一种涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置，具有一个矩形框式机架，在机架的顶面的向下悬装有一个可在扭转用伺服电机带动下沿中心轴向扭转的上夹具，在机架的底面向上直立装有一个可在折弯用伺服电机带动下沿平向移动的下夹具。工作中，将试验工件夹装在上、下夹具和下夹具之间，单独开启扭转用伺服电机或折弯用伺服电机，装置可实现涂覆金属材料的扭转性能试验或弯曲性能实验；若同时开启扭转用伺服电机和折弯用伺服电机，装置可实现涂覆金属材料的扭转和弯曲性能的同时实验。
【专利说明】
一种涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置
技术领域
[0001]本实用新型属于金属材料性能测试设备技术领域，具体涉及一种涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置。
【背景技术】
[0002]金属涂覆材料具有比强度高、耐磨、耐蚀、综合性能优异等特点，在现代机械工业领域已得到了广泛的应用。因为金属涂覆材料属于复合材料的一种，本身性能比较复杂，因此需要通过实验手段研究其性能，而涂覆材料中涂覆层与基体材料之间的结合性能是评价该类材料性能好坏的基本指标之一。鉴于在实际工况中，涂覆材料一般受到的都是扭转和弯曲结合的加载工况，故上述结合性能的好坏一般也都是通过弯曲试验或者扭转实验来实现。
[0003]目前常用的涂覆金属材料结合性能试验机有单一的弯曲试验机、扭转实验机、拉伸压缩试验机等。然而现实工况比较复杂，零件承受的载荷不完全单一，如果仅仅通过单一性能试验，会使实验结果存在比较大的误差，不能完全反映零部件的实际受载情况，因此需要有一种可以进行材料综合性能评价的实验装置。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构简单、操作方便，可以实现弯曲和扭转同时实验的涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置。
[0005]为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的:所提供的涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置具有一个矩形框式机架，在机架的顶面的向下悬装有一个可在扭转用伺服电机带动下沿中心轴向扭转的上夹具，在机架的底面向上直立装有一个可在折弯用伺服电机带动下沿平向移动的下夹具，在上夹具和下夹具之间夹装有试验工件。
[0006]本实用新型进一步的技术解决方案还在于:扭转用伺服电机的输出端通过第二减速机与上夹具的驱动轴传动连接。
[0007]本实用新型进一步的技术解决方案还在于:在机架中部平行安装有两根导轨，在两根导轨上设置有一个可通过滑块在导轨上移动的行走平台，在行走平台的上端固定安装有下夹具，在行走平台的下方设置有一根与导轨平行的齿条，折弯用伺服电机的输出端通过第一减速机和一个圆柱齿轮的转轴连接，圆柱齿轮同时与齿条啮合连接。
[0008]本实用新型进一步的技术解决方案还在于:在上夹具和下夹具上均设置有夹紧度调节手轮。
[0009]本实用新型的具体使用步骤如下:
[0010]1、根据实验要求，把板材的复合材料装在上下两个夹具中间，通过旋转夹紧度调节手轮使工件夹紧；
[0011]2、如果进行弯曲试验，就启动折弯用伺服电机，调整电机转速来达到调整弯曲夹具在导轨上行走距离的精确控制，进而通过数据记录来判断不同弯曲程度下材料结合性能的好坏；
[0012]3、如果进行扭转实验，就启动扭转用伺服电机，调整伺服电机转速来达到控制扭转夹具的旋转角度;进而通过数据记录来判断不同旋转角度时材料结合性能的好坏；
[0013]4、如果对扭转和弯曲同时进行实验，则可以同时启动折弯用伺服电机和扭转用伺服电机，并根据上述步骤2和步骤3的方式实现涂覆金属材料工件的扭转和折弯试验数据的获取。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0015]—、本实用新型提供的扭转和弯曲实验装置既可以进行板材工件的独立扭转、弯曲性能测试，也可以集成扭转与弯曲于一体进行复合载荷下的材料性能测试，更接近于材料实际应用下的受力情况，实验结果更具有真实性；
[0016]二、本实用新型提供的扭转和弯曲实验装置整体结构紧凑，采用一组相同的夹具可以实现板材工件的扭转和弯曲试验，充分利用了测试装置的空间，并采用伺服电机实现实验所需的直线运动和旋转角度的精确控制；
[0017]三、本实用新型的设计合理，结构简单，拆装方便，劳动强度低，便于推广使用。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型一个具体实施例的主视向结构示意图。
[0019]图2是图1的左视向结构示意图。
[0020]图3是本实用新型的立体结构示意图。
[0021]附图中各数字标号的名称分别是:I一机架，2—折弯用伺服电机，3—第一减速机，4一行走平台，5—下夹具，6—上夹具，7—扭转用伺服电机，8 —第二减速机，9一导轨，10 —齿条，11 一齿轮，12 —滑块，13 —工件，14一调节手轮。
【具体实施方式】
[0022]以下将结合附图对本【实用新型内容】做进一步说明，但本实用新型的实际应用形式并不仅限于图示的实施例。
[0023]参见附图，本实用新型所述的涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置由矩形框式机架I以及依附机架I而设的扭转部分和折弯部分组成。
[0024]扭转部分固定在机架框内的上部，包括扭转用伺服电机7、第二减速机8和上夹具6，扭转用伺服电机7的输出端与第二减速机8输入端连接，第二减速机8输出端与上夹具6相连接；当扭转用伺服电机7转动时，第二减速机8输出轴下的上夹具6开始转动，实现工件13的扭转运动。
[0025]折弯部分固定在机架框内的下部，包括折弯用伺服电机2、第一减速机3、行走平台
4、导轨9、滑块12、齿轮11、齿条10、下夹具5等。与折弯用伺服电机2输出轴动力连接的第一减速机3固定在机架I上，第一减速机3的输出轴上装有圆柱齿轮11，两根平行设置的导轨9固定在机架I的中部，每根导轨9上各装有两个滑块12，行走平台4装在四个滑块12上，平台下方装有一根与齿轮11啮合连接的齿条10。折弯用伺服电机2转动时，第一减速机3转动，带动齿轮齿条工作，驱动滑块12沿着导轨9移动，从而实现行走平台4在导轨9上移动，平台上的下夹具5带动工件13下端移动，起到使工件13折弯的作用。通过调整伺服电机的转速跟齿轮齿条的传动比，可以获得精确的工件一端移动距离，从而实现工件单独弯曲或者是扭转弯曲同时进行的性能测试过程。
[0026]采用本实用新型进行涂覆金属材料性能试验的具体方式如下。
[0027]弯曲试验
[0028]进行弯曲试验时，启动电源，把工件13装夹在上、下夹具6、5之间，通过调节手轮14使夹具加紧(或松开)；然后根据实验方案，调整折弯用伺服电机2的转速，驱使第一减速机3带动齿轮11、齿条10运动，通过电机转速与齿轮齿条之间的转换关系获得下夹具5在行走平台4上移动的精确距离，从而计算材料弯曲的角度。
[0029]扭转试验
[0030]进行扭转试验时，启动电源，把工件13装夹在上、下夹具6、5之间，通过调节手轮14使夹具加紧(或松开)；然后根据实验方案，调整扭转用伺服电机7的转速，带动第二减速机8工作，进而驱使上夹具6带动工件13的上端实现一定角度的旋转，通过电机转速与减速机之间的转换关系，获得上夹具6旋转的精确角度，从而计算材料扭转的角度。
[0031]扭转-弯曲实验
[0032]进行扭转-弯曲实验时，启动电源，把工件13装夹在上、下夹具6、5之间，通过调节手轮14使夹具加紧(或松开)；同时启动扭转用伺服电机7和折弯用伺服电机2，并提前换算好工件13—端需要移动的距离和另一端需要旋转的角度，然后设定两个伺服电机的转速，实现工件同时进行弯曲和扭转实验的性能测试过程。
【主权项】
1.一种涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置，其特征在于:具有一个矩形框式机架(I)，在机架的顶面的向下悬装有一个可在扭转用伺服电机(7)带动下沿中心轴向扭转的上夹具(6)，在机架的底面向上直立装有一个可在折弯用伺服电机(2)带动下沿平向移动的下夹具(5)，在上夹具(6)和下夹具(5)之间夹装有试验工件(13)。2.根据权利要求1所述的涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置，其特征在于:扭转用伺服电机(7)的输出端通过第二减速机(8)与上夹具(6)的驱动轴传动连接。3.根据权利要求1所述的涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置，其特征在于:在机架(I)中部平行安装有两根导轨(9)，在两根导轨(9)上设置有一个可通过滑块(12)在导轨(9)上移动的行走平台(4)，在行走平台(4)的上端固定安装有下夹具(5)，在行走平台(4)的下方设置有一根与导轨(9)平行的齿条(10)，折弯用伺服电机(2)的输出端通过第一减速机(3)和一个圆柱齿轮(11)的转轴连接，圆柱齿轮(11)同时与齿条(10)啮合连接。4.根据权利要求1所述的涂覆金属材料结合性能试验的扭转和弯曲实验装置，其特征在于:在上夹具(6)和下夹具(5)上均设置有夹紧度调节手轮(14)。
【文档编号】G01N19/04GK205483971SQ201620045609
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月18日
【发明人】柴蓉霞
【申请人】西安科技大学