技術領域

本發明涉及材料的力學性能測試裝置，特別涉及一種金屬絲材拉伸力學性能測試裝置，具體的說是一種利用位移傳感器精確測量金屬絲材拉伸變形位移量和利用力傳感器精確測量加載于金屬絲材的拉伸力，根據金屬絲材的長度和直徑計算得到工程應力-應變曲線獲得金屬絲材的拉伸力學性能，同時環境溫控箱調節不同的環境溫度可獲得金屬絲材在不同溫度下的拉伸力學性能的測試裝置。

背景技術

金屬材料通常在服役過程中承受載荷，其力學性能測試顯得尤為重要。目前對金屬材料的拉伸力學性能測試主要采用國家標準或者國際上的一些測試標準將金屬材料加工成棒狀或板狀等樣品進行測試，但對于一些特殊工藝制備的金屬材料由于其自身尺寸限制不適宜加工成標準試樣，還有一些金屬材料加工成標準試樣難度大、成本高，例如貴金屬等。此外，很多情況下利用金屬材料的某些特殊性能使用時以細絲的形式承載服役，若能測試金屬絲材的拉伸力學性能則更能反映其本征性能，為實際工程應用提供依據。

目前對于金屬絲材的拉伸力學性能測試通常采用非標的測試方法在材料試驗機上進行，需要高精度的小量程的力傳感器。普通金屬材料試驗機結構復雜、體積大、制造成本高，在測試金屬絲材拉伸力學性能測試時操作較復雜。因此，提供一種結構簡單、小型輕量化、測試精度高、測試數據可靠、制造成本低，操作簡單的專用于金屬絲材拉伸力學性能測試的裝置對于金屬絲材拉伸力學性能測試和研究有著重大意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種金屬絲材拉伸力學性能測試裝置。

為實現所述目的，本發明采用的技術方案為：

一種金屬絲材拉伸力學性能測試裝置，其組成為：伺服電機2和減速器3相連固定在工作臺1上；滾珠絲桿5通過聯軸器4與減速器3相連，聯軸器4起到連接減速器3和滾珠絲桿5的作用；滑臺6與滾珠絲桿5通過滾珠絲杠副相連；位移傳感器7固定在工作臺1上，其探測點與滑臺6接觸；力傳感器8一端與滑臺6固定連接，另一端與光軸9固定連接；帶操作窗口的圓筒13固定在工作臺1上，光軸9與圓筒13之間通過固定在圓筒13上的直線軸承10配合；夾具一11固定連接在光軸9的另一端，夾具二12固定連接在圓筒13上；圓筒13放置在環境溫控箱14內；位移傳感器7和力傳感器8的信號輸出端與計算機數據采集系統16相連，伺服電機2與伺服電機控制系統15相連；計算機數據采集系統16和伺服電機控制系統15由電源17供電。

所述伺服電機、減速器、聯軸器和滾珠絲桿在水平方向連接成一個傳動系統固定在工作臺上。

所述伺服電機2正轉或反轉時通過聯軸器4使滾珠絲桿5轉動，滑臺6在滾珠絲桿5軸向方向往復運動。

本發明的裝置根據環境溫控箱所能調節的溫度范圍測試不同溫度下金屬絲材的拉伸力學性能，該裝置具有結構簡單、體積小、輕量化、成本低，測試精度高、測量數據可靠、操作簡單。

附圖說明

圖1為本發明金屬絲材拉伸力學性能測試裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本發明提供一種金屬絲材拉伸力學性能測試裝置用于測試金屬絲材拉伸力學性能，下面結合附圖對本發明做進一步說明。

如圖1所示為本發明金屬絲材拉伸力學性能測試裝置的示意圖，其組成為：伺服電機2和減速器3相連固定在工作臺1上，減速器3用于降低伺服電機2的轉速。滾珠絲桿5通過聯軸器4與減速器3相連，聯軸器4起到連接減速器3和滾珠絲桿5的作用。滑臺6與滾珠絲桿5通過滾珠絲杠副相連，滾珠絲桿5轉動時使得滑臺6沿滾珠絲桿5軸向方向運動。位移傳感器7固定在工作臺1上，其探測點與滑臺6接觸用來測試滑臺的位移量。力傳感器8一端與滑臺6固定連接，另一端與光軸9固定連接。帶操作窗口的圓筒13固定在工作臺1上，光軸9與帶操作窗口的圓筒13之間通過固定在帶操作窗口的圓筒13上的直線軸承10配合，直線軸承10起到定位和減少摩擦力的作用。夾具一11固定連接在光軸9的另一端，夾具二12固定連接在帶操作窗口的圓筒13上。帶操作窗口的圓筒13放置在環境溫控箱14內。位移傳感器7和力傳感器8的信號輸出端與計算機數據采集系統16相連，伺服電機2與伺服電機控制系統15相連，計算機數據采集系統16和伺服電機控制系統15由電源17供電。

結合本發明的金屬絲材拉伸力學性能測試裝置，具體測試步驟如下：

(1)用游標卡尺測量金屬絲材的有效長度L₀，并在有效長度的兩端作好標記，用千分尺測量被測金屬絲材的直徑D。

(2)把被測金屬絲材依照標記點將兩端分別固定連接在兩個夾具上。

(3)將溫控箱溫度調節到T并保溫。