一种弹性材料正反双向扭转试验机的制作方法

文档序号:32113758发布日期:2022-11-09 05:47阅读:17来源:国知局
一种弹性材料正反双向扭转试验机的制作方法

1.本发明属于试验设备技术领域,具体地,涉及一种弹性材料正反双向扭转试验机。


背景技术:

2.材料是人类社会生活的物质基础。在知识经济的新时代,材料与能源和信息并列为现代科学技术的三大支柱,被广泛地应用于制备各种生产和生活器件,而材料性能的好坏直接影响所制备器件的工作性能和可靠性,所以检测材料的性能尤为重要,尤其是材料的扭转性能。
3.扭转试验装置主要用来对待测试件进行扭转试验,在试验过程中,对待测试件施加一定的扭矩,并实时记录扭矩和待测试件的转角之间的关系曲线,再基于该关系曲线可对待测试件的材料的扭转性能进行分析。
4.但是,现有技术中的扭转试验装置还存在一定的局限性:1、目前的扭转试验装置大多为敞开的状态,在进行弹性材料试验时,材料超过疲劳强度造成断裂时,一旦试验材料断裂呈几段,部分断裂的部分容易飞溅出去,造成试验人员的损伤;2、目前的扭转试验装置只是简单的进行材料的扭转试验,但是,材料在使用过程中,还存在承受一定载荷的问题,这在现有的试验机上并没有解决。


技术实现要素:

5.发明目的:本发明的目的是提供一种弹性材料正反双向扭转试验机,解决了现有技术中的材料扭转试验机进行试验过程中,危险系数大,存在极大安全隐患,以及现有的试验机在测试手段上存在很大局限性,不能满足测试要求的问题。
6.技术方案:本发明提供了一种弹性材料正反双向扭转试验机,包括扭转主动单元、扭转从动单元、单点加载单元、上下对称加载单元、试验机台、机箱罩、上箱门、下箱门和箱门打开驱动单元,所述机箱罩固定设置在试验机台上,所述箱门打开驱动单元设置在机箱罩上,并且机箱罩的一侧面设有矩形开口,所述上箱门和下箱门罩设在矩形开口位置处,并且上箱门和下箱门上下对称设置,所述上箱门和下箱门均与箱门打开驱动单元连接,所述扭转主动单元、扭转从动单元、单点加载单元和上下对称加载单元均设置在试验机台上,并且扭转主动单元、扭转从动单元、单点加载单元和上下对称加载单元位于机箱罩所罩设范围内;其中,所述扭转主动单元和扭转从动单元之间设有待试验的弹性材料,并且扭转主动单元可扭动待试验的弹性材料;所述单点加载单元可在扭转主动单元和扭转从动单元之间待试验的弹性材料上施加压力;所述上下对称加载单元可在扭转主动单元和扭转从动单元之间待试验的弹性材料上下同时施加压力。本发明的弹性材料正反双向扭转试验机,将扭转试验在密闭的环境下进行,提高了试验机的安全性,通过设置的单点加载单元、上下对称加载单元能够在弹性材料基本实现扭转试验的同时,施加一定的载荷,从而能够满足扭转试验机的多种测试的需求,提高了试验机的适用性。
7.进一步的,上述的弹性材料正反双向扭转试验机,所述扭转主动单元包括扭转驱动电机、扭转驱动减速机、扭转固定底座、扭转转轴、转轴支撑座和扭转主动夹爪,所述扭转固定底座固定设置在试验机台上,所述扭转驱动电机、扭转驱动减速机和转轴支撑座均设置在扭转固定底座上,并且扭转驱动电机和扭转驱动减速机连接,所述扭转驱动减速机和扭转转轴的一端连接,所述扭转转轴设置在转轴支撑座上,所述扭转转轴的另一端和扭转主动夹爪连接,所述扭转主动夹爪可夹持待试验的弹性材料的一端。设置的扭转主动单元通过扭转驱动电机能够提供待试验的弹性材料的正向或者反向的扭转力,可以根据试验灵活进行设置,同时也可以正反交替进行,扭转驱动电机可提供足够的动力,保证待试验的弹性材料完成所设定的扭转。
8.进一步的,上述的弹性材料正反双向扭转试验机,所述扭转从动单元包括水平驱动电机、水平驱动丝杆、两条平行设置的水平直线导轨一、从动支撑底板、从动夹爪支撑座、扭转从动夹爪和水平支撑滑板,所述从动支撑底板固定设置在试验机台上,所述水平驱动电机、水平驱动丝杆和两条平行设置的水平直线导轨一均设置在从动支撑底板上,所述水平驱动电机和水平驱动丝杆连接,所述水平驱动丝杆和两条平行设置的水平直线导轨一平行设置,所述水平支撑滑板和水平驱动丝杆的丝杆螺母固定连接,并且水平支撑滑板和两条平行设置的水平直线导轨一滑动连接,所述从动夹爪支撑座固定设置在水平支撑滑板上,所述扭转从动夹爪设置在从动夹爪支撑座上,并且扭转从动夹爪和扭转主动夹爪对称设置,所述扭转从动夹爪和扭转主动夹爪之间夹持待试验的弹性材料。设置的扭转从动单元具有水平移动的功能,能够调节与扭转主动单元之间的间距,从而将扭转主动夹爪和扭转从动夹爪之间的距离调节到适用于待试验的弹性材料的长度,调节范围大,能够保证试验所需。
9.进一步的,上述的弹性材料正反双向扭转试验机,所述扭转主动夹爪和扭转从动夹爪的结构相同,并且扭转主动夹爪和扭转从动夹爪均包括一组夹爪本体和夹爪安装盘,所述一组夹爪本体按照环形阵列的方式设置在夹爪安装盘上,所述夹爪本体包括夹持部、限位螺钉、锁紧螺钉、复位弹簧和弹簧连接块,所述夹持部的一端设置在夹爪安装盘上,并且夹持部和夹爪安装盘滑动连接,所述夹持部设置在夹爪安装盘的一端连接有弹簧连接块,所述复位弹簧的一端和夹爪安装盘连接,并且复位弹簧的另一端和弹簧连接块连接,所述限位螺钉和锁紧螺钉均与夹爪安装盘螺纹连接,并且限位螺钉和锁紧螺钉沿夹爪安装盘的径向设置,所述夹持部位于夹爪安装盘内的外壁上设有锥形孔,所述限位螺钉伸入夹爪安装盘内的端部设置为锥形头,所述锥形头设置在锥形孔内,所述锁紧螺钉伸入夹爪安装盘内的端面与夹持部相抵。通过设置的限位螺钉和锁紧螺钉,在径向和轴向双向进行夹持部的限定,使得待试验的弹性材料夹持方便快捷,夹持牢固,避免试验过程中待试验的弹性材料松动脱落,保证试验结果的准确性。
10.进一步的,上述的弹性材料正反双向扭转试验机,所述箱门打开驱动单元包括两个对称设置的箱门打开驱动装置,所述箱门打开驱动装置包括打开驱动马达、旋转盘、上驱动摆杆一、上连杆一、上连杆二、上铰接连接座一、上摇杆、上铰接连接座二、下驱动摆杆一、下连杆一、下连杆二、下铰接连接座一、下摇杆和下铰接连接座二,所述打开驱动马达和旋转盘连接,所述上驱动摆杆一和下驱动摆杆一的一端均与旋转盘连接,并且上驱动摆杆一和下驱动摆杆一处于同一直径上,所述上连杆一的一端和上驱动摆杆一远离旋转盘的一端
连接,所述上连杆二和上连杆一远离上驱动摆杆一的一端连接,所述上连杆二远离上连杆一的一端和上铰接连接座一连接,所述上连杆二和上摇杆均通过转轴与机箱罩的侧壁连接,所述上摇杆的一端和上铰接连接座二连接,所述上铰接连接座一和上铰接连接座二均固定设置在上箱门上;所述下连杆一的一端和下驱动摆杆一远离旋转盘的一端连接,所述下连杆一的另一端和下连杆二连接,所述下连杆二远离下连杆一的一端和下铰接连接座一连接,所述下连杆二和下摇杆均通过转轴与机箱罩的侧壁连接,所述下摇杆和下铰接连接座二连接,所述下铰接连接座一和下铰接连接座二均固定设置在下箱门上。通过一个打开驱动马达分别带动两套连杆机构移动,从而使得上箱门和下箱门对开式的打开或者关闭,保证试验安全。
11.进一步的,上述的弹性材料正反双向扭转试验机,所述矩形开口上下两端的内壁上分别设有楔形坡口一和楔形破口二,所述上箱门的上端部设有倾斜面一,所述下箱门的下端部设有倾斜面二,所述倾斜面一设置在楔形坡口一内,所述倾斜面二设置在楔形破口二内。设置的楔形破口和倾斜面的接触结构,使得上箱门和下箱门能够与矩形开口的连接位置处连接良好,形成良好过渡,避免卡滞。
12.进一步的,上述的弹性材料正反双向扭转试验机,所述单点加载单元包括单点加载直线模组、单点加载直线导轨、单点加载龙门架、单点加载水平调整装置、单点加载竖直调整装置和单点加载压板,所述单点加载龙门架设置在单点加载直线模组和单点加载直线导轨上,所述单点加载水平调整装置设置在单点加载龙门架的横梁上,所述单点加载竖直调整装置和单点加载水平调整装置连接,所述单点加载压板和单点加载竖直调整装置连接,并且单点加载竖直调整装置可驱动单点加载压板与待试验的弹性材料相接触,所述单点加载压板为弧形板。单点加载直线模组、单点加载水平调整装置和单点加载竖直调整装置形成三轴坐标移动系统,能够驱动单点加载压板移动到扭转主动夹爪和扭转从动夹爪之间的待试验的弹性材料上方,以便进行待试验的弹性材料的加压试验。
13.进一步的,上述的弹性材料正反双向扭转试验机,所述单点加载水平调整装置包括水平调整电机、水平调整转轴一、水平调整主动轮、水平调整齿轮带、水平调整从动轮、水平调整丝杆、水平调整直线导轨和水平调整安装板,所述水平调整电机的转轴和水平调整转轴一连接,所述水平调整主动轮通过键和水平调整转轴一连接,所述水平调整齿轮带套设在水平调整主动轮和水平调整从动轮上,所述水平调整从动轮和水平调整丝杆连接,所述水平调整直线导轨和水平调整丝杆平行设置,所述水平调整安装板和水平调整丝杆的丝杆螺母固定连接,并且水平调整安装板和水平调整直线导轨滑动连接,所述单点加载竖直调整装置和水平调整安装板连接。
14.进一步的,上述的弹性材料正反双向扭转试验机,所述上下对称加载单元包括双点加载直线模组、双点记载直线导轨、竖直安装板、双向驱动装置、上压头和下压头,所述竖直安装板与双点加载直线模组和双点记载直线导轨连接,所述双向驱动装置设置在竖直安装板上,所述上压头和下压头均与双向驱动装置连接,并且双向驱动装置可驱动上压头和下压头从上下两侧分别与待试验的弹性材料相接触,所述上压头和下压头上下交错设置,所述上压头位于待试验的弹性材料上方,所述下压头位于待试验的弹性材料下方。
15.进一步的,上述的弹性材料正反双向扭转试验机,所述双向驱动装置包括双向驱动电机、双向驱动主动轮、双向驱动从动轮、双向驱动齿轮带、竖直导轨一、竖直导轨二、齿
轮带夹板一和齿轮带夹板二,所述双向驱动电机和双向驱动主动轮连接,所述双向驱动齿轮带套设在双向驱动主动轮和双向驱动从动轮上,所述竖直导轨一和竖直导轨二平行设置,并且竖直导轨一和竖直导轨二位于双向驱动齿轮带的两侧,所述齿轮带夹板一的一端和双向驱动齿轮带固定连接,并且齿轮带夹板一的另一端和竖直导轨一滑动连接,所述上压头和齿轮带夹板一连接,所述齿轮带夹板二的一端和双向驱动齿轮带固定连接,并且齿轮带夹板二的另一端和竖直导轨二滑动连接,所述下压头和齿轮带夹板二连接。
16.上述技术方案可以看出,本发明具有如下有益效果:本发明所述的弹性材料正反双向扭转试验机,结构设计合理,在进行扭转试验的过程中,改变了传统的只进行待试验的弹性材料的扭转以外,通过加设的单点加载单元和上下对称加载单元,分别在对待试验的弹性材料在扭转的过程是施加一个压力点以及两个压力点,从而更接近待试验的弹性材料的实际工况,提高了弹性材料试验的全面性,从而能够更加全面的获取试验数据。
附图说明
17.图1为本发明所述弹性材料正反双向扭转试验机的外形结构示意图;图2为本发明所述弹性材料正反双向扭转试验机的内部结构示意图;图3为本发明所述扭转主动单元的结构示意图;图4为本发明所述扭转从动单元的结构示意图;图5为本发明所述扭转主动夹爪或扭转从动夹爪的结构示意图;图6为本发明所述扭转主动夹爪或扭转从动夹爪的剖面图;图7为本发明所述箱门打开驱动单元的结构示意图;图8为本发明所述单点加载单元的结构示意图;图9为本发明所述上下对称加载单元的结构示意图。
18.图中:扭转主动单元1、扭转驱动电机11、扭转驱动减速机12、扭转固定底座13、扭转转轴14、转轴支撑座15、扭转主动夹爪16、夹爪本体161、夹爪安装盘162、夹持部163、限位螺钉164、锁紧螺钉165、复位弹簧166、弹簧连接块167、锥形孔168、锥形头169、扭转从动单元2、水平驱动电机21、水平驱动丝杆22、水平直线导轨一23、从动支撑底板24、从动夹爪支撑座25、扭转从动夹爪26、水平支撑滑板27、单点加载单元3、单点加载直线模组31、水平调整电机341、水平调整转轴一342、水平调整主动轮343、水平调整齿轮带344、水平调整从动轮345、水平调整丝杆346、水平调整直线导轨347、水平调整安装板348、单点加载直线导轨32、单点加载龙门架33、单点加载水平调整装置34、单点加载竖直调整装置35、支撑架体351、竖直驱动电机352、竖直驱动丝杆353、丝杆套354、竖直导向滑板355、导向柱356、转接板357、单点加载压板36、上下对称加载单元4、双点加载直线模组41、双点记载直线导轨42、竖直安装板43、双向驱动装置44、双向驱动电机441、双向驱动主动轮442、双向驱动从动轮443、双向驱动齿轮带444、竖直导轨一445、竖直导轨二446、齿轮带夹板一447、齿轮带夹板二448、上压头45、下压头46、试验机台5、机箱罩6、矩形开口61、楔形坡口一62、楔形破口二63、上箱门7、倾斜面一71、下箱门8、倾斜面二81、箱门打开驱动单元9、打开驱动马达91、旋转盘92、上驱动摆杆一93、上连杆一94、上连杆二95、上铰接连接座一96、上摇杆97、上铰接连接座二98、下驱动摆杆一99、下连杆一910、下连杆二911、下铰接连接座一912、下摇杆913、下铰接连接座二914。
具体实施方式
19.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
20.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
21.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。
22.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
24.如图1、2所示的弹性材料正反双向扭转试验机,包括扭转主动单元1、扭转从动单元2、单点加载单元3、上下对称加载单元4、试验机台5、机箱罩6、上箱门7、下箱门8和箱门打开驱动单元9,所述机箱罩6固定设置在试验机台5上,所述箱门打开驱动单元9设置在机箱罩6上,并且机箱罩6的一侧面设有矩形开口61,所述上箱门7和下箱门8罩设在矩形开口61位置处,并且上箱门7和下箱门8上下对称设置,所述上箱门7和下箱门8均与箱门打开驱动单元9连接,所述扭转主动单元1、扭转从动单元2、单点加载单元3和上下对称加载单元4均设置在试验机台5上,并且扭转主动单元1、扭转从动单元2、单点加载单元3和上下对称加载单元4位于机箱罩6所罩设范围内;其中,所述扭转主动单元1和扭转从动单元2之间设有待试验的弹性材料,并且扭转主动单元1可扭动待试验的弹性材料;所述单点加载单元3可在扭转主动单元1和扭转从动单元2之间待试验的弹性材料上施加压力;所述上下对称加载单元4可在扭转主动单元1和扭转从动单元2之间待试验的弹性材料上下同时施加压力。
25.上述弹性材料正反双向扭转试验机的工作原理为:待试验的弹性材料在扭转主动单元1和扭转从动单元2之间被扭动,可以根据材料
的属性,通过设定扭转主动单元1带动待试验的弹性材料扭转一定圈数,通过可打开和关闭的上箱门7和下箱门8,能够将试验的环境封闭起来,即使待试验的弹性材料在扭转过程中断裂,断裂的待试验的弹性材料也不会脱出,从而保证了试验人员的工作安全,设置的单点加载单元3能够在待试验的弹性材料扭转过程中,对待试验的弹性材料施压一定压力,从而测试待试验的弹性材料在压力作用下的性能,上下对称加载单元4能够从两个相对的方向对待试验的弹性材料施压压力,从而测试待试验的弹性材料在双向压力作用下的性能。
26.如图3所示的扭转主动单元1包括扭转驱动电机11、扭转驱动减速机12、扭转固定底座13、扭转转轴14、转轴支撑座15和扭转主动夹爪16,所述扭转固定底座13固定设置在试验机台5上,所述扭转驱动电机11、扭转驱动减速机12和转轴支撑座15均设置在扭转固定底座13上,并且扭转驱动电机11和扭转驱动减速机12连接,所述扭转驱动减速机12和扭转转轴14的一端连接,所述扭转转轴14设置在转轴支撑座15上,所述扭转转轴14的另一端和扭转主动夹爪16连接,所述扭转主动夹爪16可夹持待试验的弹性材料的一端。扭转驱动电机11启动,带动扭转转轴14旋转,从而带动扭转主动夹爪16旋转,在待试验的弹性材料另一端被扭转从动单元2固定的情况下,使得待试验的弹性材料绕着扭转从动单元2扭转,进行待试验的弹性材料的扭转性能测试。
27.如图4所示的扭转从动单元2包括水平驱动电机21、水平驱动丝杆22、两条平行设置的水平直线导轨一23、从动支撑底板24、从动夹爪支撑座25、扭转从动夹爪26和水平支撑滑板27,所述从动支撑底板24固定设置在试验机台5上,所述水平驱动电机21、水平驱动丝杆22和两条平行设置的水平直线导轨一23均设置在从动支撑底板24上,所述水平驱动电机21和水平驱动丝杆22连接,所述水平驱动丝杆22和两条平行设置的水平直线导轨一23平行设置,所述水平支撑滑板27和水平驱动丝杆22的丝杆螺母固定连接,并且水平支撑滑板27和两条平行设置的水平直线导轨一23滑动连接,所述从动夹爪支撑座25固定设置在水平支撑滑板27上,所述扭转从动夹爪26设置在从动夹爪支撑座25上,并且扭转从动夹爪26和扭转主动夹爪16对称设置,所述扭转从动夹爪26和扭转主动夹爪16之间夹持待试验的弹性材料。在待试验的弹性材料进行试验过程中,需要测试不同长度情况下待试验的弹性材料的扭转性能,通过水平驱动电机21带动水平驱动丝杆22旋转,使得水平驱动丝杆22上的丝杆螺母沿着水平驱动丝杆22的轴线方向移动,从而使得水平支撑滑板27水平移动,扭转从动夹爪26靠近或者远离扭转主动夹爪16,从而调节扭转主动夹爪16和扭转从动夹爪26之间的距离,使得扭转主动夹爪16和扭转从动夹爪26之间达到待试验的弹性材料的适应距离,进行待试验的弹性材料的夹持。
28.如图5、6所示的扭转主动夹爪16和扭转从动夹爪26的结构相同,并且扭转主动夹爪16和扭转从动夹爪26均包括一组夹爪本体161和夹爪安装盘162,所述一组夹爪本体161按照环形阵列的方式设置在夹爪安装盘162上,所述夹爪本体161包括夹持部163、限位螺钉164、锁紧螺钉165、复位弹簧166和弹簧连接块167,所述夹持部163的一端设置在夹爪安装盘162上,并且夹持部163和夹爪安装盘162滑动连接,所述夹持部163设置在夹爪安装盘162的一端连接有弹簧连接块167,所述复位弹簧166的一端和夹爪安装盘162连接,并且复位弹簧166的另一端和弹簧连接块167连接,所述限位螺钉164和锁紧螺钉165均与夹爪安装盘162螺纹连接,并且限位螺钉164和锁紧螺钉165沿夹爪安装盘162的径向设置,所述夹持部163位于夹爪安装盘162内的外壁上设有锥形孔168,所述限位螺钉164伸入夹爪安装盘162
内的端部设置为锥形头169,所述锥形头169设置在锥形孔168内,所述锁紧螺钉165伸入夹爪安装盘162内的端面与夹持部163相抵。
29.先旋动限位螺钉164,使得锥形头169插入锥形孔168,通过限位螺钉16的逐渐旋入,推动一组环形阵列设置的夹持部163向夹爪安装盘162中心靠拢,此时复位弹簧166被压缩,使得一组环形阵列设置的夹持部163所在圆周减小,从而使得一组环形阵列设置的夹持部163夹持住待试验的弹性材料,在通过旋动锁紧螺钉165,使得锁紧螺钉165压紧在夹持部163的外壁上,从而进行夹持部163的固定,进而保证一组环形阵列设置的夹持部163能够稳定的夹持住待试验的弹性材料,试验完毕,旋松限位螺钉164和锁紧螺钉165,夹持部163在复位弹簧166的弹性恢复力作用下,使得一组环形阵列设置的夹持部163所在的圆周直径变大,从而释放待试验的弹性材料。
30.如图7所示的箱门打开驱动单元9包括两个对称设置的箱门打开驱动装置,所述箱门打开驱动装置包括打开驱动马达91、旋转盘92、上驱动摆杆一93、上连杆一94、上连杆二95、上铰接连接座一96、上摇杆97、上铰接连接座二98、下驱动摆杆一99、下连杆一910、下连杆二911、下铰接连接座一912、下摇杆913和下铰接连接座二914,所述打开驱动马达91和旋转盘92连接,所述上驱动摆杆一93和下驱动摆杆一99的一端均与旋转盘92连接,并且上驱动摆杆一93和下驱动摆杆一99处于同一直径上,所述上连杆一94的一端和上驱动摆杆一93远离旋转盘92的一端连接,所述上连杆二95和上连杆一94远离上驱动摆杆一93的一端连接,所述上连杆二95远离上连杆一94的一端和上铰接连接座一96连接,所述上连杆二95和上摇杆97均通过转轴与机箱罩6的侧壁连接,所述上摇杆97的一端和上铰接连接座二98连接,所述上铰接连接座一96和上铰接连接座二98均固定设置在上箱门7上;所述下连杆一910的一端和下驱动摆杆一99远离旋转盘92的一端连接,所述下连杆一910的另一端和下连杆二911连接,所述下连杆二911远离下连杆一910的一端和下铰接连接座一912连接,所述下连杆二911和下摇杆913均通过转轴与机箱罩6的侧壁连接,所述下摇杆913和下铰接连接座二914连接,所述下铰接连接座一912和下铰接连接座二914均固定设置在下箱门8上。
31.上箱门7和下箱门8打开时,打开驱动马达9驱动旋转盘92转动,使得上驱动摆杆一93和下驱动摆杆一9旋转,上驱动摆杆一9拉动上连杆一94移动,下驱动摆杆一9拉动下连杆一910移动,上连杆一94拉动上连杆二95绕着与机箱罩6的侧壁连接的位置旋转,下连杆一910拉动下连杆二911绕着与机箱罩6的侧壁连接的位置旋转,在上连杆二95主动力的驱动下带动上箱门7和上摇杆97构成的连杆结构绕着上摇杆97与机箱罩6的侧壁连接的位置摆动,在下连杆二911主动力的驱动下带动下箱门8和下摇杆913构成的连杆结构绕着下摇杆913与机箱罩6的侧壁连接的位置摆动,从而使得上箱门7和下箱门8打开。
32.上箱门7和下箱门8关闭时,与上面上箱门7和下箱门8打开时同理,只不过打开驱动马达9的旋转方向相反。
33.上述结构中,所述矩形开口61上下两端的内壁上分别设有楔形坡口一62和楔形破口二63,所述上箱门7的上端部设有倾斜面一71,所述下箱门8的下端部设有倾斜面二81,所述倾斜面一71设置在楔形坡口一62内,所述倾斜面二81设置在楔形破口二63内。在上箱门7和下箱门8关闭的过程中,当上箱门7和下箱门8即将关闭时,在连杆驱动结构的带动下,上箱门7和下箱门8罩设在矩形开口61位置处,倾斜面一71进入楔形坡口一62,倾斜面二81进入楔形破口二63,从而实现上箱门7和下箱门8与机箱罩6之间的过渡连接。
34.如图8所示的单点加载单元3包括单点加载直线模组31、单点加载直线导轨32、单点加载龙门架33、单点加载水平调整装置34、单点加载竖直调整装置35和单点加载压板36,所述单点加载龙门架33设置在单点加载直线模组31和单点加载直线导轨32上,所述单点加载水平调整装置34设置在单点加载龙门架33的横梁上,所述单点加载竖直调整装置35和单点加载水平调整装置34连接,所述单点加载压板36和单点加载竖直调整装置35连接,并且单点加载竖直调整装置35可驱动单点加载压板36与待试验的弹性材料相接触,所述单点加载压板36为弧形板。单点加载直线模组31驱动单点加载龙门架33靠近扭转主动夹爪16和扭转从动夹爪26,然后单点加载水平调整装置34驱动单点加载压板36移动到待试验的弹性材需要加压点的正上方,在单点加载竖直调整装置35的驱动下单点加载压板36不断对待试验的弹性材施加压力,完成单点加压的试验。
35.上述结构中,单点加载水平调整装置34包括水平调整电机341、水平调整转轴一342、水平调整主动轮343、水平调整齿轮带344、水平调整从动轮345、水平调整丝杆346、水平调整直线导轨347和水平调整安装板348,所述水平调整电机341的转轴和水平调整转轴一342连接,所述水平调整主动轮343通过键和水平调整转轴一342连接,所述水平调整齿轮带344套设在水平调整主动轮343和水平调整从动轮345上,所述水平调整从动轮345和水平调整丝杆346连接,所述水平调整直线导轨347和水平调整丝杆346平行设置,所述水平调整安装板348和水平调整丝杆346的丝杆螺母固定连接,并且水平调整安装板348和水平调整直线导轨347滑动连接,所述单点加载竖直调整装置35和水平调整安装板348连接。水平调整电机341的正转或者反转,通过水平调整转轴一342、水平调整主动轮343、水平调整齿轮带344、水平调整从动轮345的转动,带动水平调整丝杆346正转或者反转,从而使得水平调整丝杆346上的丝杆螺母沿着水平调整丝杆346的轴线方向移动,能够将水平调整安装板348移动到任意位置。
36.上述结构中,单点加载竖直调整装置35包括支撑架体351、竖直驱动电机352、竖直驱动丝杆353、丝杆套354、竖直导向滑板355、一组导向柱356和转接板357,所述支撑架体351和水平调整安装板348固定连接,所述竖直驱动电机352和一组导向柱356均设置在支撑架体351上,所述竖直驱动电机352和竖直驱动丝杆353连接,所述丝杆套354套设在竖直驱动丝杆353上,并且丝杆套354和竖直驱动丝杆353螺纹连接,所述竖直导向滑板355通过螺钉和丝杆套354固定连接,并且竖直导向滑板355和一组导向柱356滑动连接,所述转接板357和丝杆套354的下端部固定连接,所述单点加载压板36和转接板357固定连接。竖直驱动电机352带动竖直驱动丝杆353旋转,由于丝杆套354和竖直驱动丝杆353螺纹连接,因此丝杆套354沿着竖直驱动丝杆353升降,通过丝杆套354不断下降,能够带动单点加载压板36下降,并且对待试验的弹性材料施加一定压力。
37.如图9所示的上下对称加载单元4包括双点加载直线模组41、双点记载直线导轨42、竖直安装板43、双向驱动装置44、上压头45和下压头46,所述竖直安装板43与双点加载直线模组41和双点记载直线导轨42连接,所述双向驱动装置44设置在竖直安装板43上,所述上压头45和下压头46均与双向驱动装置44连接,并且双向驱动装置44可驱动上压头45和下压头46从上下两侧分别与待试验的弹性材料相接触,所述上压头45和下压头46上下交错设置,所述上压头45位于待试验的弹性材料上方,所述下压头46位于待试验的弹性材料下方,上压头45和下压头46均为弧形板。双点加载直线模组41能够带动竖直安装板43靠近扭
转主动夹爪16和扭转从动夹爪26,从而使得上压头45和下压头46分别位于待试验的弹性材料的上方和下方,双向驱动装置44带动上压头45和下压头46同步靠近或者远离待试验的弹性材料,从而能够在待试验的弹性材料上施加上下两个压力点,进行双点压力的试验,并且由于上压头45和下压头46的正反双向力作用,因此对待试验的弹性材料具有一定变形,使得上压头45和下压头46之间的待试验的弹性材料部分为倾斜的。
38.上述结构中,双向驱动装置44包括双向驱动电机441、双向驱动主动轮442、双向驱动从动轮443、双向驱动齿轮带444、竖直导轨一445、竖直导轨二446、齿轮带夹板一447和齿轮带夹板二448,所述双向驱动电机441和双向驱动主动轮442连接,所述双向驱动齿轮带444套设在双向驱动主动轮442和双向驱动从动轮443上,所述竖直导轨一445和竖直导轨二446平行设置,并且竖直导轨一445和竖直导轨二446位于双向驱动齿轮带444的两侧,所述齿轮带夹板一447的一端和双向驱动齿轮带444固定连接,并且齿轮带夹板一447的另一端和竖直导轨一445滑动连接,所述上压头45和齿轮带夹板一447连接,所述齿轮带夹板二448的一端和双向驱动齿轮带444固定连接,并且齿轮带夹板二448的另一端和竖直导轨二446滑动连接,所述下压头46和齿轮带夹板二448连接。双向驱动电机441带动双向驱动主动轮442旋转,通过双向驱动主动轮442、双向驱动从动轮443、双向驱动齿轮带444的传动,带动齿轮带夹板一447和齿轮带夹板二448靠近或远离。
39.本发明弹性材料正反双向扭转试验机的工作方法,包括如下步骤:s1、初始时,单点加载单元(3)和上下对称加载单元(4)分别位于远离扭转主动单元(1)和扭转从动单元(2)的位置,根据待试验的弹性材料的长度,水平驱动电机(21)带动水平驱动丝杆(22)旋转,从而使得水平支撑滑板(27)沿着两条平行设置的水平直线导轨一(23)滑动,使得扭转从动夹爪(26)与扭转主动夹爪(16)之间的距离达到试验距离;s2、箱门打开驱动单元(9)驱动上箱门(7)和下箱门(8)对开式打开,使得机箱罩(6)呈敞开结构;s3、人工手持待试验的弹性材料,将待试验的弹性材料的两端分别夹持在扭转主动夹爪(16)和扭转从动夹爪(26)上;s4、人手从机箱罩(6)内抽出,箱门打开驱动单元(9)驱动上箱门(7)和下箱门(8)关闭,上箱门(7)和下箱门(8)罩设住矩形开口(61),从而使得机箱罩(6)整体为封闭结构;s5、开始试验,扭转驱动电机(11)启动,带动扭转主动夹爪(16)旋转,由于扭转从动夹爪(26)的一侧是固定的,因此待试验的弹性材料在扭转主动夹爪(16)旋转的带动下呈现扭转的状态;s6、需要加载单点压力时,单点加载直线模组(31)驱动单点加载龙门架(33)沿着单点加载直线导轨(32)滑动,使得单点加载龙门架(33)靠近扭转主动夹爪(16)和扭转从动夹爪(26)之间的待试验的弹性材料;s7、单点加载水平调整装置(34)根据试验要求将单点加载压板(36)调节到待试验的弹性材料需要施压压力的上方;s8、单点加载竖直调整装置(35)驱动单点加载压板(36)下降,使得单点加载压板(36)压紧在待试验的弹性材料,从而对待试验的弹性材料进行加压测试;s9、需要进行双点压力试验时,双点加载直线模组(41)驱动竖直安装板(43)靠近扭转主动夹爪(16)和扭转从动夹爪(26)之间的待试验的弹性材料;
s10、双向驱动装置(44)驱动上压头(45)和下压头(46)分别从待试验的弹性材料的上下两侧靠近,并且上压头(45)和下压头(46)分别从上下两侧对待试验的弹性材料施加压力,进行双点加载测试。
40.以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
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