一种物理学生用材料拉力测试试验机的制作方法

本实用新型涉及试验机领域，具体来说，涉及一种物理学生用材料拉力测试试验机。

背景技术：

力学实验是物理课实验中必不可少的一项，通过试验能够直观、清晰地让学生理解物理知识，材料的拉力测试是力学实验中的一个分支，通过拉力测试试验能够让学生清楚地认识材料的抗拉能力强度，对弹力和伸展长度的相关性做出研究，得出准确的弹性系数，随着科技的不断发展，拉力测试试验机也在不断地创新与完善。

专利号为cn205749124u公开了一种物理课学生用材料拉力测试试验机，该装置虽然可以使用，但是还存在一系列的问题，比如无导向装置可在会在运行中不稳定，导致测出的拉力数值受到影响，准确性和可靠性不足，还有结构固定，测量范围较小，不能调节，以及使用的电机驱动性能不稳定等。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种物理学生用材料拉力测试试验机，其范围可调节，同时还具有导向装置，配备的液压缸很好的解决了无导向装置可在会在运行中不稳定，导致测出的拉力数值受到影响，准确性和可靠性不足，还有结构固定，测量范围较小，不能调节，以及使用的电机驱动性能不稳定等的问题。

（二）技术方案

为解决试验机无导向装置可在会在运行中不稳定，导致测出的拉力数值受到影响，准确性和可靠性不足，还有结构固定，测量范围较小，不能调节，以及使用的电机驱动性能不稳定的问题，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种物理学生用材料拉力测试试验机，包括固定底座，所述固定底座前侧壁上设有显示屏，且显示屏一侧设有操作面板，所述固定底座内腔前后两端分别设有控制腔和传动腔，所述控制腔内设有自带处理器的控制器，且控制器一侧设有蓄电池，所述传动腔内设有电机升降装置，所述电机升降装置包括有第一驱动电机、传动齿轮副杆和传动齿轮柱，所述固定底座顶部前端中心处设有下三轴卡座，且下三轴卡座上方设有下固定盖，所述固定底座顶部后端垂直设有拉伸支撑背板，且拉伸支撑背板顶部横向设置有液压箱，所述液压箱内设有液压缸，且液压缸一侧设有液压传动装置，所述液压传动装置包括有油箱、齿轮泵、第二驱动电机和导油管，所述液压箱底部前端中心处设有拉力测试传感器，且拉力测试传感器下方连接有上三轴固定卡座，所述上三轴固定卡座下方设有上固定盖，所述液压箱底部与固定底座之间垂直设有导向拉伸杆，且导向拉伸杆上均设有导向轴座，所述拉伸支撑背板后端垂直设有辅助固定杆，所述蓄电池与控制器电连接，所述控制器分别与显示屏、操作面板、第一驱动电机、液压传动装置中的第二驱动电机和拉力测试传感器电性连接。

进一步的，所述液压缸为单出杆双作用油缸，所述液压传动装置中的第二驱动电机连接齿轮泵，且齿轮泵连接油箱，所述齿轮泵的输出端通过导油管连接液压缸，所述导油管上设有电磁阀，且电磁阀与控制器电性连接。

进一步的，所述拉力测试传感器包括有传感器链接盘、拉力传感器和传感器接头，所述传感器链接盘、拉力传感器和传感器接头由上而下依次设置，所述液压缸一端贯穿液压箱底壁延伸至液压箱下方并通过拉力测试传感器上的传感器链接盘与拉力测试传感器连接，所述拉力测试传感器通过传感器接头与上三轴固定卡座连接。

进一步的，所述第一驱动电机与传动齿轮副杆连接并设置在传动齿轮柱一侧，所述传动齿轮副杆与传动齿轮柱啮合连接，所述传动齿轮柱一端与设置在传动腔内腔底部的安装座转动连接，另一端贯穿传动腔延伸至拉伸支撑背板内腔并与横向设置在拉伸支撑背板内腔的螺纹固定座螺纹连接，位于所述拉伸支撑背板内腔的传动齿轮柱一端设有限位块，所述传动齿轮柱上设有限位器，且限位器与控制器电性连接。

进一步的，所述导向拉伸杆设有两组并位于下三轴卡座左右两侧，所述导向轴座为两组均套设在导向拉伸杆上并与导向拉伸杆滑动连接，所述导向轴座上均开设有导向孔，所述拉伸支撑背板背部与辅助固定杆位置相对应处设有套座，所述套座套设在辅助固定杆上并与辅助固定杆滑动连接。

进一步的，所述下三轴卡座与下固定盖和上三轴固定卡座与上固定盖均螺接固定，所述下三轴卡座、下固定盖、上三轴固定卡座、上固定盖和导向轴座上的导向孔均处于同一轴心线上。

（三）有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种物理学生用材料拉力测试试验机，具备以下有益效果：

（1）、与传统试验机相比，本装置在传动腔和拉伸支撑背板内部设置了传动齿轮柱，通过第一驱动电机带动传动齿轮副杆，传动齿轮副杆在带动传动齿轮柱旋转，并在拉伸支撑背板内部的螺纹固定座的作用下带动拉伸支撑背板向上拉伸，实现测量范围的调节，其操作简单，结构稳定，便于维修，解决了传统试验机结构固定，测量范围较小，不能调节的问题。

（2）、与传统试验机相比，本装置设置了导向拉伸杆、导向轴座和辅助固定杆，在与本装置其他结构结合在一起，行程稳定，安全可靠，保证在试验过程中能够降低实验过程中行程不稳定对实验结果的可靠性和准确度的影响，使用方便，解决了装置在运行中不稳定，导致测出的拉力数值受到影响，准确性和可靠性不足的问题。

（3）、与传统试验机相比、本装置设置了液压缸代替传动电机驱动用于拉力测试，液压缸比较电机驱动性能更稳定，拉力更强，使用效果更好，解决了电机驱动性能不稳定的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种物理学生用材料拉力测试试验机的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种物理学生用材料拉力测试试验机的右视图；

图3是根据本实用新型实施例的一种物理学生用材料拉力测试试验机的内部结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种物理学生用材料拉力测试试验机的系统原理框图。

图中：

1、固定底座；2、显示屏；3、操作面板；4、控制腔；5、传动腔；6、控制器；7、蓄电池；8、第一驱动电机；9、传动齿轮副杆；10、传动齿轮柱；11、下三轴卡座；12、下固定盖；13、拉伸支撑背板；14、液压箱；15、液压缸；16、液压传动装置；17、拉力测试传感器；18、上三轴固定卡座；19、上固定盖；20、导向拉伸杆；21、导向轴座；22、辅助固定杆。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本实用新型的实施例，提供了一种物理学生用材料拉力测试试验机。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-4所示，根据本实用新型实施例的一种物理学生用材料拉力测试试验机，包括固定底座1，固定底座1前侧壁上设有显示屏2，且显示屏2一侧设有操作面板3，固定底座1内腔前后两端分别设有控制腔4和传动腔5，控制腔4内设有自带处理器的控制器6，且控制器6一侧设有蓄电池7，传动腔5内设有电机升降装置，电机升降装置包括有第一驱动电机8、传动齿轮副杆9和传动齿轮柱10，固定底座1顶部前端中心处设有下三轴卡座11，且下三轴卡座11上方设有下固定盖12，固定底座1顶部后端垂直设有拉伸支撑背板13，且拉伸支撑背板13顶部横向设置有液压箱14，液压箱14内设有液压缸15，且液压缸15一侧设有液压传动装置16，液压传动装置16包括有油箱、齿轮泵、第二驱动电机和导油管，液压箱14底部前端中心处设有拉力测试传感器17，且拉力测试传感器17下方连接有上三轴固定卡座18，上三轴固定卡座18下方设有上固定盖19，液压箱14底部与固定底座1之间垂直设有导向拉伸杆20，且导向拉伸杆20上均设有导向轴座21，拉伸支撑背板13后端垂直设有辅助固定杆22，蓄电池7与控制器6电连接，控制器6分别与显示屏2、操作面板3、第一驱动电机8、液压传动装置16中的第二驱动电机和拉力测试传感器17电性连接。

其中，液压缸15为单出杆双作用油缸，液压传动装置16中的第二驱动电机连接齿轮泵，且齿轮泵连接油箱，齿轮泵的输出端通过导油管连接液压缸15，导油管上设有电磁阀，且电磁阀与控制器6电性连接，拉力测试传感器17包括有传感器链接盘、拉力传感器和传感器接头，传感器链接盘、拉力传感器和传感器接头由上而下依次设置，液压缸15一端贯穿液压箱14底壁延伸至液压箱14下方并通过拉力测试传感器17上的传感器链接盘与拉力测试传感器17连接，拉力测试传感器17通过传感器接头与上三轴固定卡座18连接，第一驱动电机8与传动齿轮副杆9连接并设置在传动齿轮柱10一侧，传动齿轮副杆9与传动齿轮柱10啮合连接，传动齿轮柱10一端与设置在传动腔5内腔底部的安装座转动连接，另一端贯穿传动腔5延伸至拉伸支撑背板13内腔并与横向设置在拉伸支撑背板13内腔的螺纹固定座螺纹连接，位于拉伸支撑背板13内腔的传动齿轮柱10一端设有限位块，传动齿轮柱10上设有限位器，且限位器与控制器6电性连接，导向拉伸杆20设有两组并位于下三轴卡座11左右两侧，导向轴座21为两组均套设在导向拉伸杆20上并与导向拉伸杆20滑动连接，导向轴座21上均开设有导向孔，拉伸支撑背板13背部与辅助固定杆22位置相对应处设有套座，套座套设在辅助固定杆22上并与辅助固定杆22滑动连接，下三轴卡座11与下固定盖12和上三轴固定卡座18与上固定盖19均螺接固定，下三轴卡座11、下固定盖12、上三轴固定卡座18、上固定盖19和导向轴座21上的导向孔均处于同一轴心线上。

工作原理：具体在进行测量时，将被测件套设在导向轴座21上，将其两端分别安装在上三轴固定卡座18和下三轴卡座11上并分别通过上固定盖19和下固定盖12对其旋紧固定，接着通过操作面板3开启装置，显示屏2打开，通过操作面板3设定好拉力数值，然后控制器6控制第二驱动电机开始工作，第二驱动电机工作带动齿轮泵运行将油箱内的油通过导油管输送至液压缸15内，从而带动液压缸15上的液压杆向上运动，拉力测试传感器17检测实际运行时的拉力，当拉力达到设定值时，液压缸15停止工作，最后通过分析显示屏12上的拉力值计算整理得出材料的抗拉强度系数即可，当需要对测量范围进行调节时，通过控制器6控制第一驱动电机8正反转即可，第一驱动电机8运行时会带动传动齿轮副杆9，传动齿轮副杆9会带动传动齿轮柱41旋转，并在拉伸支撑背板13内部的螺纹固定座的作用下带动拉伸支撑背板13向上拉伸或向下回缩，实现测量范围的调节。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。