[發(fā)明專利]對(duì)試件兩端主動(dòng)加載的液壓萬能試驗(yàn)機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710102074.6
• 申請(qǐng)日: 2007-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN101051012A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隗幼鵬;昝華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京聯(lián)合大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/12
• 分類號(hào): G01N3/12
• 代理公司: 北京中原華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試材料力學(xué)性能的萬能試驗(yàn)機(jī)，尤其是液壓萬能試驗(yàn)機(jī)，特別是一種對(duì)試件兩端主動(dòng)加載的液壓萬能試驗(yàn)機(jī)。

背景技術(shù)

萬能材料試驗(yàn)機(jī)廣泛用于科研和教學(xué)。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、新型的液壓控制器件、伺服電動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)和電控萬能試驗(yàn)機(jī)由于優(yōu)良的測(cè)試性能在試驗(yàn)機(jī)制造業(yè)已成主導(dǎo)產(chǎn)品并已在相關(guān)業(yè)界得到普遍使用。目前市場(chǎng)上比較先進(jìn)的液壓萬能試驗(yàn)機(jī)為WAW系列微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)(例如深圳三思公司制造、天水試驗(yàn)機(jī)廠制造等)，其加載主體結(jié)構(gòu)包括一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)平板、一個(gè)上橫梁和一移動(dòng)橫梁，還包括至少一個(gè)液壓缸、四根豎直的光杠和兩根豎直的絲杠，所述光杠與所述試驗(yàn)臺(tái)平板以及所述上橫梁固定連接，并且穿過所述移動(dòng)橫梁上的光孔，可在豎直方向上相對(duì)于移動(dòng)橫梁移動(dòng)，所述絲杠通過絲母與移動(dòng)橫梁連接，并穿過上橫梁和試驗(yàn)臺(tái)平板上的光孔，可相對(duì)于二者在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，絲杠下部裝有傳動(dòng)鏈輪，該傳動(dòng)鏈輪通過一鏈條被一固定在機(jī)架上的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。此由絲杠、絲母、傳動(dòng)鏈輪、鏈條以及電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)移動(dòng)橫梁以放入試件。此系統(tǒng)在對(duì)試件加載的過程中必須保持非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，以免將電動(dòng)機(jī)損壞。所述液壓缸的一個(gè)柱塞頂在試驗(yàn)臺(tái)平板之下。在移動(dòng)橫梁與上橫梁之間帶有卡具，用于卡緊拉伸試驗(yàn)時(shí)的試件。當(dāng)液壓缸中加壓時(shí)，所述柱塞頂著試驗(yàn)臺(tái)平板和上橫梁向上移動(dòng)，而移動(dòng)橫梁保持不動(dòng)，其與上橫梁之間構(gòu)成拉伸試驗(yàn)空間，與試驗(yàn)臺(tái)平板之間構(gòu)成壓縮試驗(yàn)空間。

本發(fā)明的發(fā)明人在高校材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室從事教學(xué)多年，上述這些先進(jìn)的試驗(yàn)機(jī)與傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)都使用過，對(duì)它們的性能、特點(diǎn)有切身的感受。上述的先進(jìn)試驗(yàn)機(jī)與傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)相比最突出的特點(diǎn)是：控制功能極大提高，試驗(yàn)過程中加載速率、變形速率可以得到精細(xì)的控制，測(cè)試精度得到很大的提高。

然而，無論上述目前較先進(jìn)的試驗(yàn)機(jī)還是傳統(tǒng)的試驗(yàn)機(jī)都存在兩個(gè)最主要的問題：第一，試件斷裂時(shí)所帶來的比較強(qiáng)烈的震動(dòng)無法消除或減弱；第二，斷口偏中問題無法從根本上得到解決。究其原因，就是由于這些試驗(yàn)機(jī)都采用對(duì)試件單端主動(dòng)加載的方式(例如在上述WAW系列試驗(yàn)機(jī)中，拉伸試驗(yàn)時(shí)對(duì)試件通過上橫梁主動(dòng)加載，而其另一端固定在移動(dòng)橫梁上，當(dāng)壓縮試驗(yàn)時(shí)對(duì)試件通過試驗(yàn)臺(tái)平板主動(dòng)加載，其另一端也是固定在移動(dòng)橫梁上)，因而造成了當(dāng)試件幾何對(duì)稱、材質(zhì)均勻時(shí)兩端加載條件不對(duì)稱的問題。因而，可以說實(shí)現(xiàn)對(duì)試件兩端主動(dòng)加載是試驗(yàn)機(jī)技術(shù)的一大重要發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要解決上面提到的現(xiàn)有技術(shù)中的震動(dòng)無法消除或減弱及斷口偏中的問題，提供一種能夠消除或者明顯減弱試件斷裂時(shí)所帶來的比較強(qiáng)烈的震動(dòng)，并且能夠從根本上解決斷口偏中問題的對(duì)試件兩端主動(dòng)加載的液壓萬能試驗(yàn)機(jī)。

本發(fā)明的目的是按如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

所述對(duì)試件兩端主動(dòng)加載的液壓萬能試驗(yàn)機(jī)，包括一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)平板、一個(gè)上橫梁、一個(gè)下橫梁和一個(gè)移動(dòng)橫梁，還包括至少一個(gè)液壓缸、兩根豎直的絲杠、至少兩根豎直的光杠；所述光杠與試驗(yàn)臺(tái)平板以及上橫梁固定連接，并且穿過移動(dòng)橫梁上的光孔，可在豎直方向上相對(duì)于移動(dòng)橫梁移動(dòng)，這樣光杠與試驗(yàn)臺(tái)平板及上橫梁就構(gòu)成一個(gè)可對(duì)試件上端主動(dòng)加載的上框架；所述絲杠通過絲母與移動(dòng)橫梁連接，并穿過上橫梁和試驗(yàn)臺(tái)平板上的光孔，可相對(duì)于二者在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，絲杠下端與下橫梁通過不能相對(duì)移動(dòng)而可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的連接方的相連，這樣絲杠與移動(dòng)橫梁及下橫梁就構(gòu)成一個(gè)可對(duì)試件下端主動(dòng)加載的下框架；絲杠下部裝有傳動(dòng)鏈輪，該傳動(dòng)鏈輪通過一鏈條被一固定在機(jī)架上的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過絲母轉(zhuǎn)化為移動(dòng)橫梁相對(duì)與絲杠的豎向移動(dòng)。此由絲杠、絲母、傳動(dòng)鏈輪、鏈條以及電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)用于在放入試件時(shí)調(diào)節(jié)移動(dòng)橫梁，在對(duì)試件加載時(shí)必須保持此系統(tǒng)處于非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，否則將會(huì)使電動(dòng)機(jī)燒壞；而在對(duì)試件加載的過程中，絲杠將與移動(dòng)橫梁一起向下運(yùn)功；所以，傳動(dòng)鏈輪與絲杠必須通過鍵槽配合裝在一起，從而可以使絲杠在豎直方向上相對(duì)傳動(dòng)鏈輪移動(dòng)；所述液壓缸的一個(gè)柱塞或活塞頂在試驗(yàn)臺(tái)平板之下，另一液壓缸的柱塞或活塞頂在下橫梁的上方；所述上橫梁與所述移動(dòng)橫梁的相對(duì)的面上分別帶有一個(gè)卡具，這兩卡具相對(duì)而置。