[其他]雙軸向電子拉伸試驗機

無效

• 申請號: 86102391
• 申請日: 1986-04-07
• 公開（公告）號: CN86102391A
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發明（設計）人: 施鴻才;麥繼平;賈寶坤;張源
• 申請（專利權）人: 天津紡織工學院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/28
• 代理公司: 紡織專利咨詢服務中心
• 代理人: 李濟群,叢莉珍

本發明是一種新型的雙軸向拉伸試驗機，也稱為“雙軸向電子拉伸試驗機”。屬于物理性能及儀表自動化測量技術。它可用于常規織物、非織造織物、橡膠、塑料、紙張等高分子片狀材料的拉伸力學特性試驗。

以往，對上述材料的拉伸力學特性試驗，大都采用單向拉伸試驗機來完成，但就應用的實際狀態來看，上述材料一般是多方向同時受到拉伸而變形的，這些材料在實際使用中的受力狀態是復雜的。因此，以單向拉伸試驗機對這些材料所測取的數據，很難真實正確地反映出它們的力學性能。特別地是對針織物，由于它們組織結構松散，在單向拉伸時，針織物在沿受力方向伸長的同時，會在與受力方向相垂的方向上產生嚴重的收縮，從而得不出真實的試驗結果，甚至影響試驗的正常進行。

雙軸向拉伸試驗的使試樣在相互垂直的X、Y兩個方向上同時受到拉伸，變形均勻，所得到的雙軸向拉伸特性反映了試驗材料在實際應用中最典型條件下的力學性能。這些性能對于材料的處理和使用以及研制新材料都是極其重要的。

關于建立雙軸向拉伸狀態的試驗，近年，國際上曾提出了各種方案，用來測試的儀器也不斷地發展。例如，國外比較原始的儀器，有的像車床的四爪卡盤，其卡爪用于夾持試樣。它們中的兩個互相垂直的卡爪裝有測力器，用以測出互相垂直的兩個方向上的拉力大小。日本昭和49-7194號專刊介紹的雙軸向拉伸試驗機，其試樣需剪裁成十字形狀。十字四端各用一個整體夾頭夾持試樣。上述試驗機都有一個共同的嚴重缺點，即其四邊夾頭均由不可伸縮的單個整體所構成，因而限制了試樣受力之后的變形，也使試樣各處得不到均勻的變形。后來，在國際上出現了將各邊夾頭分解成若干活動的小夾頭的雙軸向拉伸試驗機。如日本昭和45-40033號和昭和45-40600號專刊公布的雙軸向拉伸試驗機，和蘇聯、匈牙利等國研制的雙軸向拉伸試驗機都是在四方形試樣的各邊，每邊都配置了七個可移動的小夾頭，使其能夠隨著試樣的拉伸變形而在導軌上移動。這就比較真實地再現了試樣在實際應用中的受力特性，這種形式的雙軸向拉伸試驗機是目前國際上的先進儀器。例如，匈牙利的TRICO-DIM-TEST型雙軸向拉伸試驗機就曾于1985年10月間在我國天津舉辦的“國際紡織機械展覽會”上展出過。

第一、國外已有的雙軸向拉伸試驗機的試樣夾緊拉伸機構，簡稱為夾頭，都采用螺釘夾緊方式（參見日本昭和45-40033號專刊）。這種夾緊方式需要使用工具來旋松或擰緊螺釘。一圈一圈地旋松螺釘，安放試樣后（有時還需一手抬起上夾口，一手放置試樣），再一圈一圈地擰緊，費時費力，操作不便。其次，由于試驗機每邊都裝有七個夾頭，四周共28個夾頭，它們都需一一夾緊，若想使各夾頭之間、四個周邊之間的夾頭夾持力均勻一致，確實難以辦到。再有，由于夾頭本身結構的限制，試樣在受到拉伸時，還有可能產生松動。這些都將影響測試結果的準確性和真實性。另一方面，這種螺釘夾緊方式的夾頭張口都很小，對于試樣的裝夾很不方便。某些較硬挺的試驗材料，如橡膠、紙張等尚為順當;而對于較柔軟的試驗材料，如織物、軟塑等在夾裝過程中，不是不易塞進夾口，就是容易產生折皺。中科院化學所引進的雙軸向拉伸試驗機的夾緊拉伸機構雖不是螺釘夾緊式，而為“氣動夾頭”，但其夾頭的張口依然很小。而且由于采用“氣動”方式，設備造價高。並且維修、保養也有諸多不便。

第二，已有的雙軸向拉伸試驗機的動力都來自兩臺電機，每臺電機驅動一個軸向的拉伸。這樣，要保證兩個軸向拉伸的等速，無疑對電機性能參數一致性要求很高，或是要增加一套同步機構。這樣既增加了儀器的成本，也給維修保養帶來了麻煩。

第三、已有的雙軸向拉伸試驗機的顯示方式，多數采用筆錄儀。用這種方式記錄，其結果不直觀，尚需人工換算。同時，這種輸出方式不能對試驗進行反饋控制，大大限制了儀器功能的擴展，更為理想的是，有些儀器，比如1985年在津展出的匈牙利TRICO-DIM-TEST型雙軸向拉伸試驗機的輸出方式完全是人工記錄，用尺測量，人工計算，費時費力，也很不精確。

本發明的目的就是為了克服上述缺點和提供一種新型的測試材料雙軸向拉伸力學特性，帶有電子測量系統及微機控制處理系統的新型儀器。

本發明也稱為“雙軸向電子拉伸試驗機”。它是由拉伸機構、互相垂直的測力機構、機械傳動系統、電氣傳動系統，測量系統等幾大部分組成。

本發明的實施例，可參見圖1、2、3、4、5、6。

圖1是本發明的主圖，也是儀器的平面圖。

圖2是圖1的A-A剖面圖，也是拉伸機構的夾頭結構圖。

圖3是測量系統中測力部分原理框圖。