專利名稱：多功能便攜式材料試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及材料力學(xué)的試驗(yàn)器械，是一種便攜式材料實(shí)驗(yàn)機(jī)。
本實(shí)用新型是對中國專利87214122.5《便攜式拉伸試驗(yàn)機(jī)》的進(jìn)一步完善和改進(jìn)，在原來只能測量拉伸的功能基礎(chǔ)上增加了一些附件，能夠完成拉伸、壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲及穩(wěn)定試驗(yàn)，成為對金屬與非金屬小型材料進(jìn)行驗(yàn)試的活動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)室。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種簡單實(shí)用特別是適合教學(xué)使用的材料試驗(yàn)機(jī)。該試驗(yàn)機(jī)所用的試件不是試棒而是一根試絲，它在給試件加載荷的同時(shí)能自動(dòng)繪出材料的應(yīng)力——應(yīng)變曲線，直觀明了的顯示出材料從受力開始到實(shí)驗(yàn)完畢全過程的機(jī)械特性。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想是通過一根拉簧將作用力加到一鋼絲試件上，作用力的大小用拉簧受力后在彈性限度內(nèi)的變形量(拉伸長度)來表示出，試件的變形量則通過一和彈簧同步運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)板將試件的變形位移改變90度方向后在一座標(biāo)板上給出，這樣試件受到外界拉力時(shí)就可同時(shí)顯示出拉力和拉伸長度的關(guān)系曲線。
本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的長方形的拉伸試驗(yàn)機(jī)座由底座和面板兩部分組成，面板和底座之間留有一定的間隙作為導(dǎo)軌，機(jī)座的中央有一方形的導(dǎo)向槽，在右半部的導(dǎo)向槽內(nèi)裝有一絲杠，絲杠上有一滑塊式螺母，在左部的導(dǎo)向槽上架有一U形托架，托架是固定在橫跨導(dǎo)向槽插在導(dǎo)軌內(nèi)的一個(gè)導(dǎo)板上，當(dāng)托架在導(dǎo)向槽上做縱向移動(dòng)時(shí)，則帶動(dòng)導(dǎo)板在導(dǎo)軌內(nèi)做縱向移動(dòng)。一根經(jīng)過拉伸校驗(yàn)標(biāo)定的拉簧一端固定在滑塊螺母上，另一端固定在托架上。在導(dǎo)向槽內(nèi)左半部的槽內(nèi)裝有一可拉出和推進(jìn)的方形支架，被試的鋼絲試件一端固定在支架上，另一端則固定在托架上。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠時(shí)，滑塊螺母則沿絲杠軸向右(即向后)移動(dòng)拉伸簧，一個(gè)作用力便通過拉簧、托架作用到試件上使試件被拉伸變形。
加在鋼絲試件上的作用力及試件的拉伸長度(變形量)的顯示可通過下面的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在托架的導(dǎo)板上有一塊可在導(dǎo)板上靈活移動(dòng)，中間開有45度斜槽的調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)板被固定在機(jī)座上的一個(gè)導(dǎo)柱限位、導(dǎo)向，當(dāng)托架帶動(dòng)導(dǎo)板縱向移動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)板則在斜槽和導(dǎo)柱的引導(dǎo)下做與托架移動(dòng)成45度方向的移動(dòng)，即調(diào)節(jié)板在隨著導(dǎo)板、托架做縱向移動(dòng)的同時(shí)又做等速的橫向位移。在調(diào)節(jié)板的水平方向上插有一塊座標(biāo)板，座標(biāo)板的縱座標(biāo)表示外界作用力的大小，橫座標(biāo)則表示試件的拉伸長度。在滑塊螺母上有一向側(cè)面伸出的筆架，座標(biāo)板與向外伸出的筆架剛好構(gòu)成一付繪圖記錄工具。由于本實(shí)用新型的筆架是裝在滑塊同步做縱向移動(dòng)的，因此當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，滑塊螺母向后移動(dòng)，作用力通過拉簧、托架加到試件上后，筆架的筆尖在座標(biāo)板的縱座標(biāo)方向上記錄下來的位移量(即拉簧的拉伸長度)便為外界作用力的大??；試件變形時(shí)，滑塊螺母、托架等一起隨試件的拉伸做縱向位移，這時(shí)雖然座標(biāo)板在調(diào)節(jié)板的帶動(dòng)下做45度方向的移動(dòng)，但由于筆架本身在做縱向移動(dòng)，故筆架是在座標(biāo)板的橫座標(biāo)板方向上記錄了試件的變形量，這樣，隨著外界作用力的施加，本實(shí)用新型便自動(dòng)記錄下試件的外加載荷與試件拉伸長度的關(guān)系曲線，即材料的應(yīng)力——應(yīng)變曲線。在試驗(yàn)時(shí)為了準(zhǔn)確反映出鋼絲試件被外力所拉斷這一物理現(xiàn)象和機(jī)械特性，本實(shí)用新型在安裝固定鋼絲試件時(shí)需先把鋼絲的兩端在銷柱上繞1～～2圈，然后再分別用螺母擰緊，這樣就可避免試件受剪切力或擠壓力而提前斷裂，保證了試驗(yàn)的可靠性。
本實(shí)用新型的最大優(yōu)點(diǎn)在于在一個(gè)攜帶、使用方便，結(jié)構(gòu)、操作簡單的小型拉伸試驗(yàn)機(jī)上能觀察到材料受拉力破壞的全過程，并同時(shí)能記錄下材料的外加載荷與材料變形量的關(guān)系曲線，實(shí)現(xiàn)了大型拉伸試驗(yàn)機(jī)所具備的功能，因而可廣泛應(yīng)用于教學(xué)和試驗(yàn)中。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例由以下的附圖給出。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
圖中(1)為的手柄，(2)為底座，(3)為面板，(4)為導(dǎo)軌，(5)為座標(biāo)板，(6)為筆架，(8)為調(diào)節(jié)板，(9)為導(dǎo)板，(10)為支架定位銷，(11)為支架，(12)、(16)為擰緊螺絲，(13)、(15)為銷柱，(14)為鋼絲試件，(17)、(20)為定位螺絲，(18)為托架，(19)為拉簧，(7)為導(dǎo)柱，(21)為滑塊螺母，(22)為絲杠，(23)為導(dǎo)向槽，(24)為橫支架，(25)為立柱，(26)為抗扭附件，(27)為支板，(28)為拉鏈。
1、拉伸實(shí)驗(yàn)根據(jù)被試鋼絲試件的長度調(diào)節(jié)好支架(11)的位置并用定位銷(10)鎖住，鋼絲試件的兩端在銷柱(13)、(15)上繞1～～2圈后固定在擰緊螺絲(12)、(16)上，搖動(dòng)手柄(1)，絲杠(22)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊螺母(21)沿導(dǎo)向槽(23)向后移動(dòng)拉伸簧(19)，一個(gè)作用力便通過拉簧(19)、托架(18)作用到鋼絲試件上，作用力的大小通過拉簧(19)的拉伸長度在座標(biāo)板(5)的縱座標(biāo)上間接給出，拉簧(19)的拉伸長度與外加作用力的關(guān)系予先校驗(yàn)標(biāo)定好，(如拉簧伸長10厘米所加的作用力為1公斤)，這里所用的拉簧必須保證在試件從開始到斷裂的整個(gè)拉伸試驗(yàn)過程中，拉簧的工作可靠的處于線性范圍之內(nèi)。試件受到外加拉力后逐漸被拉伸變形，隨著試件的變形，托架(18)、導(dǎo)板(9)及滑塊螺母(21)向右作縱向位移，調(diào)節(jié)板(8)和插在上面的座標(biāo)板(5)則做45度方向的右移，由于筆架(6)是隨著滑塊螺母(21)同步向右移動(dòng)故筆架(6)的筆尖在座標(biāo)板(5)的橫座標(biāo)軸方向上記錄下試件的變形量，這樣在座標(biāo)板上得到的便是一組真實(shí)可信的材料應(yīng)力——應(yīng)變曲線。
2、壓縮實(shí)驗(yàn)去掉擰緊螺絲(12)，把橫支支架(24)裝在支架(11)上。把支板(27)裝在圖中B位置缺口處，形成與支架(24)呈對峙狀態(tài)。把拉鏈(28)掛在(13)與(15)銷柱上，這樣便把拉力轉(zhuǎn)化為壓力。把被壓件置于(24)與(27)之間，搖動(dòng)手柄(1)與拉伸同理可得到壓縮實(shí)驗(yàn)曲線。
3、剪切實(shí)驗(yàn)在支架(11)上面開有剪切孔，把被剪切物置于剪切孔A中。把拉鏈(28)掛在(13)與(15)銷柱這樣便把拉力轉(zhuǎn)換為剪切力搖動(dòng)手柄(1)同理可繪出剪切曲線。
4、扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)橫支架(24)裝在與支架(11)上把扭轉(zhuǎn)專用附件抗扭支柱(26)的園柱腿分別插入橫支架(24)的第二及第四孔中。拉鏈的一端繞過(26)中段軸約300度，并掛在(26)的柱頭上。拉鏈另一端掛在銷柱(15)上。將立柱(25)之一插入橫支架(24)的邊孔中。把被扭試件插入(25)與(26)的通孔中，分別擰緊頂絲。當(dāng)搖動(dòng)手柄(1)時(shí)，就可測得扭轉(zhuǎn)曲線。
5、彎曲實(shí)驗(yàn)
橫支架(24)裝在支架(11)上。兩個(gè)彎曲附件立柱(25)的細(xì)端插入橫架(24)的二個(gè)邊孔中，欲彎曲的試件插入立柱(25)的橫孔中，再用拉鏈(28)橫掛在試件的中央。拉鏈(28)另一端掛在銷柱(15)上，拉動(dòng)拉鏈(28)，順時(shí)針搖動(dòng)手柄(1)，即可得到彎曲實(shí)驗(yàn)曲線。
6、穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)利用壓縮試驗(yàn)的全部附件，在橫支架(24)與支板(27)上均沖有淺窩，將被測的細(xì)長桿置于(24)與(27)之間，把拉鏈(28)掛在銷柱(13)與(15)上，搖動(dòng)手柄(1)即可得到穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)曲線。
本試驗(yàn)機(jī)可做成立式的，并可以用凸輪取代平面座標(biāo)板，應(yīng)用微機(jī)數(shù)顯以達(dá)到較高的精度。
權(quán)利要求1.一種材料試驗(yàn)機(jī)，由加載部份、測力部份和繪圖部份組成，其特征在于配有附件橫支架(24)、立柱(25)、抗扭附件(26)、支板(27)、拉鏈(28)。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)機(jī)其特征在于橫支架(24)裝在支架(11)上，支板(27)裝在B缺口處，拉鏈(28)掛在(13)與(15)銷柱上。
3.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)機(jī)，其特征在于抗扭專用附件(26)的圓柱腿分別插入橫支架(24)的邊孔中。
4.如權(quán)利要求書1、2、3所述的試驗(yàn)機(jī)，其特征在于支板(27)沖有淺渦。
專利摘要本實(shí)用新型是中國專利87214122.5《便攜式拉伸試驗(yàn)機(jī)》的進(jìn)一步完善和改進(jìn)，在原來只能測量拉伸功能的基礎(chǔ)上增加了一些附件，能夠完成拉伸壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲及穩(wěn)定性試驗(yàn)，成為對金屬與非金屬小型材料進(jìn)行試驗(yàn)的活動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)室。
文檔編號G01N3/00GK2160901SQ9321152
公開日1994年4月6日 申請日期1993年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月7日
發(fā)明者馬信 申請人:馬信