专利名称：一种测试弹性带材抗应力松驰的装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种测试弹性带材抗应力松驰的装置与方法。
背景技术：
弹性带材中，铜材由于导电性能优良，常用于制作各类电器插座、插头等接插件。接插件的功能是通过插座、插头的紧密接触，将电导向用电的电器，如果插座、插头之间接触不紧密，会增加接触电阻，在大电流的作用下会在接触处产生大量的热，材料受热软化，更恶化接插座、插头之间的接触，在插座、插头之间会形成接触不良，通电发热、材料受热软化的恶性循环，因此对于电器插座、插头有一项非常重要的性能测试，对制造的插座、插头通过5000次的插拔后，其单极最小不脱落拔出力要大于1.5N (国家标准)。该项测试是通过模拟日常电器插座、插头的插拔，测定接触件之间的接触紧密性，也就是弹性带材受反复弯曲后，回弹应力下降的程度，回弹应力下降少的抗应力松驰性能好，反之则抗应力松驰性倉泛垄I。在评价用于接插件的铜弹性材料时，抗应力松驰性能是一个反应材料性能的重要指标，应力松弛是物体在受到一定作用力时，变形恢复力(回弹应力)随时间逐渐降低的现象。对于金属材料而言，完全弹性变形阶段的应力-应变是完全服从胡克定律的，但是金属材料冷作后会出现不稳定，冷作的发展致使基体结构出现位错，高能基体结构起到一个驱动力的作用，并在应力松弛期间，它将重新排列以趋于稳定，出现能量“内耗”现象，即出现弹性不完整性，主要表现形式为应力松弛。但目前基本仍用传统的强度、延伸率、硬度等指标为主，只能依据经验判断弹性材料在接插过程弹性应力的状况。CN201035107Y提出一种电子接插件簧片弹性测试笔，可对电器插座金属簧片性能优劣对插针产生的阻力大小来确定，但它只能用于成型接插件测试，对于检测片状带材的抗应力松驰性能仍无法直接进行，因此，研制一种测试弹性带材抗应力松驰的装置及其检测方法，对金属带材弹性的研究、生产开发带来极大的便利。
发明内容
本发明是针对上述技术现状而提供一种测试弹性带材抗应力松驰的装置和方法，能在生产弹性铜带材的生产线上随机抽检产品的这一性能。一种测试弹性带材抗应力松驰的装置，包括一底座，设在底座上的变频电机和测量架，其特征是底座上固定一滑座，滑座的左端设一挡板，滑座的右端设一挡块；一可在滑座上水平滑动的滑块，滑块的左端内设与所述挡板相连接的导向杆和限位杆，滑块的右端与所述挡块的前端平行；所述挡块的上平面设带材夹紧块，滑块的右端上平面设与所述带材夹紧块相对应的楔形夹紧块，所述楔形块的斜面上方设一百分表测量头；一设在滑块左端上方并与变频电机轴上凸轮相接触的从动轮带动滑块在滑座上往返滑动。弹性带材抗应力松驰的测试方法，其特征包括以下步骤:
a、将要测铜带材一端置于挡块顶平面，并由带材夹紧块夹紧，另一端1/2长度伸出，用百分表头接触铜带最左端中心点，将百分表的读数调整到零位；
b、调节导向杆上限位螺母的位置，使铜带材另一端沿着楔形块的斜面抬起，当铜带末端高度抬升到3 4mm时，锁定限位螺母，限定滑块的滑移行程，调节变频电机的转速和运转时间，由变频电机带动的滑块在滑座上来回拉动楔形块尖端往返插入铜带另一端底面，重复抬高或放下铜带材；
C、运行时间到，变频电机和滑块停止工作，抽出楔形块，读出百分表的示数，即为带材变形量。所述变频电机的转速为300 600周/分钟，运行时间为30 60分钟。所述滑块左端内设二条与滑座平行的导向杆，导向杆一端与挡板相固接，导向杆的另一端穿设在滑块左端下的大台阶孔内，套接在导向杆中间的螺旋弹簧与所述大台阶孔大小相适配。所述限位杆设在导向杆上方的滑块左端内并与所述导向杆平行，限位杆中间设限位螺母，右端穿过挡板与滑块左端相固定。所述从动轮由从动轮支架与从动轮轴连接固定在滑块的顶平面上。所述楔形夹紧块右面的斜度为1:5。所述滑座与滑块的两侧滑动面为小于90度的斜面，在一侧滑动斜面之间设可调节斜面直线度的四边形塞块。本发明通过测定带材产生的弹性变形量，来判断弹性带材抗应力松驰能力的高低，一般是变形量大的带材抗应力松驰能力低，变形量小则抗应力松驰能力高，本发明基于以上结果，提供一种测试弹性带材弹性变形量的装置间接测定弹性带材抗应力松驰的能力。
图1为本发明结构的俯视图。图2为图1的A— A剖视图。图3为图2的B— B剖视图。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明做进一步说明。图1所示为测试带材抗应力松驰的装置,包括底座I,设在底座I 一侧的变频电机10和测量架16，底座I上固定一滑座2，滑座2的左端设一挡板5，滑座2的右端设一档块6，一可在滑座2上水平滑动的滑块3，滑块3的左端内设与挡板5相连接的导向杆4和限位杆7，滑块3的右端与挡块6前端面平行，挡块6的上平面设夹紧带材11的带材夹紧块14，滑块3的右端上平面设与带材夹紧块14相对应的楔形夹紧块12，所述楔形夹紧块12上方设一百分表13，百分表13的测量头15对准楔形夹紧块12斜面上带材11末端的中心点，一设在滑块3左端上方，并与变频电机10轴上凸轮9相接触的从动轮8带动滑块3在滑座2上往返滑动。参看图2所示，滑块3左端内设二条与滑座2平行的导向杆4，导向杆4 一端与挡板5相固接，另一端穿设在滑块3左端下的大台阶孔21内，套接在导向杆4中间的螺旋弹簧23与大台阶孔21大小相适配，导向杆4末端与小台阶孔22滑动连接，当滑块3滑向挡板5时螺旋弹簧23被压缩，复位时滑块3被弹力推向挡块6。在二条导向杆4上方的滑块3左端内设与所述导向杆4相平行的限位杆7，限位杆7中间设限位螺母26，穿过挡板5后右端与滑块3相固定。调节限位螺母26可限定滑块3在滑座2上的滑动行程。滑块3的顶平面与挡块6的顶平面处在同一高度的水平面上，楔形夹紧块12上平面的一端由螺钉与滑块3的顶平面旋紧，另一端为搁在挡块6顶平面的斜面，楔形夹紧块12右面的斜度为1:5，被测的铜带11 一端搁在楔形夹紧块12的斜面上，另一端由带材夹紧块14用另一螺钉固定在挡块6的顶平面上。参看图3所示，所述滑座2与滑块3的滑动面为上下滑动的水平面和两侧滑动面小于90度的斜面，在一侧滑动斜面之间设可调节斜面直线度的四边形塞块17，通过调节螺钉18调整滑块3与滑座2之间的松紧平行度。滑块3顶平面上的从动轮8由从动轮支架20与从动轮轴19连接固定，从动轮支架20固定在滑块3顶平面上，变频电机10轴上的凸轮9转动推动从动轮8带动滑块3在滑座2上向左滑动，同时压缩导向杆4外的螺旋弹簧23收缩，从动轮8脱离凸轮9时，螺旋弹簧23复原推动滑块3向右滑动。测试方法:
将铜带材11 一端置于挡块6顶平面并由夹紧块14夹紧，使铜带伸出部分长度为长度的1/2，用百分表头15接触铜带最左端中心点，将百分表的读数调整到零位；手动调节限位杆7上限位螺母26，使楔形夹紧块12的尖端伸入到铜带材11下方，并将滑块3向右移滑使铜带被抬升，铜带最左端抬升至3 4_高时，锁定限位螺母26的位置限定滑块3行程，调节变频电机的转速和运转时间，然后开启变频电机10开关，电机10带动凸轮9转动，当凸轮9的大端逐渐与从动轮8相接触时，带动滑块I沿着滑座2向左滑动，此时螺旋弹簧23被压缩，楔形夹紧块12向左移动，铜带材11回弹。当凸轮9与从动轮8不接触时，螺旋弹簧23复位，推动滑块3沿着滑座2向右滑动，楔形夹紧块12向右移动，插入铜带11的下方，铜带11被再次抬升，当限位螺母26与挡板5碰撞时，滑块3停止向右移动。然后重复上述工作往返循环。上述变频电机可在300 600次/分钟选择，测试时间为30 60分钟。变频电机10和滑块3停止工作，设定的工作循环次数结束后，抽出楔形块，读出此时百分表的示数，即为带材弹性变形量。
实施例将黄铜带剪成40_X 12.5mm的规格，将铜带材11压置于矩形夹紧块14下，其伸出部分长度为20mm。手动调节限位杆上限位螺母26，使楔形夹紧块12的尖端伸入到铜带下方，将滑块3向右移动使铜带材被抬升，铜带材最左端抬升至3mm高时，锁定限位螺母26的位置，用百分表测量头15测量铜带最左端的高度尺寸，将此时的值设为基准点。然后开启电机开关，变频电机10带动凸轮9转动，当凸轮9的大端逐渐与从动轮8相接触时,带动滑块3沿着滑座2向左滑动，此时螺旋弹簧23被压缩，楔形夹紧块12向左移动，铜带11回弹。当凸轮9与从动轮8不接触时，螺旋弹簧23复位，推动滑块I沿着滑座2向右滑动，楔形夹紧块12向右移动，插入铜带材11的下方，铜带材11被抬升；当限位螺母26与挡板5碰撞时，滑块3停止向右移动，然后重复上述工作循环。工作循环为300次/分钟，测试时间为30分钟。待设定的工作循环次数结束后，抽出楔形夹紧块12，从百分表13上测量铜带抬起的高度值，可计算出弹性变形值。表I抗应力松弛实验结果
权利要求
1.一种测试弹性带材抗应力松驰的装置，包括一底座，设在底座上的变频电机和测量架，其特征是底座上固定一滑座，滑座的左端设一挡板，滑座的右端设一挡块；一可在滑座上水平滑动的滑块，滑块的左端内设与所述挡板相连接的导向杆和限位杆，滑块的右端与所述挡块的前端平行；所述挡块的上平面设带材夹紧块，滑块的右端上平面设与所述带材夹紧块相对应的楔形夹紧块，所述楔形块的斜面上方设一百分表测量头；一设在滑块左端上方并与变频电机轴上凸轮相接触的从动轮带动滑块在滑座上往返滑动。
2.弹性带材抗应力松驰的测试方法，其特征包括以下步骤: a、将要测铜带材一端置于挡块顶平面，并由带材夹紧块夹紧，另一端的1/2长度伸出，用百分表头接触铜带最左端中心点，将百分表的读数调整到零位， b、调节导向杆上限位螺母的位置，使铜带材另一端沿着楔形块的斜面抬起，当铜带末端高度抬升至3 4mm时，锁定限位螺母，限定滑块的滑移行程，调节变频电机的转速和运转时间，由变频电机带动的滑块在滑座上来回拉动楔形块尖端往返插入铜带另一端底面，重复抬高或放下铜带材； C、运行时间到，变频电机和滑块停止工作，抽出楔形块，读出百分表的示数，即为带材变形量。
3.根据权利要求2所述的弹性带材抗应力松驰的测试方法，其特征是所述变频电机的转速为300 600周/分钟，运行时间为30 60分钟。
4.根据权利要求1所述的测试弹性带材抗应力松驰的装置，其特征是所述滑块(3)左端内设二条与滑座平行的导向杆(4)，导向杆(4) 一端与挡板(5)相固接，导向杆的另一端穿设在滑块(3 )左端下的大台阶孔(21)内，套接在导向杆(4)中间的螺旋弹簧(23 )与所述大台阶孔(21)大小相适配。
5.根据权利要求1所述的测试弹性带材抗应力松驰的装置，其特征是所述限位杆(7)设在导向杆(4)上方的滑块(3)左端内并与所述导向杆(4)平行，限位杆(7)中间设限位螺母(26),右端穿过挡板(5)与滑块(3)左端相固定。
6.根据权利要求1所述的测试弹性带材抗应力松驰的装置，其特征是所述从动轮(8)由从动轮支架(20)与从动轮轴(19)连接固定在滑块(3)的顶平面上。
7.根据权利要求1所述的测试弹性带材抗应力松驰的装置，其特征是所述楔形夹紧块(12)右面的斜度为1:5。
8.根据权利要求1所述的测试弹性带材抗应力松驰的装置，其特征是所述滑座(2)与滑块(3)的两侧滑动面为小于90度的斜面。
9.根据权利要求8所述的测试弹性带材抗应力松驰的装置，其特征是所述两侧滑动面的一侧滑动面之间设可调节斜面直线度的四边形塞块(17)。
全文摘要
测试弹性带材抗应力松驰的装置，包括底座、变频电机和测量架，底座上设滑座，其左端设挡板，右端设挡块；滑座上设滑块，其左端设与挡板相连的导向杆和限位杆，挡块上设带材夹紧块，滑块右端设楔形夹紧块和百分表测量头；一设在滑块左端并与变频电机上凸轮相接触的从动轮带动滑块在滑座上往返滑动。测试方法包括带材一端置于挡块顶平面，另一端1/2长度置于滑块上方，用百分表头接触铜带最左端中心点，并将读数调到零位；使带材另一端沿着楔形块斜面抬高3～4mm，锁定限位螺母限定滑块行程，由变频电机带动滑块拉动楔形块尖端往返插入；运行结束，抽出楔形块，读出百分表的示数。间接测出弹性带材抗应力松驰的能力大小。
文档编号G01N3/32GK103149105SQ20131007112
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者张恒, 巢国辉, 范其明, 叶东皇, 丁家园 申请人:宁波金田铜业(集团)股份有限公司