[發明專利]多功能多軸向加載拉伸機

有效

• 申請號: 201210365647.5
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102879269A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 李鐵風;曲紹興;酈科;鄒咤南;李振華;呂榮坤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

??本發明涉及一種拉伸機，具體涉及一種可實現多種方式加載的多功能多軸向拉伸機。

背景技術

???目前，拉伸機主要由夾具、傳感器、電動驅動器組成，夾具夾持被測試樣，驅動器拉伸夾具，通過傳感器測得拉伸過程中的力和位移。但是，該種拉伸機多為單軸拉伸機，其對拉伸試樣形狀要求較高，而實際中很多材料尤其是軟材料(如薄膜、橡膠等)的形狀不規則，單一方向的拉伸實驗不能準確測出這類材料的力學性能，因此需要通過多種方式(包括多個軸向或等軸拉伸、等比拉伸等方式)的拉伸來測得載荷位移曲線。

目前的拉伸機大多只能實現雙軸拉伸，且加載方式為手動，拉伸速度和拉伸位移量程不能調節，大大限制了拉伸試驗的效果。美國專利US7509882B2報道的多軸向拉伸機，雖然可實現多軸拉伸，但由于其拉伸機構均固定在加載平臺上，不能自由拆裝，且拉伸位移量程不能調節，因此對試樣尺寸要求較高，限制了試樣的范圍，并且由于其拉伸機構固定不動，導致試樣加裝不方便，影響工作效率。

由于現有拉伸機存在的不足，導致材料無法通過多種加載方式來測量力學性能，阻礙了對材料性能作全面深入的研究，因此需要能實現多軸向拉伸、拉伸速度可調、結構簡單、使用方便的拉伸機。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可實現多種方式加載的多功能多軸向拉伸機，該拉伸機可控制不同軸向的拉伸速度、并且能實現等軸拉伸或等比拉伸。為此，本發明采用如下的技術方案：

一種多功能多軸向加載拉伸機，由加載平臺和多個拉伸機構組成，所述的拉伸機構包括連接座、電動缸、支撐座、傳感器和夾具，所述的連接座能轉動，所述的拉伸機構與加載平臺能自由拆裝組合：

其中，

所述的加載平臺上設有圓弧鍵槽導軌，所述的連接座設在圓弧鍵槽導軌上，所述的連接座底部設有與圓弧鍵槽導軌相配合的突出鍵，使所述的連接座沿圓弧鍵槽導軌轉動；

所述的加載平臺上沿圓周方向設有多個可供連接座選擇安裝的安裝孔；

所述連接座與支撐座連接；

所述的支撐座上設有電動缸；

所述傳感器的一端連接電動缸，另一端連接夾具；

所述的電動缸驅動夾具拉伸試樣。

本發明的拉伸機在加載平臺上設有圓弧鍵槽導軌，所述的連接座設在圓弧鍵槽導軌上，并且在連接座底部設有與圓弧鍵槽導軌相配合的突出鍵，使連接座能夠沿圓弧鍵槽導軌轉動并且可在加載平臺上任意移動，同時圓弧鍵槽又能在徑向固定突出鍵，保證了連接座只能沿圓弧鍵槽導軌運動，拉伸機構在加載平臺上的位置由連接座確定，因此保證了各個拉伸機構能夠根據實際需要安放到相應位置。

作為優選，所述圓弧鍵槽導軌的寬度為6mm～8mm，所述突出鍵的寬度為5.5mm～7.5mm。

作為優選，所述拉伸機的支撐座底部設有鍵槽，連接座上設有與鍵槽配合的突出鍵，所述的支撐座能在所述的連接座上前后移動。通過這樣的設置，所述拉伸機的拉伸位移量程可調，拉伸位移量程的調節范圍是0～200mm?？稍谶B接座與支撐座上對應位置布置多個螺栓孔，根據實際需要，將支撐座在連接座上移動到合適的位置，用螺栓將支撐座固定，支撐座與連接座不同的連接位置對應不同的拉伸位移量程?？筛鶕嚇拥拇笮磉x擇不同的位移量程，因此本發明的拉伸機能測試多個尺寸的試樣，擴大了試樣的測試范圍。

本發明的拉伸機能實現單軸拉伸或多軸拉伸，所述的多軸拉伸是指雙軸以上的多個軸向的拉伸，包括雙軸拉伸、三軸拉伸、四軸以上的拉伸等。本發明的拉伸機設有多個拉伸機構，可以通過改變拉伸機構的數量和位置來使拉伸機實現單軸拉伸或多軸拉伸。

所述的拉伸機構是拉伸測試的關鍵部件，每個拉伸機構包括連接座、電動缸、支撐座、傳感器和夾具各一個；本發明拉伸機的拉伸機構與加載平臺能自由拆裝組合，每個拉伸機構的部件也能自由拆裝組合，本發明的拉伸機能根據實際需要自由配置拉伸機構的數量和位置，以實現單軸拉伸或多軸拉伸。例如，要進行單軸拉伸時，在加載平臺上配置兩個拉伸機構并將其固定、調節至對稱位置，即可實現單軸拉伸；要進行雙軸拉伸時，在加載平臺上配置四個拉伸機構并將其固定、調節至對稱位置，即可實現雙軸拉伸；要進行三軸拉伸時，在加載平臺上配置三個拉伸機構并將其固定、調節至相應位置，即可實現三軸拉伸；要進行四軸以上的拉伸時，根據實際需要，在加載平臺上配置四個以上的拉伸機構并將其固定、調節至相應位置且四個拉伸機構轉成一定角度（不相互垂直）時，即可實現四軸以上的多軸拉伸。