理后的信号与初始设定值进行比较，调节所述吊梁3移动改变输出量，并将调整后的输出量传递给所述控制系统，从而达到控制所述传动系统工作状态的目的。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。