专利名称：在万能材料试验机上测定梁纯弯曲的辅助实验结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械类，特别涉及一种在万能材料试验机上测定梁纯弯曲的辅助实验结构。
背景技术：
在机械领域，各种机械设计研究和机械产品的生产，为了保证和验证机械产品能够满足使用性能的要求，以及选取合理的设计参数，获取最经济的结构尺寸，需要进行各种机械结构型式的材料试验研究，其中如附图1至附图5所示，分别为机械构件纯弯曲力示意图、原有试验机三点弯曲受力示意图、原有试验机F力作用下产生的弯矩图、原有试验机F 力作用下产生的剪力图和原有的材料试验机结构示意图。附图1表示在受到集中力偶m作用下的悬臂梁受力状况；附图2为原有试验机三点弯曲受力状况，附图3和附图4则为在原有试验机F力作用下产生的弯矩图和剪力图，附图5为原有的材料试验机结构示意图，其原有的试验机主要由底座1、滚珠丝杠2、移动横梁3、三点弯曲支架4、实验用梁5、试验机固定横梁6、弯曲压头7和构件支承8构成，试验用梁5在弯曲压头7的作用下，所获得的实验结果既产生弯矩也同时产生剪切力。附图综合上述各附图后可以看出，进行梁弯曲时梁横截面上，理论上一般作用有两种内力，即剪力Q和弯矩M。根据内力与应力之间的基本关系，横截面上的弯矩M要求该面上一定要有正应力ο，因为只有ο才能组成M，同理横截面上的剪力Q则要求该面上一定要有剪力τ。若横截面上的Q=0，而M=常数，称这种情况为纯弯曲。由附图2至附图5可以看出，原有的材料试验机的试验方法所进行的试验结果，不仅具有弯矩而且还有剪力，亦即在梁的横截面上既有剪力Q，又有弯矩M。然而，要想在原有的材料试验机上作梁的纯弯曲实验，而原有材料试验机只能在构件支承8支承力和弯曲压头压力作用下的三点弯曲实验，实验结果不是纯弯曲，无法实现试验用梁纯弯曲的试验。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种在万能材料试验机上测定梁纯弯曲的辅助实验结构，从而解决了在原有材料试验机上，不能作粱的纯弯曲实验，达不到梁纯弯曲的效果的问题。本实用新型是对原有材料试验机结构基础上增加一辅助的实验结构实现的，包括有底座、滚珠丝杠、移动横梁、三点弯曲支架、实验用梁、试压机固定横梁、弯曲压头、构件支承和弯曲压板。本实用新型改变了原有材料试验机的弯曲压头单一作用力与实验用梁相接触进行材料机械性能实验的状况，通过增加一辅助的纯弯曲压板，而纯弯曲压板的两端部具有一凸型接触部和另一凸型接触部的两处接触部，两处接触部分别作用于被测试件上， 构成了与被测试件的实验用梁的两个压力部位，比原有试验机增加了一压力部位，改变了原有材料试验机采用的弯曲压头与实验用梁接触的单一试验受力状况，能够获得对试件的纯弯曲试验参数，且试验参数更为准确；增加的辅助纯弯曲压板的形状以满足被测试件实验用梁的实验要求而确定。[0005]本实用新型具体结构包括在原有实验用粱和弯曲压头之间增加一辅助的纯弯曲压板；辅助的弯曲压板的一端部具有一作用于实验用梁的凸型接触部，以及另一端部的另一凸型接触部；辅助的纯弯曲压板的长度短于实验用梁的长度，其辅助的纯弯曲压板横截面形状为矩形或梯形。本实用新型的优点在于解决了在原有材料试验机上不能作梁纯弯曲实验的问题。
图1为机械构件纯弯曲受示意图。图2为原有试验机三点弯曲受力示意图。图3为原有试验机F力作用下产生的弯矩图。图4为原有试验机F力作用下产生的剪力图。图5为原有的材料试验机结构示意图。图6本实用新型四点弯曲受力示意图。图7本实用新型试验装置弯矩图。图8为实用新型试验装置剪力图。图9为本实用新型试验装置结构示意图。附图中序号含义底座1、滚珠丝杠2、移动横梁3、三点弯曲支架4、实验用梁5、试验机固定横梁6、弯曲压头7、构件支承8、纯弯曲压板20、凸型接触部21、另一凸型接触部 22。
具体实施方式
如附图6至附图8所示，分别为本实用新型四点弯曲受力示意图、本实用新型试验装置弯矩图、和实用新型试验装置剪力图。由图中可以看出，由辅助的纯弯曲压板20的一端具有一作用于试验用梁5的a部的凸型接触部21，以及另一端b部的另一凸型接触部22， 构成了由构件支承8对实验用梁5支承、辅助的纯弯曲压板20两个作用力的四点受力的状况，在改进后的试验机上进行实验结果如同附图7和附图8所示，在试验用梁5的a_b段获得是纯弯矩，而没有剪力。如附图9所示，本实用新型是在原有材料试验机结构基础上增加一辅助的实验结构实现的，包括有底座1、滚珠丝杠2、移动横梁3、三点弯曲支架4、实验用梁5、试压机固定横梁6、弯曲压头7、构件支承8和纯弯曲压板20。其中底座1、滚珠丝杠2和试验机固定横梁6构成了该材料试验机的整体框架结构，移动横梁3与滚珠丝杠2为一螺母螺纹传动机构，移动横梁3的上部安装有三点弯曲支架4，而三点弯曲支架4的上部放置有构件支承8， 在构件支承8的支承下，实验用梁5放置于三点弯曲支架4的上部。试验时，移动横梁3在滚珠丝杠2的驱动下，上升或下降，以调整到安装实验用梁5的合适空间尺寸；经材料试验机动力机构带动移动横梁3连同实验用梁5的向上移动，当实验用梁5与弯曲压头7相接触后，按照试验要求，给予实验用梁5 —定的压力，即能够通过材料试验机的仪表读数，得出并记录出本实验用梁的有关试验数据。[0023] 本实用新型改变了原有材料试验机以弯曲压头7仅有的一个作用力与实验用梁5 相接触进行材料机械性能试验的状况，而在实验用梁5和弯曲压头7之间加装了辅助的纯弯曲压板20，其辅助的纯弯曲压板20的一端具有一作用于试验用梁5的凸型接触部21，而另一端部具有另一凸型接触部22，即有两个作用力作用在试验用梁5上。辅助的纯弯曲压板20的形状以满足被测试件实验用梁5的实验要求而确定当实验用梁5与辅助的弯曲压板20为平面接触面结构时，其二者的受力作用处为面接触；当实验用梁为圆形或椭圆形结构时，其二者的接触处为点接触。由于无论何种作用力的接触方式，均改变了原有材料试验机弯曲压头7对试验用梁5单一作用力的试验状况，极大地改变实验用梁5的受力状况，能够获取试件的纯弯曲实验参数，并使试件的实验参数更为准确。
权利要求1.一种在万能材料试验机上测定梁纯弯曲的辅助实验结构，是在由试压机底座(1)、 试压机滚珠丝杠O)、试压机移动横梁(3)、试压机三点弯曲支架0)、实验用梁(5)、试压机固定横梁(6)、弯曲压头(7)、构件支承(8)构成的材料试验机上改进而成，其特征在于在原有实验用梁(5)和弯曲压头(7)之间增加一辅助的纯弯曲压板(20)，其辅助的纯弯曲压板00)的一端具有一作用于试验用梁( 的凸型接触部，以及另一端部具有另一凸型接触部(22)。
2.依据权利要求1所述的在万能材料试验机上测定梁纯弯曲的辅助实验结构，其特征在于辅助的纯弯曲压板OO)的横截面形状为矩形或梯形。
专利摘要一种在万能材料试验机上测定梁纯弯曲的辅助实验结构，属于机械类，是在由试压机底座、试压机滚珠丝杠、试压机移动横梁、试压机三点弯曲支架、实验用梁、试压机固定横梁、弯曲压头和构件支承构成材料试验上改进而成，其主要是在被测试件实验用梁和试验机的压头之间增加一辅助的纯弯曲压板，其辅助的纯弯曲压板的一端具有一作用于试验用梁的凸型接触部，以及另一端的另一凸型接触部，辅助的纯弯曲压板的横截面形状为矩形或梯形。本实用新型解决了在材料试验机上不能作梁纯弯曲实验的问题，具有很好的实用性。
文档编号G01N3/02GK202119669SQ201120246299
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者胡旭林 申请人:长春工业大学