提手强度试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及测试领域，尤其涉及一种提手强度试验装置。


背景技术：

2.物品在流通和使用的过程中，不可避免会发生搬运，通常会使用物品自带的提手进行搬运。如何保证产品提手能够承受一定重力，使得产品具有较佳的可靠性，是产品工程研究的重要方向。现有产品提手性能的评估一般是通过人力反复操作实现，检测效率较低，检测准确性较差，而且对于具有两个对称提手的产品，无法保证两个提手处于相同的受力状态，难以获得准确的检测结果。此外，通过人力操作进行的试验通常只能获得单一的测量值，难以满足多样化的检测需求，无法为提手的强度分析提供全面的数据支持。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种提手强度试验装置，能够提高提手强度试验的检测效率、保证检测的准确性、并后续提手强度的分析提供全面的数据支持。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种提手强度试验装置，包括框架、测试单元以及控制单元，测试单元包括立杆和安装在立杆上的测试组件，立杆的两端分别安装至框架的顶部和底部，测试组件包括用于安装样品的挂持件、用于驱动挂持件沿立杆竖直运动的电机、和用于测量挂持件所受拉力的力传感器，力传感器和电机分别与控制单元通信连接。
5.本实用新型实施例提供的提手强度试验装置，通过设置力传感器和电机、并使它们与控制单元通信连接，可根据需要对提手进行静态强度试验或动态强度试验而无需人力反复操作，满足多样化的检测需求，提高检测的效率和准确性，并可根据测量数据绘制力相关的曲线，为后续提手强度的分析提供准确且全面的数据支持。
6.另外，测试组件包括连接电机的输出端的丝杆和套设在丝杆上并与丝杆螺纹配合的螺纹副，挂持件安装在螺纹副上。丝杆和螺纹副的配合，可将电机的旋转运动转换为螺纹副在立杆上的竖直运动，从而够精确地控制安装样品后的挂持件在立杆上的位移。
7.另外，立杆上设置有竖直导轨，竖直导轨平行于立杆延伸，螺纹副与竖直导轨连接并能够沿着竖直导轨滑动。竖直导轨的设置使得螺纹副能够沿着立杆稳定地上下运动而不会发生晃动，进而确保提手试验的稳定性。
8.另外，竖直导轨的两端设置有限位块，限位块用于限定螺纹副在竖直导轨上的行程。限位块可以避免螺纹副与电机发生碰撞、以及避免样品与底面发生碰撞，起到保护电机和样品的作用。
9.另外，立杆的下端固定安装有固持件，固持件用于固定样品的底端。当需要对提手加载逐渐增大的拉力以测量提手的极限强度，此时，需要固持件固定样品的底端，当螺纹副带动样品向上移动时，使得提手的受力逐渐增大，以达到试验目的。
10.另外，立杆的上端或下端安装有位移传感器，位移传感器用于测量挂持件在立杆
上的竖直位移，位移传感器与控制单元通信连接。位移传感器的能够测量挂持件在立杆上的竖直位移，一方面，可以随时监控样品的在立杆上的位置，避免样品与电机或底面发生碰撞；另一方面，在进行提手拉伸强度测试时，可以测得提手的拉伸变形量，从而绘制力—位移曲线，为后续的分析提供数据支持。
11.另外，测试单元包括两个立杆，两个立杆平行且间隔设置，两个立杆上分别设置有测试组件。两个立杆的设置可以满足具有两个对称设置提手的样品的测试需求。
12.另外，框架的顶部和底部均设置有水平导轨，两个水平导轨平行且相对设置，两个立杆中的至少一个立杆的两端分别与两个水平导轨连接，使得至少一个立杆够沿着水平导轨滑动。水平导轨的设置，使得立杆可以在水平方向上滑动，可以满足不同尺寸样品的测试需求。
13.另外，控制单元包括显示屏，所示显示屏用于显示力传感器的测量结果。
14.另外，控制单元还包括输入端，输入端用于输入试验参数，显示屏还可以用于显示通过输入端输入的试验参数。
附图说明
15.图1是根据本实用新型第一实施例的提手强度试验装置的结构示意图；
16.图2是图1的提手强度试验装置的控制单元的示意图；
17.图3是根据本实用新型第二实施例的提手强度试验装置的结构示意图。
18.附图中的标记表示如下：
19.10、10
’‑
提手强度试验装置；100
‑
框架；110
‑
水平导轨；200
‑
测试单元；210
‑
立杆；211
‑ꢀ
竖直导轨；221
‑
挂持件；222
‑
力传感器；223
‑
电机；224
‑
丝杆；225
‑
螺纹副；226
‑
固持件；300
‑ꢀ
控制单元。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本技术各权利要求所要求保护的技术方案。
21.根据本实用新型的第一实施例，请参阅图1
‑
2，提供了一种提手强度试验装置10。该提手强度试验装置10包括框架100、测试单元200以及控制单元300。框架100为整个装置提供支撑，其中测试单元200安装在所述框架100上。在本实施例中，控制单元300也安装在框架100上；在其他实施例中，控制单元300也可以独立于框架100设置。测试单元200包括立杆210和安装在立杆210上的测试组件。在本实施例中，立杆210的两端分别安装至框架100的顶部和底部；在其他实施例中，立杆210也可以安装至框架100的侧壁。测试组件包括挂持件221、力传感器222和电机223。挂持件221可以为挂钩或夹具等用于安装样品的构件。力传感器222安装在挂持件221上，用于测量挂持件221所受拉力。力传感器222 可以是，例如，型号为znlbs
‑
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‑
200kg的力传感器。力传感器222与控制单元300通信连接，控制单元300可以采集并记录力传感器222的测量结果，并根据测量结果绘制力—时间或力—位移曲线等。电
机223用于驱动挂持件221沿立杆210竖直运动，例如，可以是伺服电机。电机223也与控制单元300通信连接，由此可以通过控制单元300对电机223的工作进行控制，进而控制挂持件221在立杆上的运动状态。
22.本实施例提供的提手强度试验装置10，通过设置力传感器222和电机223、并使它们与控制单元300通信连接，可根据需要对提手进行静态强度试验或动态强度试验而无需人力反复操作，满足多样化的试验需求，提高检测的效率和准确性，并可根据测量数据绘制力相关的曲线，为后续提手强度的分析提供准确且全面的数据支持。
23.在使用时，只需要将样品安装至挂持件221，然后通过操作控制单元300即可进行样品提手的强度试验。例如，可以通过操作控制单元300使得电极223运转以驱动挂持件221提起样品使其悬空，以进行后续的静态试验或动态试验。当进行静态试验时，例如，可以操作控制单元300使得电机223停止运转以保持挂持件221不动，直到提手失效或经过预设的时间则停止试验；或者可以配合固持件的使用，操作控制单元300使得电机223以均匀的速度转动，驱动挂持件221以缓慢且均匀的速度向上运动至预设的高度或直到提手失效(将在下文中详细介绍)。当进行动态试验时，例如，可以操作控制单元300使得电机223变速转动，驱动挂持件221以预设的加速度向上运动至预设的高度；或者可以操作控制单元300使得电机223周期性地反向转动，驱动挂持件221在预定的行程中上下运动。在试验的过程中，控制单元300可周期性地采集力传感器222的测量数据，从而可以绘制提手的力—时间曲线。
24.在本实施例中，测试组件包括丝杆224和螺纹副225。丝杆224连接电机223的输出端，螺纹副225套设在丝杆224上并与丝杆224螺纹配合。挂持件221安装在螺纹副224上。当电机223工作时，丝杆224随着电机输出轴的转动而转动，螺纹副224不会发生转动，而是由于螺纹配合的作用沿着丝杆224的螺纹旋转方向运动。丝杆224和螺纹副225的配合，可将电机223的旋转运动转换为螺纹副225在立杆210上的竖直运动，从而够准确地控制安装样品后的挂持件221在立杆210上的位移。
25.在本实施例中，立杆210上设置有平行于立杆210延伸的竖直导轨211，螺纹副225与竖直导轨211连接并能够沿着竖直导轨211滑动。由于螺纹副225与导轨的连接，一方面可以防止螺纹副225的转动，另一方面使得螺纹副225能够沿着立杆210稳定地上下运动而不会发生晃动，进而确保提手试验的稳定性。在本实施例中，竖直导轨211的两端设置有限位块(图中未示出)，以用于限定螺纹副225在竖直导轨211上的行程。当螺纹副运动速度过快而无法及时停止时，限位块可以避免螺纹副225脱离竖直导轨211，且还可以避免螺纹副 225与电机223发生碰撞、以及避免样品与框架100的底部发生碰撞，起到保护电机和样品的作用。
26.在本实施例中，立杆210的下端固定安装有固持件226。固持件226可以是诸如夹具等用于固定样品的底端的构件。固持件226的设置可以满足静态加载试验的需求。当对提手进行静态加载试验时，需要对提手加载逐渐增大的拉力，此时，固持件226可以固定样品的底端，当螺纹副225带动样品向上移动时，提手的受力逐渐增大，直到螺纹副运动至预定的位置或提手的受力达到预定的值、或直到提手失效，从而达到试验目的。由此可以测得提手的极限强度。在其他实施例中，固持件226也可以固定安装在框架100的底部。
27.在本实施例中，立杆210的上端或下端安装有位移传感器227(图1未示出)，位移传感器227与控制单元通信连接。位移传感器227用于测量挂持件221在立杆上的竖直位移。一
方面，可以测量提手的与该挂持件221连接的部分的位移，从而随时监控样品的在立杆210 上的位置。另一方面，当与上述固持件226配合进行静态加载试验时，则可以测量提手在不同拉伸力情况下的变形量，获得提手的力
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位移关系，从而可以获得提手在拉伸时的应力
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应变曲线，以观察提手在弹性阶段、屈服阶段和/或强化阶段的性能，获得弹性强度值、屈服强度值、和/或极限强度值等特征参数。在其他实施例中，位移传感器227也可以安装在框架 100的顶部或底部。
28.根据本实用新型的第二实施例，请参阅图3，提供了一种提手强度试验装置10’。第二实施例提供的提手强度试验装置10’与第一实施方式提供的提手强度试验装置10大体相同，不同之处在于，第二实施例提供的提手强度试验装置10’的测试单元200具有两个立杆210。两个立杆210平行且间隔设置，且分别设置有测试组件。需要说明的是，本实用新型第一实施例提供的各个部件的结构、材质等设计方案同样可以应用于第二实施例提供的提手强度试验装置10’中，在此不再赘述。
29.在本实施例中，控制单元300包括显示屏310和/或输入端320。输入端320用于输入试验参数，显示屏310用于显示力传感器222的测量结果和/或通过输入端320输入的试验参数。
30.本实施例的提手强度试验装置10’适用于当样品具有两个对称设置的提手，且两个提手由于尺寸等限制无法安装在同一挂持件上时的测试场景。即，可以将两个提手分别挂持在两个立杆210上的测试组件上进行测试。通过控制单元300对测试组件的控制，可以确保两个提手具有相同的受力情况，以确保测试的准确性。
31.在本实施例中，框架100的顶部和底部均设置有水平导轨110，两个水平导轨110平行且相对设置。其中一个立杆210的两端分别与两个水平导轨110连接，使得该立杆210够沿着水平导轨110滑动。水平导轨110的设置，根据样品的尺寸大小来调整两个立杆210之间距离，从而满足了不同尺寸样品的检测需求。在其他实施例中，也可以两个立杆210均设置与水平导轨110连接，使得两个立杆210均可以沿着水平导轨110滑动。
32.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。