新型水泥抗折试验机的制作方法

本实用新型涉及水泥试验技术领域，特别涉及一种新型水泥抗折试验机。

背景技术：

水泥抗折试验机用于测定水泥的抗折极限强度，并检查水泥的施工品质。得到的强度数值可以作为水泥的研发参数，也可作为水泥的分类依据。因此水泥抗折试验机在水泥或水泥制品的制造厂或建筑公司都有重要的使用意义。

现有授权公告号为CN204731110U的中国实用新型专利公开了一种新型水泥抗折试验机，包括上拉主刀架、上拉付刀架、下拉主刀架、付杆杠、下拉付刀架和上夹具，上述结构连接形成两个杠杆。上拉主刀架包括标尺、位于标尺下的丝杆、穿在标尺上与丝杆啮合的游坨和驱动丝杆转动的电机，标尺顶端有控制电机停转的微动开关。上夹具与下夹具连接用于夹断水泥试件。该试验机能提供很大的剪切力折断水泥试件并测出力的大小。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：当该试验机工作到试件折断时，试件上的杠杆机构失去支撑，从而使标尺向下转动按下微动开关，微动开关控制电机停转，游坨停止移动后进行读数。由此可见从工件折断到游坨停止移动需要经过力传导、机构运动、按钮开关和电机停转等步骤，这些步骤耗费的时间足够游坨前进一段距离。所以为保证测量精度，电机驱动游坨的移动速度往往设计得很慢，当测试高硬度的试件时需要等待很长时间，试验效率低下。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型水泥抗折试验机，具有试验效率高的优势。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新型水泥抗折试验机，包括底座、设置在底座上的机架、一端铰接在机架上的主杠杆、上端与主杠杆的近铰接端铰接的传力杆、一端铰接在机架上且另一端铰接于传力杆下端的副杠杆、连接于副杠杆的近机架铰接端的用于折断试件的上夹具、设置在底座上与上夹具配合的下夹具，所述主杠杆的自由端设置有拉力计，所述底座上设置有提供拉力的拉力机构，所述拉力机构的输出端与拉力计的工作端连接。

通过上述技术方案，试验前，将主杠杆调整至水平位置，将标准尺寸的试件安装于上夹具和下夹具之间，然后启动拉力机构开始试验；拉力机构工作时，拉力机构作用于拉力计的力逐渐增大，拉力计在拉力的作用下示数逐渐变大。由杠杆定理得知，由拉力计、主杠杆传导到传力杆下端的拉力不断增大，并使传力杆有向上运动的趋势。此拉力通过副杠杆得到进一步放大，并通过上夹具作用到试件上直至试件折断。试件折断的瞬间，拉力计即失去拉力，主指针即刻转回零位，人员读取拉力计的拉力瞬时最大值，此拉力能通过规律转化为试件的抗折极限强度值；此过程在极短的时间内完成，本试验机的测量精度较高。由于拉力计可供伸长的空间较小，拉力机构的动作速度能设置得较快，所以即使试件的抗折强度较高，从试验开始到结束经历的时间仍较短，试验效率较高。

优选的，所述拉力机构包括电机、固定于电机输出端的绞盘，所述绞盘上绕有拉绳，所述拉绳连接于拉力计的工作端。

通过上述技术方案，电机工作时，电机带动绞盘旋转，进而收紧并不断绞入拉绳，拉力计在拉绳拉力的作用下示数逐渐变大。

优选的，所述机架上靠近主杠杆自由端下表面的位置安装有用于控制电机停止工作的微动开关。

通过上述技术方案，试件折断的瞬间，上夹具失去下拉力向上运动进而带动主杠杆向下摆动，主杠杆顶端压下微动开关，微动开关控制电机停转完成试验。设置的微动开关能使电机快速停止运行，防止拉绳过度收绞导致结构损坏。

优选的，所述拉力计和主杠杆间设置有拉簧。

通过上述技术方案，拉簧在长度方向上具有可供伸长的空间，拉簧用于减缓试验时的瞬时力，能够防止拉绳断裂，也能提升试验精度。

优选的，所述拉力计为指针式，所述拉力计包括表盘和用于显示测量值的主指针，所述表盘上的刻度标示为抗折强度值。

通过上述技术方案，指针式的拉力计能方便人员观察，由于表盘上的刻度标示为抗折强度值，则人员能通过观察到的示数值，直接得出试件的抗折强度值，无须进行后续计算，较为方便。

优选的，所述表盘内还设有用于指示测量最大值的被动指针，所述被动指针上设置有用于与主指针侧壁相抵的拨片，所述拨片位于主指针示值增大方向的一侧。

通过上述技术方案，当主指针往示值增大的方向旋转时，主指针会抵住拨片带动被动指针一起旋转；但当主指针往示值减小的方向旋转时，被动指针由于自身的静摩擦力保持不动，被动指针因此能保持指示测量的最大值，方便人员观察记录。

优选的，所述下夹具底部转动设置有螺纹杆，所述底座上设有供螺纹杆螺纹连接的螺纹孔。

通过上述技术方案，装夹试件时，将试件放在上夹具和下夹具之间，然后拧动螺纹杆调整下夹具的高度使试件抵紧于上夹具和下夹具之间，完成试样的装夹。

优选的，所述主杠杆上设置有用于调平主杠杆的调平机构，所述调平机构包括沿主杠杆的长度方向固定于主杠杆上的螺杆、与螺杆螺纹连接的平衡坨。

通过上述技术方案，试验前，人员能通过拧动平衡坨的方式将主杠杆调平，较为方便。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

1、即使试件的抗折强度较高，本抗折试验机仍具有较高的试验效率；

2、拉力计的示数返回动作与试件的折断同时完成，本试验机的测量精度较高；

3、通过设置被动指针和拨片，能够方便人员对拉力计进行读数。

附图说明

图1为实施例的新型水泥抗折试验机的立体图；

图2为图1的A处放大图，主要突出上夹具和下夹具的结构；

图3为图1的B处放大图，主要突出拉力计的表盘结构。

图中，1、底座；2、机架；3、主杠杆；4、传力杆；5、副杠杆；6、上夹具；7、下夹具；8、拉力计；9、拉力机构；31、调平机构；311、平衡坨；312、螺杆；61、夹板；62、支撑杆；71、压杆；72、螺纹杆；33、拉簧；81、表盘；82、主指针；83、被动指针；84、拨片；91、拉绳；92、绞盘；93、电机；94、微动开关。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种新型水泥抗折试验机，包括底座1、设置在底座1上的机架2、一端铰接在机架2上的主杠杆3、上端与主杠杆3的短臂铰接的传力杆4、一端铰接在机架2上且另一端铰接于传力杆4下端的副杠杆5、连接于副杠杆5上近机架2铰接端的用于折断试件的上夹具6、设置在底座1上与上夹具6配合的下夹具7、设置在主杠杆3的自由端的拉力计8和设置在底座1上提供拉力的拉力机构9。

主杠杆3上安装有调平机构31，调平机构31包括固定在主杠杆3上的螺杆312、套在螺杆312外的平衡坨311，螺杆312的长度方向沿主杠杆3的长度方向，平衡坨311与螺杆312螺纹连接。转动平衡坨311时，平衡坨311通过与螺杆312的螺纹连接作用沿主杠杆3的长度方向移动。

参照图1和图2，上夹具6包括两块相同的夹板61和设置在夹板61间的两根支撑杆62，两根支撑杆62为相同的圆柱体且位于同一高度。下夹具7包括圆柱状的压杆71，压杆71的轴线与支撑杆62平行，压杆71从两根支撑杆62之间穿过。下夹具7的底部转动设置有螺纹杆72，下夹具7能绕螺纹杆72的轴线自由转动，底座1的上表面设有与螺纹杆72螺纹连接的螺纹孔，下夹具7通过螺纹杆72螺纹连接于底座1上。

参照图1和图3，在拉力计8的上端与主杠杆3的自由端之间设置有拉簧33，拉簧33将拉力计8和主杠杆3连接在一起。拉力计8为指针式，拉力计8包括表盘81，表盘81内设置有用于指示瞬时测量值的主指针82和用于指示测量最大值的被动指针83。被动指针83的旋转轴与主指针82的旋转轴相同；主指针82与拉力计8内的机构相连，主指针82能随拉力计8的工作端受到的拉力自适应转动，以显示拉力计8受到的拉力值。被动指针83上固定有垂直表盘81方向的拨片84，拨片84位于主指针82示值增大方向的一侧。

当主指针82往示值增大的方向旋转时，主指针82会抵住拨片84带动被动指针83一起旋转；但当主指针82往示值减小的方向旋转时，被动指针83由于自身的静摩擦力保持不动，被动指针83因此能指示出测量的最大值。

表盘81上的刻度值为抗折强度值。通过在本水泥抗折试验机上进行已知抗折强度的标准试件的抗折试验，可以得出每一刻度对应的抗折强度值，在此不作赘述。

拉力机构9包括连接于拉力计8工作端的拉绳91、与拉绳91另一端连接的用于绞拉绳91的绞盘92和驱动绞盘92转动的电机93。绞盘92和电机93安装在底座1上，绞盘92为圆筒形，拉绳91缠绕在其圆柱面上，绞盘92的中心轴和电机93的输出轴同轴固定。当主杠杆3处于水平位置时，机架2上靠近主杠杆3自由端下表面的位置安装有用于控制电机93停转的微动开关94。

试验前，移动平衡坨311的位置，将主杠杆3调整至水平位置。然后从绞盘92上拉出拉绳91直到拉绳91处于放松状态，然后将拉力计8的主指针82归零，并用手将被动指针83拨到零位。将标准尺寸的试件穿在上夹具6的支撑杆62和下夹具7的压杆71之间，其中压杆71位于支撑杆62上方，拧动螺纹杆72调整下夹具7的高度使试件被上夹具6和下夹具7夹紧。

然后启动电机93开始试验，电机93带动绞盘92旋转，进而收紧并不断绞入拉绳91。拉力计8在拉力的作用下示数逐渐变大，拉簧33也逐渐伸长，拉力作用在主杠杆3的自由端并不断增大。由杠杆定理得知，传导到传力杆4下端的拉力不断增大，并使传力杆4有向上运动的趋势。此拉力通过副杠杆5得到进一步放大，并通过上夹具6作用到试件上直至试件折断。由于拉簧33的拉力从零到上限的形变长度不大，绞盘92收拉绳91的速度较快，所以即使试件的抗折强度较高，从试验开始到结束经历的时间较短。

试件折断的瞬间，上夹具6失去下拉力向上运动进而带动主杠杆3向下摆动，主杠杆3顶端压下微动开关94，微动开关94控制电机93停转完成试验。最后从拉力计8上读出被动指针83的刻度值，即为试件的抗折极限强度值。试件折断的瞬间，拉力计8即失去拉力，主指针82即刻转回零位，此过程在极短的时间内完成，本试验机的测量精度较高。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。