一种自动化拉伸试验系统的制作方法

本实用新型涉及材料物理性能测试技术领域，具体涉及一种自动化拉伸试验系统。

背景技术：

拉伸试验用来检测材料的拉伸性能，在机械加工以及电缆制造中广泛应用，在电缆制造中，电缆型号多，每种型号都要进行护套的拉伸试验，试验过程中拉伸速度有限制，这些因素导致了电缆护套以及绝缘的机械性能拉伸试验最为费时，并且无法提高效率。

检验电缆护套材料主要有两个指标：断裂伸长率和抗张强度，断裂伸长率是试样拉伸至断裂时，标记距离的增量与未拉伸试件的标记距离的百分比，抗张强度是拉伸试件至断裂时记录的最大抗拉应力。

目前国内检测电缆护套拉伸长度的常用方法如下：

（1）人工测量法，在进行拉伸试验前，根据国标在拉伸试件上做标记，然后利用拉力机进行拉伸，同时人工使用卡尺测量标记线间的长度，直至试件被拉断，记录此时标记线之间长度。

（2）利用常规拉力试验机配合传感器自动完成拉伸长度的检测，由于采用计算机处理系统，可以解决人为误差问题，但由于采用的是接触式拉线传感器，会造成在护套接触部位的先天压痕。

根据国家标准要求，反映电线电缆绝缘层材料的抗张强度和断裂伸长率两项指标，需进行5次实验，5次实验再取中间值与标准中数值进行对比判断，拉伸长度是计算电线电缆护套抗张强度和断裂伸长率两个指标的基础。上述方法（1）需人工测量重复五次，整理原始记录时间长，效率低，劳动强度大，且人为误差率高，方法（2）每次只能检测一个试件，不能同时完成多个试件的检测，造成总体检测时间长，效率低，并且先天压痕的存在影响断裂伸长率检测试验结果。

技术实现要素：

本实用新型基于现有技术存在的问题提供一种自动化拉伸试验系统。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种自动化拉伸试验系统，包括立柱、可上下滑动的设置在所述立柱上的上横梁和下横梁、设于所述上横梁上用以夹持待处理试件上端部的上夹具、设于所述下横梁上用以夹持所述待处理试件下端部的下夹具、用以对所述上横梁和所述下横梁施力的拉力机、用以监测所述拉力机拉力大小的拉力检测模块、平行所述立柱设置的导向滑轨以及可滑动的设置在所述导向滑轨上且分别与所述待处理试件的两端跟随移动的两跟踪定位装置，所述跟踪定位装置具有可随所述待处理试件的端部运动的随动模块以及用以实时检测自身位移的位移测量模块。

进一步的，所述拉伸试验系统还包括控制器，所述拉力机、所述拉力检测模块以及所述位移测量模块均与所述控制器电连接。

进一步的，所述拉伸试验系统还包括平行所述立柱设置且具有刻度的标尺，所述跟踪定位装置还包括用以指示所述随动模块所对应刻度的指针。

进一步的，所述指针与所述随动模块固定相连，当所述随动模块上下移动时，所述指针跟随其同步移动。

进一步的，所述控制器还连接有报警模块。

进一步的，所述拉伸试验系统还包括与所述控制器电连接用以实现人机交互的人机界面。

进一步的，所述拉伸试验系统还包括与所述控制器电连接的通讯接口。

进一步的，所述导向滑轨包括第一滑轨，两所述跟踪定位装置均设置在所述第一滑轨上。

进一步的，所述导向滑轨包括相互平行的第二滑轨和第三滑轨，两所述跟踪定位装置分别设置在所述第二滑轨和所述第三滑轨上。

采用以上技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：本实用新型的拉伸试验系统减少了人工操作，检测方便，效率高，通过非接触方式定位，避免了对试件的影响，使测量更精确。

附图说明

附图1为本实用新型拉伸试验系统的组成模块图；

附图2为本实用新型的拉伸试验系统一种实施方式的结构示意图；

附图3为本实用新型的拉伸试验系统另一种实施方式的结构示意图。

其中，

1、立柱；2、上横梁；3、下横梁；4、上夹具；5、下夹具；6、拉力机；7、拉力检测模块；8、跟踪定位装置；801、位移测量模块；802、随动模块；9、控制器；10、通讯接口；11、人机界面；12、报警模块；13、标尺；14、指针；15、第一滑轨；16、第二滑轨；17、第三滑轨。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

电缆为了保持良好的柔韧性，同时避免弯曲中受力开裂，电缆护套多采用高分子材料，为了检验电缆护套材料以及制造工艺是否满足要求，需要进行拉力试验，拉力试验需要根据试样的尺寸决定是否采用哑铃试件或管状试件，本实用新型中试件优先使用哑铃试件，只有当绝缘线芯尺寸不能制备哑铃试件时才使用管状试件。

如图1至图3所示，本实用新型自动化拉伸试验系统包括立柱1、可上下滑动的设置在立柱1上的上横梁2和下横梁3、设于上横梁2上用以夹持试件上端部的上夹具4、设于下横梁3上用以夹持试件下端部的下夹具5、用以对上横梁2和下横梁3施力的拉力机6、用以监测拉力机6拉力大小的拉力检测模块7（即拉力检测模块7用于测量试件所承受的拉力）、平行立柱1设置的导向滑轨以及可滑动的设置在导向滑轨上且分别与试件的两端跟随移动的两跟踪定位装置8，跟踪定位装置8具有可随所述待处理试件的端部运动的随动模块802以及用以实时检测自身位移的位移测量模块801。

拉伸试验系统还包括控制器9，具体的：控制器9与拉力机6相连用以控制拉力机6的启停，本实用新型中拉力机6的结构为现有公共技术，主要用来给试件施加载荷以完成试件的拉伸；控制器9与拉力检测模块7相连用以储存拉力检测模块7测得的拉力；控制器9与位移测量模块801相连以采集位移数据。本实用新型中的随动模块802可通过设置定位单元、定位跟踪单元以及驱动单元等方式实现，随动单元802的设置结构没有限制，只要能实现该功能即可。

优选的，拉伸试验系统还包括通讯接口10、人机界面11以及报警模块12。人机界面11用来显示数据或用以实现参数输入等人机交互功能，采集得到的数据可以通过通讯接口10送到pc后进行存储以及后续数据处理；报警模块12用以针对突发情况时进行报警。

为便于显示和记录，拉伸试验系统还包括平行立柱1设置且具有刻度的标尺13，跟踪定位装置8还包括用以指示当前停留位置所对应刻度的指针14。指针14与随动模块802固定相连，当随动模块802上下移动时，指针14跟随其同步移动。参见附图2所示为本实用新型试验系统的组成模块图。

作为其中的一种实施方式，参见附图2所示，导向滑轨包括第一滑轨15，两跟踪定位装置8均设置在第一滑轨15上。

作为其中的另一种实施方式，参见附图3所示，导向滑轨包括相互平行的第二滑轨16和第三滑轨17，两跟踪定位装置8分别设置在第二滑轨16和第三滑轨17上。

当对试件进行拉伸时，试件在上夹具4和下夹具5的夹持固定下，随着上横梁2和下横梁3的移动而拉伸变形，拉力检测模块7安装在试件的受力回路中，具体可为上夹具4或下夹具5或其他位置。随着试件的拉伸变形两随动模块802分别进行相应的上下移动，指针14随着随动模块802同步上下移动，相应的，位移测量模块801跟随随动模块802移动并检测位移数据，测得的位移数据传送至控制器9。通过拉力检测模块7测得的拉力数据以及两位移测量模块801测得的位移数据可得到试件的拉伸性能。

本实用新型的拉伸试验系统减少了人工操作，检测方便，效率高，通过非接触方式定位，避免了对试件的影响，使测量更精确。本系统不仅可以应用于电缆护套测试中，也可以应用于其他材料的拉伸试验中。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。