一种力学拉伸实验测试装置的制作方法

本发明涉及材料性能测试技术领域，特别是涉及一种力学拉伸实验测试装置。

背景技术：

材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下，承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征。公告号为cn203519423u的中国专利，公开了“一种力学拉伸实验测试装置”，其上夹头和下夹头之间缺少一定的保护机构，一旦被测试材料发生崩断，或者从上下夹头间脱落，容易伤及实验人员，安全系数低，一种可以解决这种问题的力学拉伸实验测试装置还有待于进一步研究和开发。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种力学拉伸实验测试装置。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

本发明的一种力学拉伸实验测试装置，包括底座、门形框架、滑动套环、平台、负荷传感器、下夹具、保护筒、上夹具、第一油缸、第二油缸；

所述底座的顶端固定设有门形框架，所述门形框架的立柱上设有与其滑动连接的滑动套环，所述门形框架的横梁底端固定设有第一油缸、第二油缸，第一油缸、第二油缸竖直向下设置，所述平台的顶端固定设置在第一油缸、第二油缸活塞杆的末端，所述平台的左右两端通过支架固定在左右两个滑动套环上；

所述门形框架的横梁底端固定设有上夹具，所述上夹具设置在第一油缸、第二油缸之间，所述下夹具固定设置在平台的顶端，所述上夹具、下夹具上下同轴心设置，所述下夹具的底端设有负荷传感器；

所述上夹具上设有可拆卸的保护筒，所述保护筒将上夹具、下夹具罩在其内。

优选的，所述负荷传感器与负荷测试仪相连接。

优选的，所述下夹具、上夹具均为钢丝绳缠绕夹具。

优选的，所述上夹具上固定设有竖直向下设置的测量尺。

优选的，所述保护筒包括第一半筒、铰接件、卡位半环、第二半筒、连接架、定位凸缘；

所述第一半筒、第二半筒的一端通过铰接件铰接在一起，另一端为自由端，所述第一半筒、第二半筒的自由端上均设有定位凸缘，所述定位凸缘与对应的第一半筒或第二半筒呈一体结构，所述定位凸缘上均设有固定部件，所述固定部件将两个定位凸缘固定在一起时，使得第一半筒、第二半筒固定在一起；

所述第一半筒、第二半筒的顶端均设有连接架，所述连接架用于固定卡位半环，两个卡位半环相匹配构成圆环形的卡位环，所述卡位环的厚度与设置在上夹具上的卡位环槽的厚度相当。

优选的，所述第一半筒、第二半筒上均设有两个连接架，两个连接架之间的夹角为九十度。

优选的，所述固定部件为磁铁吸附条。

优选的，所述铰接件为合页。

优选的，所述卡位环与保护筒同轴心设置。

优选的，所述保护筒上设有透明的观察窗，保护筒采用不锈钢材质，观察窗采用钢化玻璃，观察窗从保护筒的顶端延伸至其底端。

优选的，所述上夹具的一侧设有卷盒，所述卷盒内设有弹簧卷轴，测量软尺的一端固定在弹簧卷轴上，中部卷绕在弹簧卷轴上，另一端穿过卷盒底端的开口向外延伸，并在端部固定设有第一固定件，所述下夹具的一侧设有第二固定件，所述第一固定件、第二固定件的相对面上设有吸附磁铁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、第一油缸、第二油缸双油缸的设置，可有效保证平台的水平，从而保证上夹具、下夹具可同轴心移动，提高测试的精准度。

2、保护筒的设置，可提高操作的安全系数，方式测试材料在测试过程中发生崩断，伤及测试人员。

3、保护筒可拆卸的设置方式，可提供充足的操作空间，便于测试材料的固定和拆卸，节约实验时间，提高实验效率。

附图说明

图1所示为本发明实施例1的结构示意图。

图2是实施例2中保护筒的俯视图。

图3是实施例3中保护筒的俯视图。

图4是实施例4的卷盒、弹簧卷轴、测量软尺的连接结构示意图。

其中：1-底座，2-门形框架，3-滑动套环，4-平台，5-负荷传感器，6-下夹具，7-保护筒，8-上夹具，9-第一油缸，10-卡位环槽，11-第二油缸，12-第一半筒，13-铰接件，14-卡位半环，15-第二半筒，16-连接架，17-定位凸缘，18-磁铁吸附条，19-遮挡，20-卷盒，21-弹簧卷轴，22-测量软尺，23-开口，24-第一固定件，25-第二固定件。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

【实施例1】

如图1所示，本发明的一种力学拉伸实验测试装置，包括底座1、门形框架2、滑动套环3、平台4、负荷传感器5、下夹具6、保护筒7、上夹具8、第一油缸9、第二油缸11；

底座1的顶端固定设有门形框架2，门形框架2的立柱上设有与其滑动连接的滑动套环3，门形框架2的横梁底端固定设有第一油缸9、第二油缸11，第一油缸9、第二油缸11竖直向下设置，平台4的左右两侧分别固定设置在第一油缸9、第二油缸11活塞杆的末端；

门形框架2的横梁底端固定设有上夹具8，上夹具8设置在第一油缸9、第二油缸11之间，下夹具6固定设置在平台4的顶端，上夹具8、下夹具6上下同轴心设置，下夹具6的底端设有负荷传感器5；

上夹具8上设有可拆卸的保护筒7，保护筒7将上夹具8、下夹具6罩在其内。

所述负荷传感器5与负荷测试仪相连接。

所述下夹具6、上夹具8均为钢丝绳缠绕夹具。

所述上夹具8上固定设有竖直向下设置的测量尺。

【工作方式】

准备作业：

使用时，先将保护筒7拆卸下来，将待测试的材料固定在上夹具8、下夹具6之间，敞开式的结构，操作空间大，使得待测试材料的固定更加省时省力，然后装配保护筒7，如此，保护筒7可将上夹具8、下夹具6以及固定在其之间的待测试材料罩在内部，起到良好的保护作用。

测试操作：

测试时，启动第一油缸9、第二油缸11，平台4随着第一油缸9、第二油缸11活塞杆的下移而向下移动，下夹具6也随之向下移动，拉伸待测试材料，负荷传感器5可感应下夹具6的负荷，并将其传递到负荷测试仪上，可直观读数，测量材料的拉伸负荷承受力，通过测量尺，可读出待测试材料的拉伸位移。

测试完毕后，先将第一油缸9、第二油缸11，再将配保护筒7拆卸下来，最后把待测试材料从上夹具8、下夹具6上取下，如此可有效保证操作人员的安全，防止拆卸材料时，伤及人员。

【实施例2】

如图2所示，本实施例在实施例1的基础上进行改进，所述保护筒7包括第一半筒12、铰接件13、卡位半环14、第二半筒15、连接架16、定位凸缘17；

第一半筒12、第二半筒15的一端通过铰接件13铰接在一起，另一端为自由端，第一半筒12、第二半筒15的自由端上均设有定位凸缘17，定位凸缘17与对应的第一半筒12或第二半筒15呈一体结构，定位凸缘17上均设有固定部件，固定部件将两个定位凸缘17固定在一起，使得第一半筒12、第二半筒15固定在一起；

所述第一半筒12、第二半筒15的内侧顶端均设有连接架16，连接架16用于固定卡位半环14，两个卡位半环14构成卡位环，卡位环的厚度与设置在上夹具8上的卡位环槽10的厚度相当。

第一半筒12、第二半筒15上均设有两个连接架16，两个连接架16之间的夹角为九十度。

所述固定部件为磁铁吸附条18。

所述铰接件13为合页。

所述卡位环与保护筒7同轴心设置。

所述保护筒7上设有透明的观察窗，保护筒7采用不锈钢材质，观察窗采用钢化玻璃，观察窗从保护筒7的顶端延伸至其底端。

【工作方式】

装配保护筒7时，先把第一半筒12、第二半筒15打开，将卡位半环14与卡位环槽10对齐，将第一半筒12、第二半筒15关闭，关闭的过程中，两个卡位半环14卡入到卡位环槽10内，并且通过磁铁吸附条18的吸附作用，第一半筒12、第二半筒15自由端的定位凸缘17固定连接在一起，如此，保护筒7可装配在上夹具8上，将上夹具8、下夹具6罩在内部，起到保护作用。

【实施例3】

本实施例在实施例2的基础上进行改进，如图3所示，

所述第一半筒12、第二半筒15的顶端设有半圆形的遮挡19，设置在第一半筒12、第二半筒15的筒壁与卡位半环14之间。

【工作方式】

半圆形的遮挡19的设置，可有效防止待测试材料脱落或崩断时，从保护筒7的上下两端弹出，进一步提高安全系数。

【实施例4】

本实施例在实施例1的基础上进行改进，如图4所示，上夹具8的一侧设有卷盒20，卷盒20内设有弹簧卷轴21，测量软尺22的一端固定在弹簧卷轴21上，中部卷绕在弹簧卷轴21上，另一端穿过卷盒20底端的开口23竖直向下延伸，并在端部固定设有第一固定件24，下夹具6的一侧设有第二固定件25，所述第一固定件24、第二固定件25的相对面上设有吸附磁铁。

【工作方式】

将待测试物品固定在上夹具8、下夹具6之间后，将测量软尺22从卷盒20内拉出，并将第一固定件24固定在第二固定件25上，读出试样的初始长度，然后进行拉伸实验，在拉伸实验终止时，读出试样的终止长度，终止长度减去初始长度，即可得到试样的拉伸长度。

实验完毕后，将第一固定件24从第二固定件25上取下，在弹簧卷轴21的回弹力作用下，测量软尺22自动卷绕到弹簧卷轴21上，收纳到卷盒20内，节约空间，根据实际实验需求取用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。