[實用新型]數控彎曲形變儀

無效

• 申請號: 200920215897.4
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN201618770U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 蔣建中;馬毅;溫正湖;丁少慶;張冬仙
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B21D11/22
• 分類號: B21D11/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型裝置涉及一種控制材料的形變速率及形變量的實驗用具，應用于物理、機械、力學、材料等領域。

背景技術

彎曲形變在各個相關學科中都是一個研究要點，比如對于物理學科，可以通過彎曲來研究應力分布狀態，不同曲率位置運動速度等；對于材料學科，可以通過彎曲研究材料塑性彈性、裂紋擴展以及拉伸壓縮等性質。而彎曲變形中最重要的因素是彎曲速率和彎曲度，但是在目前沒有專門的實驗設備來精確控制彎曲速率和彎曲度。雖然有些大型儀器比如拉伸機也可以在一定程度上控制形變量和形變速率，但只能控制有限的形變速率參數，無法精確控制；而且價格昂貴、裝置龐大、操作復雜，不適合廣泛應用。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單的數控彎曲形變儀，可用于控制材料的彎曲速率和彎曲度。

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是：該數控彎曲形變儀主要包括步進電機驅動器、數據采集卡、開關電源、形變裝置和計算機，所述步進電機驅動器與數據采集卡、開關電源和形變裝置分別電連接，數據采集卡與計算機電連接。

進一步地，所述形變裝置包括平移臺、形變壓頭和形變槽，形變壓頭固定于平移臺的臺面上，該形變壓頭的頭端置于平移臺的臺面外；所述形變槽與平移臺的底部固定聯接，該形變槽的凹槽與形變壓頭的頭端正對；平移臺的步進電機與步進電機驅動器電連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：(1)通過數據采集卡，以脈沖控制電機轉動，可以在10^-7(S^-1)到10(S^-1)范圍內任意設置形變速率值，精確易控制；(2)本裝置僅由步進電機驅動器、數據采集卡、開關電源、形變裝置和計算機組成，安裝拆卸方便并且占用空間小；(3)形變裝置輕巧，可置于液氮、干冰、熱水浴中，使材料在各個實驗條件發生彎曲，研究不同溫度對材料彎曲的影響；(4)形變凹槽與形變壓頭可拆卸，針對不同類型樣品可以安裝不同的模具。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本新型實用裝置的結構示意框架圖。

圖2是本新型實用裝置中形變裝置的結構示意圖。

圖3是圖2的仰視圖。

圖中1.步進電機驅動器，2.步進電機驅動器的公共端，3.脈沖信號輸入端，4.方向信號輸入端，5.脫機信號輸入端，6.指示燈，7.數據采集卡的公共端，8.脈沖信號輸出端，9.方向信號輸出端，10.脫機信號輸出端，11.數據采集卡，12.開關電源，13.形變裝置，20.形變槽，21.形變壓頭，211.形變壓頭緊固件，22精密平移臺，23.導軌，24.步進電機信號輸入端，25.兩相式步進電機，26.樣品臺，27.計算機。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型數控彎曲形變儀主要包括步進電機驅動器1、數據采集卡11、開關電源12、形變裝置13和計算機27。其中，步進電機驅動器1的公共端2與數據采集卡11的公共端7連接，步進電機驅動器1的脈沖信號輸入端3、方向信號輸入端4對應地分別與數據采集卡11的脈沖信號輸出端8、方向信號輸出端9電連接，步進電機驅動器1的脫機信號輸入端5與數據采集卡11的脫機信號輸出端10電連接。

步進電機驅動器1還與開關電源12和形變裝置13分別電連接，數據采集卡11與計算機27電連接。

進一步地，形變裝置13包括精密平移臺22、形變壓頭21和形變槽20。形變壓頭21通過形變壓頭緊固件211固定安裝在精密平移臺22的臺面上，該形變壓頭21的頭端置于精密平移臺22的臺面外；形變槽20與精密平移臺22的底部固定聯接，該形變槽20的凹槽與形變壓頭21的頭端正對；精密平移臺22的步進電機25與步進電機驅動器1電連接。

開關電源12連接步進電機驅動器1，將220V交流電轉換為24V直流電，以滿足步進電機驅動器1的工作要求。當步進電機驅動器1正常工作時，指示燈6顯示綠色。

步進電機驅動器1的信號輸出端A+、A-、B+、B-與形變裝置13的接口電連接，通過此連接，可以把脈沖信號和方向信號從計算機27傳到步進電機25，控制兩相式步進電機25轉動的速率和方向。如圖2所示，當步進電機25轉動時，精密平移臺22的平行導軌23把轉動轉化為平移運動，使平移臺22的臺面勻速前進或后退。當平移臺22的臺面往前平移時，帶動形變壓頭21推向形變槽20，一定尺寸的彎曲樣品放置于形變槽20的凹槽處，當形變壓頭21的頭端與樣品接觸后，樣品以三點彎曲的方式進行彎曲變形。