[實用新型]壓電驅(qū)動沖擊壓痕測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820152655.4
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN207717556U
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董景石;高強;金寶;張開淦;陳雪純;胡鴻麗
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N3/48
• 分類號: G01N3/48;G01N3/02
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種壓電驅(qū)動沖擊壓痕測試裝置，其特征在于：包括沖擊壓痕作動單元、載荷和位移檢測單元、Z軸宏觀移動單元、一維微位移平臺（25）及二維微位移平臺（18），Z軸宏觀移動單元固定在基座（19）上，沖擊壓痕作動單元固定在Z軸宏觀移動單元的滑臺（11）上，其上安裝有位移檢測單元；二維微位移平臺固定于基座（19）上，其上安裝有載荷檢測單元；

所述的沖擊壓痕作動單元包括作動桿（16）、壓桿（22）、撞針（21）、支撐平臺（12）、壓電疊堆（15）、預緊螺釘（13）和壓電疊堆固定座（14），所述作動桿（16）加工有柔性鉸鏈，且成懸臂式安裝，一端固定在支撐平臺（12）上，另一端依次固連有壓桿（22）和撞針（21）；壓電疊堆（15）為動力源，安裝在壓電疊堆固定座（14）和作動桿（16）之間，并通過預緊螺釘（13）進行預緊；測試時首先由Z軸宏觀移動單元完成撞針（21）的宏觀定位，而后壓電疊堆（15）驅(qū)動作動桿（16）端部向下動作，進而帶動撞針（21）沖擊被測試件，實現(xiàn)動態(tài)加載，此過程中同時進行數(shù)據(jù)采集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動沖擊壓痕測試裝置，其特征在于：所述柔性鉸鏈的加工位置靠近作動桿（16）的固定端，壓電疊堆（15）與撞針（21）安裝于柔性鉸鏈同側(cè)，工作時壓電疊堆（15）作為動力源，驅(qū)動作動桿（16）繞柔性鉸鏈發(fā)生轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)作動過程。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動沖擊壓痕測試裝置，其特征在于：所述的Z軸宏觀移動單元由直流伺服電機（1）、電機固定環(huán)（2）、蝸桿Ⅰ（3）、渦輪Ⅰ（4）、渦輪Ⅱ（5）、蝸桿Ⅱ（6）、傳動軸（7）、支撐座（8）、絲杠（9）、精密導軌（10）和滑臺（11）構(gòu)成，直流伺服電機（1）通過精密力傳感器（17）的反饋信號實現(xiàn)Z軸宏觀移動的準確控制，當撞針（21）移動至與試件相接觸的高度時，精密力傳感器（17）的示值發(fā)生跳變，直流伺服電機（1）停止轉(zhuǎn)動并鎖定，完成沖擊壓痕作動單元的宏觀定位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動沖擊壓痕測試裝置，其特征在于：所述的載荷和位移檢測單元由精密力傳感器（17）、激光位移傳感器（24）、一維微位移平臺（25）和位移檢測板（23）構(gòu)成，精密力傳感器（17）固定于二維微位移平臺（18）上，其上安裝有載物臺（20），通過調(diào)節(jié)該二維微位移平臺（18）的兩個手柄，使載物臺在X軸和Y軸兩個方向上移動，可完成試件的換點測試；激光位移傳感器（24）與一維微位移平臺（25）固連，一維微位移平臺（25）安裝在支撐平臺（12）上，通過調(diào)節(jié)一維微位移平臺（25）的手柄可對激光位移傳感器（24）進行精確定位。