纯机械式横载荷应力试验机

1.本发明涉及应力试验机领域，尤其为纯机械式横载荷应力试验机。


背景技术：

2.现有应力试验机的主机结构主要由步进电机、减速机、传动主轴、滚珠丝杠、活动平台、夹具、机座等组成，试验机的工作原理为：首先根据试件的长度设定一个限制临界值,试件的变形由位移传感器测得，当变形量达到临界值，试验机通过步进电机带动活动端夹具运动，使试件恢复到原来的长度，如此反复数次直至试件断裂，从而测得试件断裂时的应力等数据来评价试件的开裂性能，现有的应力试验机多需要电机、传动零件等部件，由于电机和传动系统的机械效率无法达到100％，在实验过程中存在总功和有用功不相等的情况。


技术实现要素：

3.为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了合理的结构提高试样测试的精度的纯机械式横载荷应力试验机。
4.本发明提供的技术方案为纯机械式横载荷应力试验机，其特征在于：包括底座，所述底座上设有支架，所述支架一端设有限位器，所述限位器与支架之间固定连接，所述限位器内贯穿设有刚性横杆，所述刚性横杆一端设有刚性连杆一，所述刚性连杆远离刚性横杆一端设有固定夹具一，所述刚性横杆另一端设有刚性连杆二，所述刚性连杆二远离刚性横杆一端设有砝码托盘，所述砝码托盘上设有若干砝码。
5.所述底座上位于支架一侧设有拉力计，所述拉力计一端设有固定夹具二，所述固定夹具二与固定夹具一之间设有试样，所述试样两端分别于固定夹具二与固定夹具一固定连接，所述拉力计与底座之间固定连接。
6.所述底座远离拉力计一侧设有滑轨，所述滑轨上设有千斤顶，所述千斤顶与滑轨之间滑动连接。
7.所述刚性横杆上位于限位器与刚性连杆二之间设有可移动砝码，所述可移动砝码与刚性横杆之间滑动连接。
8.所述刚性横杆用于传递实验拉力，通过杠杆原理放大砝码可以提供的拉力，所述刚性横杆动力臂与阻力臂长度比为5:1。
9.所述限位器设置于支架上端，用于试样断裂后对刚性横杆的保护。
10.所述千斤顶用于砝码托盘的支撑，在实验开始前，通过千斤顶对砝码托盘的支撑可以使试样处于未受力状态，卸下千斤顶可以使试样进入试验状态。
11.本发明的有益效果：
12.本发明提供了外力由砝码、托盘、连杆提供，实验的应力由拉力计直接读取，不需要考虑机械连接所带来的阻力、摩擦力、力臂力矩等外来因素的影响，其监测数据准确可靠。由于不需要额外的电力设备，故电流电压等因素不会对实验造成任何影响。通过砝码位置的调节以及砝码的增减可以调整实验所需拉力，做到宽范围，高精准的纯机械式横载荷
应力试验机。
附图说明
13.图1为本发明纯机械式横载荷应力试验机的整体结构示意图
14.(1、支架；2、限位器；3、可移动砝码；4、刚性横杆；5、刚性连杆一；6、底座；7、固定夹具一；8、刚性连杆二；9、砝码托盘；10、砝码；11、拉力计；12、固定夹具二；13、试样；14、滑轨；15、千斤顶)
具体实施方式
15.以下结合附图对本发明作进一步说明：
16.为了解决现有的应力试验机多需要电机、传动零件等部件，由于电机和传动系统的机械效率无法达到100％，在实验过程中存在总功和有用功不相等的情况等问题，本发明提供如图所示的纯机械式横载荷应力试验机，其特征在于：包括底座6，所述底座6上设有支架1，所述支架1一端设有限位器2，所述限位器2与支架1之间固定连接3，所述限位器2内贯穿设有刚性横杆4，所述刚性横杆4一端设有刚性连杆一5，所述刚性连杆一5远离刚性横杆4一端设有固定夹具一7，所述刚性横杆4另一端设有刚性连杆二8，所述刚性连杆二8远离刚性横杆4一端设有砝码托盘9，所述砝码托盘9上设有若干砝码10。
17.本发明中所述底座6上位于支架1一侧设有拉力计11，所述拉力计11一端设有固定夹具二12，所述固定夹具二12与固定夹具一7之间设有试样13，所述试样13两端分别于固定夹具二12与固定夹具一7固定连接，所述拉力计11与底座6之间固定连接。
18.本发明中所述底座6远离拉力计11一侧设有滑轨14，所述滑轨14上设有千斤顶15，所述千斤顶15与滑轨14之间滑动连接。
19.本发明中所述刚性横杆4上位于限位器2与刚性连杆二8之间设有可移动砝码3，所述可移动砝码3与刚性横杆4之间滑动连接。
20.本发明中所述刚性横杆4用于传递实验拉力，通过杠杆原理放大砝码10可以提供的拉力，所述刚性横杆4动力臂与阻力臂长度比为5:1。
21.本发明中所述限位器2设置于支架1上端，用于试样13断裂后对刚性横杆4的保护。
22.本发明所述千斤顶15用于砝码托盘9的支撑，在实验开始前，通过千斤顶15对砝码托盘9的支撑可以使试样13处于未受力状态，卸下千斤顶15可以使试样13进入试验状态。
23.本发明的工作原理：
24.本实施例的纯机械式横载荷应力试验机，测试前，将试样13固定至固定夹具二12和固定夹具一7之间。将千斤顶15升起，托起砝码托盘9，此时即保证在左侧不受力的情况下往砝码托盘9上添加砝码10。砝码10质量可大范围调节。通过调节刚性横杆4上的砝码达到无级调节实验拉力的目的。将千斤顶15下降，此时砝码10提供实验所需拉力，用户可通过固定夹具二12下的拉力计11读取此时试样所受拉力，从而达到测试目的。
25.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，具体实施方式中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.纯机械式横载荷应力试验机，其特征在于：包括底座(6)，所述底座(6)上设有支架(1)，所述支架(1)一端设有限位器(2)，所述限位器(2)与支架(1)之间固定连接，所述限位器(2)内贯穿设有刚性横杆(4)，所述刚性横杆(4)一端设有刚性连杆一(5)，所述刚性连杆一(5)远离刚性横杆(4)一端设有固定夹具一(7)，所述刚性横杆(4)另一端设有刚性连杆二(8)，所述刚性连杆二(8)远离刚性横杆(4)一端设有砝码托盘(9)，所述砝码托盘(9)上设有若干砝码(10)。2.根据权利要求1所述的纯机械式横载荷应力试验机，其特征在于：所述底座(6)上位于支架(1)一侧设有拉力计(11)，所述拉力计(11)一端设有固定夹具二(12)，所述固定夹具二(12)与固定夹具一(7)之间设有试样(13)，所述试样(13)两端分别于固定夹具二(12)与固定夹具一(7)固定连接，所述拉力计(11)与底座(6)之间固定连接。3.根据权利要求1所述的纯机械式横载荷应力试验机，其特征在于：所述底座(6)远离拉力计(11)一侧设有滑轨(14)，所述滑轨(14)上设有千斤顶(15)，所述千斤顶(15)与滑轨(14)之间滑动连接。4.根据权利要求3所述的纯机械式横载荷应力试验机，其特征在于：所述刚性横杆(4)上位于限位器(2)与刚性连杆二(8)之间设有可移动砝码(3)，所述可移动砝码(3)与刚性横杆(4)之间滑动连接。5.根据权利要求4所述的纯机械式横载荷应力试验机，其特征在于：所述刚性横杆(4)用于传递实验拉力，通过杠杆原理放大砝码(10)可以提供的拉力，所述刚性横杆(4)动力臂与阻力臂长度比为5:1。6.根据权利要求4所述的纯机械式横载荷应力试验机，其特征在于：所述限位器(2)设置于支架(1)上端，用于试样(13)断裂后对刚性横杆(4)的保护。7.根据权利要求1所述的纯机械式横载荷应力试验机，其特征在于：所述千斤顶(15)用于砝码托盘(9)的支撑，在实验开始前，通过千斤顶(15)对砝码托盘(9)的支撑可以使试样(13)处于未受力状态，卸下千斤顶(15)可以使试样(13)进入试验状态。

技术总结
本发明涉及应力试验机领域，尤其为纯机械式横载荷应力试验机。包括底座，所述底座上设有支架，所述支架一端设有限位器，所述限位器与支架之间固定连接，所述限位器内贯穿设有刚性横杆，所述刚性横杆一端设有刚性连杆一，所述刚性连杆远离刚性横杆一端设有固定夹具一，所述刚性横杆另一端设有刚性连杆二，所述刚性连杆二远离刚性横杆一端设有砝码托盘，所述砝码托盘上设有若干砝码。本发明提供了合理的结构提高试样测试的精度的纯机械式横载荷应力试验机。试验机。试验机。


技术研发人员：檀玉 韦一可 梁可心 董晓克
受保护的技术使用者：华北电力大学（保定）
技术研发日：2021.12.24
技术公布日：2022/3/1