一种纤维单丝拉伸测试装置的制作方法

1.本发明涉及纤维单丝拉伸测试技术领域，尤其涉及一种纤维单丝拉伸测试装置。


背景技术：

2.纤维具有高强度、高模量、耐化学介质性等优点，广泛应用于海洋工程、轨道交通、舰船车辆、航空航天等领域，作为复合材料的重要增强材料，其性能指标对于复合材料的设计、制作和应用极为关键，例如强度和弹性模量是进行复合材料结构设计的重要参数，而纤维单丝拉伸性能测试以单根纤维作为测试对象，测定纤维单丝拉伸强度的测试结果对于研究高性能纤维及其复合材料的力学性能具有重要意义。
3.在现有的测量系统中，虽然对单根纤维变形测量进行了修正，但由于试验机加载及夹持装置等不可避免的影响，无法对纤维单丝进行有效的限位固定，导致在检测时纤维单丝容易发生脱落现象，从而影响其检测效果，造成使用不便，为此，我们提供一种纤维单丝拉伸测试装置来解决此问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出了具有方便对纤维单丝进行拉伸测试过程中进行上下牢固的稳定限位及夹持，避免在检测时纤维单丝容易发生脱落现象，从而影响其检测效果，从而有效的提高了拉伸测试的效果，方便使用等优点的一种纤维单丝拉伸测试装置来解决此问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.设计一种纤维单丝拉伸测试装置，包括背板，所述背板的下端连接有基板，所述基板的上端安装有拉伸机构，所述基板的一侧连接上夹持箱，所述上夹持箱的下端设置有底板，所述上夹持箱的外侧活动安装有上箱门，所述背板的一侧设置有下夹持箱，所述下夹持箱的外侧设置有下箱门，所述下夹持箱的下端与拉伸机构相连接，所述上夹持箱的内腔设置有上夹持架构，所述下夹持箱的内腔设置有下夹持机构。
7.进一步，所述上夹持架构包括有缠绕柱、固定组件和缠绕槽，所述缠绕柱设置在底板的上端，且所述缠绕柱位于上夹持箱的内腔，所述固定组件设置在上夹持箱的内腔顶端，所述固定组件与缠绕柱相插接，所述缠绕柱的外侧设置有缠绕槽。
8.进一步，所述固定组件包括有电动推杆、z型连接板、插柱和顶柱，所述电动推杆安装在上夹持箱的内腔顶端，所述缠绕柱的上端设置有圆槽，所述缠绕柱的上端设置有第二插槽，所述电动推杆的下端通过输出杆连接有与圆槽相插接的顶柱，所述电动推杆通过输出杆连接有z型连接板，所述z型连接板的下端连接有与第二插槽相插接的插柱。
9.进一步，所述底板的上端设置有环形槽，所述缠绕柱的下端设置有与之相向滑接的环形滑套。
10.进一步，所述缠绕柱的内腔设置有与缠绕柱相连通的放置槽，所述放置槽的内腔设置有固定板，所述固定板的上端四周通过弹簧与放置槽的内腔顶端相连接，所述底板的
内腔设置有t型槽，所述固定板的下端通过矩形块贯穿缠绕柱且延伸至t型槽的内腔，所述矩形块的两侧设置有第一插槽，所述t型槽的内腔两侧均通过弹簧杆连接有与第一插槽相插接的插条。
11.进一步，所述底板的上端设置有第三通孔，所述第三通孔的上端设置有第二胶珠，所述上夹持箱的上端设置有第二通孔，所述第二通孔的上端设置有第一胶珠。
12.进一步，所述背板的外侧设置有滑槽，所述下夹持箱的外侧对称设置有与之相滑接的t型块。
13.进一步，所述下夹持箱的上端设置有第四通孔，所述第四通孔的内腔设置有第三胶珠，所述下夹持箱的一侧设置有第一通孔，所述下夹持箱的内腔设置有与之位置相匹配的挡块，所述挡块的内腔设置有第四胶珠。
14.进一步，所述下夹持机构包括有螺纹柱、弧形压板、压槽、夹块和紧固条，两个所述螺纹柱均贯穿下夹持箱且延伸至其内腔活动连接弧形压板，所述弧形压板的一侧设置有压槽，所述下夹持箱的内腔两端均设置有与弧形压板位置相匹配的夹块，所述夹块的下端均设置有与压槽相匹配的紧固条，所述紧固条均为橡胶材料所制。
15.进一步，所述拉伸机构包括有液压缸、压板、压柱、连接柱、支撑板、支撑柱、承压板和压力传感器，所述液压缸安装在基板的上端，所述连接柱安装在下夹持箱的下端，所述连接柱的下端通过支撑板连接四个支撑柱，所述支撑柱的下端连接承压板，所述承压板的上端等距设置三个压力传感器，所述液压缸通过液压杆贯穿承压板且延伸至其上方连接压板，所述压板的下端等距设置有与压力传感器位置相匹配的三个压柱。
16.本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置，有益效果在于：
17.1、通过在第二通孔与第三通孔的上端注入凝固胶并形成第一胶珠和第二胶珠，对纤维单丝进行固定，且在第四通孔及挡块的内腔注入凝固胶并形成第三胶珠和第四胶珠，便于有效的起到起到对纤维单丝固定的效果；
18.2、电动推杆通过输出轴向下带动顶柱、z型连接板和其下端的插柱向下同步移动，进而顶柱插入在圆槽的内腔，而插柱插在第二插槽的内腔，便于对缠绕柱进行固定，且顶柱向下移动后，插条通过被压缩的弹簧杆释放的反弹力推动，进而插条卡在第一插槽的内腔，便于对缠绕柱进行进一步的固定，有效的提高了对纤维单丝的固定效果，从而方便其稳定的进行拉伸测试；
19.3、通过纤维单丝穿过两个弧形压板上的压槽，再通过旋转螺纹柱后，两个螺纹柱向着相向的方向移动，进而带动两个弧形压板向着相向的方向移动，便于弧形压板移动直至与夹块贴合，而夹块上的紧固条紧紧扣在压槽的内腔对纤维单丝进行夹持，且两个弧形压板分别向着上下两个方向移动并固定，对纤维单丝十分的紧绷，有效的提高了夹持纤维单丝的效果。
附图说明
20.图1为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置整体立体结构示意图；
21.图2为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置内部立体结构示意图；
22.图3为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置的部分立体后视结构示意图；
23.图4为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置的上夹持箱半剖视立体结构示意
图；
24.图5为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置的上夹持箱半剖视立体仰视结构示意图；
25.图6为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置的上夹持箱半剖视立体结构示意图；
26.图7为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置的固定组件立体结构示意图；
27.图8为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置的缠绕柱半剖视立体结构示意图；
28.图9为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置的下夹持箱内部立体结构示意图；
29.图10为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置的下夹持机构立体结构示意图；
30.图11为本发明提出的一种纤维单丝拉伸测试装置的拉伸机构立体拆分结构示意图。
31.图中：背板1、上夹持箱2、底板3、下夹持箱4、拉伸机构5、液压缸51、压板52、压柱53、连接柱54、支撑板55、支撑柱56、承压板57、压力传感器58、上夹持架构6、缠绕柱61、固定组件62、电动推杆621、z型连接板622、插柱623、顶柱624、环形滑套63、t型槽64、插条65、弹簧杆66、矩形块67、缠绕槽68、环形槽69、圆槽610、放置槽611、固定板612、弹簧613、第一插槽614、第二插槽615、下夹持机构7、螺纹柱71、弧形压板72、压槽73、夹块74、紧固条75、基板8、上箱门9、下箱门10、第一胶珠11、第二胶珠12、第三胶珠13、t型块14、滑槽15、第一通孔16、第二通孔17、第三通孔18、第四通孔19、第四胶珠20、挡块21。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
33.参照图1-11，一种纤维单丝拉伸测试装置，包括背板1，背板1的下端连接有基板8，
34.基板8的一侧连接上夹持箱2，上夹持箱2的下端设置有底板3，上夹持箱2的外侧活动安装有上箱门9，背板1的一侧设置有下夹持箱4，下夹持箱4的外侧设置有下箱门10，下夹持箱4的下端与拉伸机构5相连接，上夹持箱2的内腔设置有上夹持架构6，上夹持架构6包括有缠绕柱61、固定组件62和缠绕槽68，缠绕柱61设置在底板3的上端，且缠绕柱61位于上夹持箱2的内腔，固定组件62设置在上夹持箱2的内腔顶端，固定组件62与缠绕柱61相插接，缠绕柱61的外侧设置有缠绕槽68,固定组件62包括有电动推杆621、z型连接板622、插柱623和顶柱624，电动推杆621安装在上夹持箱2的内腔顶端，缠绕柱61的上端设置有圆槽610，缠绕柱61的上端设置有第二插槽615，电动推杆621的下端通过输出杆连接有与圆槽610相插接的顶柱624，电动推杆621通过输出杆连接有z型连接板622，z型连接板622的下端连接有与第二插槽615相插接的插柱623,缠绕柱61的内腔设置有与缠绕柱61相连通的放置槽611，放置槽611的内腔设置有固定板612，固定板612的上端四周通过弹簧613与放置槽611的内腔顶端相连接，底板3的内腔设置有t型槽64，固定板612的下端通过矩形块67贯穿缠绕柱61且延伸至t型槽64的内腔，矩形块67的两侧设置有第一插槽614，t型槽64的内腔两侧均通过弹簧杆66连接有与第一插槽614相插接的插条65,底板3的上端设置有环形槽69，缠绕柱61的
下端设置有与之相向滑接的环形滑套63,底板3的上端设置有第三通孔18，第三通孔18的上端设置有第二胶珠12，上夹持箱2的上端设置有第二通孔17，第二通孔17的上端设置有第一胶珠11,通过将纤维单丝的一端穿过第三通孔18后顺着缠绕柱61外侧的缠绕槽68进行缠绕后再穿过第二通孔17后露出，且在第二通孔17与第三通孔18的上端注入凝固胶并形成第一胶珠11和第二胶珠12，对纤维单丝进行固定，有效的的提高了其对纤维单丝的固定效果，且同时，通过电动推杆621带动输出杆向下移动，进而其带动顶柱624、z型连接板622和其下端的插柱623向下同步移动，进而顶柱624插入在圆槽610的内腔，而插柱623插在第二插槽615的内腔，便于对缠绕柱61进行固定，避免其缠绕柱61通过环形滑套63在环形槽69的内腔滑动，进而带动纤维单丝移动，从而有利于对纤维单丝进行进一步的固定，且顶柱624向下移动的同时，顶柱624向下挤压固定板612，进而固定板612通过拉伸弹簧613后带动矩形块67向下移动，而矩形块67通过向下移动后挤压t型槽64内腔的两个插条65，便于插条65通过压缩弹簧杆66后移，当矩形块67继续向下移动时，插条65与第一插槽614处于同一位置，此时，插条65通过被压缩的弹簧杆66释放的反弹力推动，进而插条65卡在第一插槽614的内腔，便于对缠绕柱61进行进一步的固定，有效的提高了对纤维单丝的固定效果，从而方便其稳定的进行拉伸测试。
35.下夹持箱4的内腔设置有下夹持机构7,背板1的外侧设置有滑槽15，下夹持箱4的外侧对称设置有与之相滑接的t型块14,方便下夹持箱4能够具有上下移动，方便被拉伸机构5向下拉动机械能纤维单丝的拉伸测试，下夹持箱4的上端设置有第四通孔19，第四通孔19的内腔设置有第三胶珠13，下夹持箱4的一侧设置有第一通孔16，下夹持箱4的内腔设置有与之位置相匹配的挡块21，挡块21的内腔设置有第四胶珠20,下夹持机构7包括有螺纹柱71、弧形压板72、压槽73、夹块74和紧固条75，两个螺纹柱71均贯穿下夹持箱4且延伸至其内腔活动连接弧形压板72，弧形压板72的一侧设置有压槽73，下夹持箱4的内腔两端均设置有与弧形压板72位置相匹配的夹块74，夹块74的下端均设置有与压槽73相匹配的紧固条75，紧固条75均为橡胶材料所制，通过将纤维单丝的另一端穿过第四通孔19及第一通孔16，并通过在第四通孔19及挡块21的内腔注入凝固胶并形成第三胶珠13和第四胶珠20，便于有效的起到起到对纤维单丝固定的效果，且通过纤维单丝穿过两个弧形压板72上的压槽73，再通过旋转螺纹柱71后，两个螺纹柱71向着相向的方向移动，进而带动两个弧形压板72向着相向的方向移动，便于弧形压板72移动直至与夹块74贴合，而夹块74上的紧固条75紧紧扣在压槽73的内腔对纤维单丝进行夹持，且两个弧形压板72分别向着上下两个方向移动并固定，对纤维单丝十分的紧绷，有效的提高了夹持纤维单丝的效果，便于其稳定的进行测试，提高测试的精准度。
36.基板8的上端安装有拉伸机构5，拉伸机构5包括有液压缸51、压板52、压柱53、连接柱54、支撑板55、支撑柱56、承压板57和压力传感器58，液压缸51安装在基板8的上端，连接柱54安装在下夹持箱4的下端，连接柱54的下端通过支撑板55连接四个支撑柱56，支撑柱56的下端连接承压板57，承压板57的上端等距设置三个压力传感器58，液压缸51通过液压杆贯穿承压板57且延伸至其上方连接压板52，压板52的下端等距设置有与压力传感器58位置相匹配的三个压柱53，通过液压缸51向下收缩液压杆后，液压杆带动压板52及压柱53向下移动，而压柱53顶在承压板57上的压力传感器58上，而承压板57通过支撑柱56、支撑板55以及连接柱54与下夹持箱4相连接，进而压力传感器58上所承载的压力相当于纤维单丝的拉
伸力，便于进行测试记录，有效的方便进行拉伸测试。
37.工作原理：本发明通过外置的控制器与电动推杆621、液压缸51以及压力传感器58进行控制连接，而在工作时，通过打开上箱门9和下箱门10，通过将纤维单丝的一端穿过第三通孔18后顺着缠绕柱61外侧的缠绕槽68进行缠绕后再穿过第二通孔17后露出，且在第二通孔17与第三通孔18的上端注入凝固胶并形成第一胶珠11和第二胶珠12，对纤维单丝进行固定，有效的的提高了其对纤维单丝的固定效果，且同时，通过电动推杆621带动输出杆向下移动，进而其带动顶柱624、z型连接板622和其下端的插柱623向下同步移动，进而顶柱624插入在圆槽610的内腔，而插柱623插在第二插槽615的内腔，便于对缠绕柱61进行固定，避免其缠绕柱61通过环形滑套63在环形槽69的内腔滑动，进而带动纤维单丝移动，从而有利于对纤维单丝进行进一步的固定，且顶柱624向下移动的同时，顶柱624向下挤压固定板612，进而固定板612通过拉伸弹簧613后带动矩形块67向下移动，而矩形块67通过向下移动后挤压t型槽64内腔的两个插条65，便于插条65通过压缩弹簧杆66后移，当矩形块67继续向下移动时，插条65与第一插槽614处于同一位置，此时，插条65通过被压缩的弹簧杆66释放的反弹力推动，进而插条65卡在第一插槽614的内腔，便于对缠绕柱61进行进一步的固定，有效的提高了对纤维单丝的固定效果，从而方便其稳定的进行拉伸测试，再将纤维单丝的另一端穿过第四通孔19及第一通孔16，并通过在第四通孔19及挡块21的内腔注入凝固胶并形成第三胶珠13和第四胶珠20，便于有效的起到起到对纤维单丝固定的效果，且通过纤维单丝穿过两个弧形压板72上的压槽73，再通过旋转螺纹柱71后，两个螺纹柱71向着相向的方向移动，进而带动两个弧形压板72向着相向的方向移动，便于弧形压板72移动直至与夹块74贴合，而夹块74上的紧固条75紧紧扣在压槽73的内腔对纤维单丝进行夹持，且两个弧形压板72分别向着上下两个方向移动并固定，对纤维单丝十分的紧绷，有效的提高了夹持纤维单丝的效果，便于其稳定的进行测试，提高测试的精准度，最后通过液压缸51向下收缩液压杆后，液压杆带动压板52及压柱53向下移动，而压柱53顶在承压板57上的压力传感器58上，而承压板57通过支撑柱56、支撑板55以及连接柱54与下夹持箱4相连接，进而压力传感器58上所承载的压力相当于纤维单丝的拉伸力，便于进行测试记录，有效的方便进行拉伸测试。
38.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。