适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试装置的制作方法

本发明涉及材料性能测试技术领域，尤其涉及一种适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试装置。

背景技术：

材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下，承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征。而高温真空环境力学性能测试，是指在一定高温的真空环境下，完成材料力学性能测试，一般包括压缩力学性能测试和弯曲力学性能测试。

如图1所示，现有的高温真空环境下压缩和弯曲力学性能测试装置，一般包括高温真空箱，该高温真空箱内设置有上压杆1、与上压杆1连接的上夹头2、下压杆3和与下压杆3连接的下夹头4，上夹头2和下夹头4用于固定试样5，通过控制上压杆和下压杆实现对试样的力学性能测试。但目前的高温真空环境下压缩和弯曲力学性能测试装置，一般仅在装置内部设置一套夹具，即仅能安装一个试样，然而，高温真空试验是需要较长一段时间才能达到热平衡状态，完成试验的时间较长。因此，试验效率特别低。

综上所述，如何解决高温真空环境力学性能测试装置的试验效率特别低的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试装置，以提高试验效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试装置，包括高温真空箱，所述高温真空箱内设置有与上夹头连接的上压杆，所述高温真空箱内还设置有：

下夹头组件，所述下夹头组件包括托盘和设置在所述托盘上的多个下夹头，所述下夹头用于固定试样；

驱动机构，所述驱动机构与所述托盘连接，用于切换不同所述下夹头位于下压杆的正上方；

所述下压杆能够带动其正上方的所述下夹头沿试样的压缩方向运动和/或所述上压杆能够带动上夹头沿所述试样的压缩方向运动。

优选地，所述托盘沿圆周方向设置有多个固定孔，所述固定孔用于固定所述下夹头。

优选地，多个所述固定孔均匀设置在所述托盘上。

优选地，所述驱动机构包括与所述托盘固定连接的传动轴和用于驱动所述传动轴的控制用电机。

优选地，所述控制用电机为步进电机。

优选地，所述控制用电机和所述传动轴之间还设置有用于改变所述控制用电机的布置位置的传动机构。

优选地，所述下夹头包括顶部设置有凸起的基底、套筒和垫块，所述基底的底部用于与所述下压杆抵接，所述套筒的一端能够嵌入所述凸起，所述垫块能够嵌入所述套筒的另一端；所述试样能够放置在所述套筒的内部，且位于所述凸起和所述垫块之间。

优选地，所述高温真空箱内还设置有隔热板，所述隔热板将所述高温真空箱分隔成上箱体和下箱体；所述下夹头位于所述下箱体内，所述高温真空箱的高温加热装置和上夹头位于所述上箱体内；且所述隔热板对应所述上夹头的正下方设置有通孔，所述下压杆能够带动其正上方的所述下夹头沿所述试样的压缩方向运动。

相比与背景技术介绍内容，上述适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试的装置，通过设置下夹头组件，使得多个试样固定在不同的下夹头上，当高温真空环境中，做完一个试样的测试后，只需通过驱动机构切换下夹头即可测试另一个试样，使得能够在一次高温真空环境下完成多个试验，避免了反复升温与降温换试样、换夹具的操作，进而大大提高了试验效率。

附图说明

图1为传统高温真空环境下压缩和弯曲力学性能测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试装置的结构示意图；

图3为图2的左视结构局部剖视结构的示意图。

上图1-3中，

上压杆1、上夹头2、下压杆3、下夹头4、试样5、垫块6、托盘7、传动轴8、传动机构9、控制用电机10、隔热板11、上波纹管12、下波纹管13、下夹头组件14、高温加热装置15、高温真空箱16。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试装置，以提高试验效率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图2和图3所示，本发明实施例提供的一种适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试装置，包括高温真空箱16，高温真空箱16内设置有与上夹头2连接的上压杆1，高温真空箱16内还设置有：

下夹头组件14，下夹头组件14包括托盘7和设置在托盘7上的多个下夹头4，下夹头4用于固定试样5；

驱动机构，驱动机构与托盘7连接，用于切换不同下夹头4位于下压杆3的正上方；

下压杆3能够带动其正上方的下夹头4沿试样的压缩方向运动和/或上压杆1能够带动上夹头2沿试样5的压缩方向运动。

相比与背景技术介绍内容，上述适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试装置，通过设置下夹头组件，使得多个试样固定在不同的下夹头上，当高温真空环境中，做完一个试样的测试后，只需通过驱动机构切换下夹头即可测试另一个试样，使得能够在一次高温真空环境下完成多个试验，避免了反复升温与降温换试样、换夹具的操作，进而大大提高了试验效率。

进一步地，上述托盘7沿圆周方向设置有多个固定孔，该固定孔用于固定下夹头4。当然可以理解的是上述托盘沿圆周方向设置多个固定孔来固定下夹头的方式，仅仅是本发明实施例的一种优选的举例，也可以是在托盘沿横向设置多个固定孔，只不过对应的驱动机构的切换方式不同，比如托盘圆周方向设置固定孔时，对应的驱动机构为旋转切换；横向设置固定孔时，对应驱动机构为横向切换；当然还可以是本领域技术人员常用的其他切换方式。进一步需要说明的是，上述固定孔固定下夹头的方式也仅仅是本发明实施例的一种举例而已，还可以是本领域技术人员常用的其他固定方式。

进一步地，多个上述固定孔均匀设置在托盘7上。通过固定孔的均匀设置，使得下夹头之间和圆周的圆心构成的夹角相同，使得驱动机构切换下夹头时更加容易实现。当然可以理解的是上述多个固定孔也可以是非均匀设置在托盘7上，只不过本发明实施例优选采用上述均匀设置的方式而已。

进一步地，上述驱动机构包括与托盘7固定连接的传动轴8和用于驱动该传动轴8的控制用电机10。通过控制用电机驱动上述机械结构实现托盘旋转角度的控制，控制方式更加直接，容易实现。当然可以理解的是也可以是通过电信号控制托盘旋转角度的控制，或是本领域技术人员常用的其他方式实现。

进一步地，上述控制用电机为步进电机。当然可以理解的是，上述步进电机仅仅是本发明实施例优选的一种举例，还可以是本领域技术人员常用的其他控制用电机，比如伺服电机等。

进一步地，上述控制用电机10和传动轴8之间还设置有用于改变控制用电机10的布置位置的传动机构9。通过设置该传动机构使得控制用电机的布置位置更加灵活方便。

进一步地，上述下夹头4包括顶部设置有凸起的基底、套筒和垫块6，该基底的底部用于与下压杆3抵接，套筒的一端能够嵌入上述凸起，垫块6能够嵌入套筒的另一端；试样5能够放置在套筒的内部，且位于凸起和垫块6之间。需要说明的是，本领域技术人员都应该理解的是，为了实现压缩力学性能测试和弯曲力学性能测试，试样在套筒内应具有足够的变形空间；且安装好试样和垫块后，垫块露出套筒的长度足够满足上夹头与下夹头之间的压缩量。可以理解的是，上述下夹头固定试样的方式，仅仅是本发明实施例的一种优选地举例，还可以是其他形式。

进一步地，高温真空箱16内还设置有隔热板11，隔热板11将高温真空箱16分隔成上箱体和下箱体；下夹头4位于下箱体内，高温真空箱的高温加热装置15和上夹头4位于上箱体内；且隔热板11对应上夹头4的正下方设置有通孔，下压杆3能够带动其正上方的下夹头4沿试样5的压缩方向运动。本领域技术人员都应该能够理解的是，为了实现上夹头与下夹头的抵接，上述通孔应该是能够允许下压杆正上方的下夹头通过。上述高温真空箱通过设置隔热板，使得高温加热装置在上箱体内，而待测试的试样位于下箱体内，进而在测试之前的试样几乎不会受到高温加热装置的高温影响。

为了本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合该装置的具体使用过程进行说明(以下夹头组件可固定12个下夹头为例)。

首先，保证上压杆、上夹头与上波纹管连接、下压杆与下波纹管连接，后将托盘、传动轴、传动机构、控制用电机连接在一起，同时将下夹头与垫块、试样安装在一起；其次，托盘上设置12个装有夹头的孔，将装好试样的下夹头经过隔热板中间孔引入托盘中，将12套下夹头依照上述方案固定在托盘上，一次升温抽真空试验，可以完成12个试样；试验开始后，首先升起下压杆与下夹头接触后，进一步升起下压杆直至垫块与上夹头接触，即完成一个试样的试验安装；一个试样结束试验后，通过降低下压杆使得下夹头平稳放置于托盘上，电机驱动托盘旋转30°，恰好将另一套夹头与下压杆对应，重复前述操作方法，即可完成另外一个试样的压缩试验。

以上对本发明所提供的适用于高温真空环境的压缩和弯曲力学性能测试装置进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。