一种超导材料力学性能测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种超导材料力学性能测试装置。

背景技术：

在超导材料测量技术中，目前的低温测试常常采用浸泡式，在实现过程中难免会发生试样脱落，当试样脱落时，重新连接试验时，需要相当繁琐的过程，大大的浪费了试验时间。有鉴于此，中国专利201820074903.8曾经公开了一种检测装置，包括有底板、测试箱、合页、箱门、第一夹具、第一紧固螺栓、第二夹具、第二紧固螺栓、第一定滑轮、第二定滑轮等；底板顶部左侧设置有测试箱，测试箱前侧通过合页连接有箱门，测试箱内底部中心设置有第一夹具，第一夹具左右两侧均开有螺纹孔，螺纹孔内旋合有第一紧固螺栓。本实用新型达到了操作简单、节约时间的效果，通过液氮雾化从而实现制造低温环境，进行便于超导材料进行力学性能的检测。该实用新型的工作原理如下：当需要测试材料在低温状态下的力学性能是否发生变化时，首先将材料准备好，然后测试人员打开箱门，将材料底部给放置在第一夹具内，通过第一紧固螺栓紧固，然后第二夹具套接在材料顶部，通过第二紧固螺栓将其紧固，然后打开阀门，控制水泵工作，水泵将液氮罐内液氮通过管道泵入至测试箱内，雾化过程实现低温环境，然后关闭阀门，控制气缸收缩，气缸带动第一活塞向上运动，进而将连通管内液体往上吸取，使得第二活塞带动固定杆向下运动进而带动拉绳拉动材料，使其发生变化，拉力传感器能够感应到拉力值大小，进而对于其在低温环境下力学性能的变化提供完整信息。该实用新型通过活塞与气缸结构来拉伸超导材料，这种结构精度低，而且不容易把控超导材料拉伸的距离。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种精度高的超导材料力学性能测试装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种超导材料力学性能测试装置，包括底板，所述底板的顶部固定有测试箱、液氮罐，所述测试箱的正面通过合页连接有一门体，所述液氮罐通过一管体与所述测试箱连接并连通，所述测试箱的底部固定有一下超导材料夹持装置，所述测试箱的内腔中位于所述下超导材料夹持装置上方设置有一上超导材料夹持装置，所述底板的顶部通过一顶升装置连接有升降板，所述升降板的底部固定有一测力计，所述测力计的测力杆延伸至所述测试箱内腔中并与所述上超导材料夹持装置连接，其特征在于，所述顶升装置包括固定在所述底板顶部的下端板、固定在所述下端板顶部的竖直筒体、固定在所述升降板底部的上端板、固定在所述上端板底部的空心升降柱，所述竖直筒体的内腔中设置有一斜齿轮副，所述斜齿轮副包括沿水平方向设置的第一齿轮、沿竖直方向设置并与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第一齿轮的顶端固定有一竖直螺纹柱，所述空心升降柱的底端延伸至所述竖直筒体的内腔中并套设在所述竖直螺纹柱上，所述空心升降柱的内壁设置有与所述竖直螺纹柱滑动配合连接的内螺纹，所述竖直筒体的外壁上可转动设置有一横轴，所述横轴位于所述竖直筒体内的端头与所述第二齿轮连接，所述横轴位于所述竖直筒体外的端头连接有L型摇臂；所述下端板的顶部固定有一轴承，所述轴承的内圈连接有与所述第一齿轮底端连接的支撑柱。

优选地，上述的超导材料力学性能测试装置，其中所述竖直筒体的顶部固定有一端盖，所述空心升降柱穿过所述端盖并与所述端盖滑动连接。

优选地，上述的超导材料力学性能测试装置，其中所述横轴的外壁位于所述竖直筒体的内侧和外侧分别固定有一限位板。

优选地，上述的超导材料力学性能测试装置，其中所述竖直筒体的内壁沿所述竖直筒体的长度方向设置有至少两条竖直长槽，所述空心升降柱的外壁固定有至少两个定位块，所述定位块与所述竖直长槽一一对应且所述定位块延伸至对应的竖直长槽内并与所述竖直长槽滑动连接。

优选地，上述的超导材料力学性能测试装置，其中所述上超导材料夹持装置包括固定在所述测力杆底部的倒U型固定夹，所述倒U型固定夹的两侧外壁分别通过螺纹连接有一延伸至所述倒U型固定夹内腔中的第一锁紧螺丝。

优选地，上述的超导材料力学性能测试装置，其中所述下超导材料夹持装置包括固定在所述测试箱底部的U型固定夹，所述U型固定夹的两侧外壁分别通过螺纹连接有一延伸至所述U型固定夹内腔中的第二锁紧螺丝。

本实用新型的技术效果主要体现在：

通过调整顶升装置的长度可以驱动升降板上下运动，进而起到拉伸超导材料的作用，这样设计相比现有技术精度高；用户转动L型摇臂可以带动斜齿轮副转动，进而带动竖直螺纹柱转动，由于竖直螺纹柱与空心升降柱通过螺纹连接，使得空心升降柱在竖直螺纹柱上上下运动，这就实现了顶升装置的长度调整，采用这种方式调整高度，相比现有技术容易控制导材料拉伸的距离；轴承的内圈连接有与第一齿轮底端连接的支撑柱，这样设计使得本实用新型的结构更加的坚固。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中门体打开时的结构示意图；

图3为图2中顶升装置的结构示意图；

图4为图3中竖直筒体的横向剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2、3、4所示，一种超导材料力学性能测试装置，包括底板11，底板11的顶部固定有测试箱12、液氮罐13，测试箱12的正面通过合页连接有一门体14，液氮罐13通过一管体15与测试箱12连接并连通。

测试箱12的底部固定有一下超导材料夹持装置2，测试箱12的内腔中位于下超导材料夹持装置2上方设置有一上超导材料夹持装置3，下超导材料夹持装置2包括通过螺钉固定在测试箱12底部的U型固定夹21，U型固定夹21的两侧外壁分别通过螺纹连接有一延伸至U型固定夹21内腔中的第二锁紧螺丝22。

底板11的顶部通过一顶升装置4连接有升降板6，升降板6的底部固定有一测力计61，测力计61的测力杆62延伸至测试箱12内腔中并与上超导材料夹持装置3连接，上超导材料夹持装置3包括固定在测力杆62底部的倒U型固定夹31，倒U型固定夹31的两侧外壁分别通过螺纹连接有一延伸至倒U型固定夹31内腔中的第一锁紧螺丝32。

本实用新型中的顶升装置4包括通过螺钉固定在底板11顶部的下端板41、焊接在下端板41顶部的竖直筒体42、通过螺钉固定在升降板6底部的上端板43、焊接在上端板43底部的空心升降柱44，竖直筒体42的内腔中设置有一斜齿轮副，斜齿轮副包括沿水平方向设置的第一齿轮45、沿竖直方向设置并与第一齿轮45啮合的第二齿轮46，第一齿轮45的顶端固定有一竖直螺纹柱47，空心升降柱44的底端延伸至竖直筒体42的内腔中并套设在竖直螺纹柱47上，空心升降柱44的内壁设置有与竖直螺纹柱47滑动配合连接的内螺纹48，竖直筒体42的外壁上可转动设置有一横轴49，横轴49位于竖直筒体42内的端头与第二齿轮46连接，横轴49位于竖直筒体42外的端头连接有L型摇臂50；下端板41的顶部通过螺钉固定有一轴承51，轴承的内圈连接有与第一齿轮45底端连接的支撑柱52。

本实用新型中的竖直筒体42的顶部焊接有一端盖53，空心升降柱44穿过端盖53并与端盖53滑动连接，这样设计防止了空心升降柱44晃动。

本实用新型中的横轴49的外壁位于竖直筒体42的内侧和外侧分别焊接有一限位板56，这样设计防止了横轴49在竖直筒体42上移位。

本实用新型中的竖直筒体42的内壁沿竖直筒体42的长度方向设置有至少两条竖直长槽91，空心升降柱44的外壁固定有至少两个定位块92，定位块92与竖直长槽91一一对应且定位块92延伸至对应的竖直长槽91内并与竖直长槽91滑动连接，这样设计防止了空心升降柱44与竖直螺纹柱47一起转动。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，本实用新型使用到的标准零部件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，发明人在此不再详述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。