低溫環境試驗箱內金屬拉伸試樣的自動對中裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及了一種工件對中裝置，更具體說，尤其是涉及了一種低溫環境試驗箱內金屬拉伸試樣的自動對中裝置。
【背景技術】
[0002]目前，在金屬拉伸試樣低溫疲勞試驗過程中，傳統的疲勞試驗設備的上下楔形夾頭使得我們無法在裝夾過程判斷金屬拉伸試樣是否保持對中狀態，金屬拉伸試樣的上下夾持對中主要靠技術人員按照上下夾持順序、憑感覺和經驗完成金屬拉伸試樣的裝夾、對中。在低頻率或者靜態拉伸試驗情況下，金屬拉伸試樣的上下對中問題由于對試驗結果影響較小而往往被試驗技術人員所忽視。在金屬拉伸試樣高頻率疲勞試驗過程中，由于金屬拉伸試樣軸向承受拉伸和壓縮兩個方向的高頻載荷，解決金屬拉伸試樣上下夾持對中問題就變的迫切起來。現有技術缺少了一種可靠的金屬拉伸試樣裝夾、對中裝置，為能獲取準確的試驗結果，提高試驗數據的精度，改變傳統的金屬拉伸試樣裝夾方式，這是解決問題的關鍵。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種低溫環境試驗箱內金屬拉伸試樣的自動對中裝置，能實現金屬拉伸試樣夾持自動調心和金屬拉伸試樣自動對中。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0005]本發明包括夾持自動調心機構、聯接機構、鎖緊機構和浮動自動對中機構，金屬拉伸試樣裝夾在聯接機構中通過鎖緊機構鎖緊，聯接機構上下端分別連接夾持自動調心機構和浮動自動對中機構，浮動自動對中機構安裝在底座上，夾持自動調心機構頂端與液壓缸活塞連接，液壓缸活塞在液壓缸帶動下上下運動，液壓缸活塞經滑動桿連接兩端的滑塊，滑塊裝在圓柱形導軌并上下移動，圓柱形導軌固定在底座。
[0006]所述的夾持自動調心機構包括夾體、頂桿和自動調心組件，夾體上端嵌入到液壓缸活塞的孔槽內形成固定連接，夾體下部設有燕尾形腔，腔內端大于外端，腔內的兩側對稱裝有結構相同的兩個自動調心組件，聯接機構的上端被夾持在自動調心組件中，自動調心組件與頂桿通過杠桿結構連接，通過頂桿的上下擺動實現自動調心組件的上下運動。
[0007]所述的自動調心組件包括楔形卡塊、楔形夾板和導向桿，楔形卡塊安裝在楔形夾板內側，楔形夾板外側壁連接到夾體燕尾形腔的內壁;楔形夾板的內側面開有凹槽，楔形卡塊的外側設有凸緣，凸緣嵌入到凹槽中；凸緣設有沿豎直方向的階梯孔，導向桿貫穿裝在階梯孔中，凹槽的上下頂面設有用于導向桿插入徑向定位的定位槽，導向桿中套有壓簧，導向桿底部設有桿凸緣，壓簧頂端和底端分別頂在階梯孔和桿凸緣的臺階面上。
[0008]所述的聯接機構包括低溫箱和置于低溫箱中的主動對中連接桿、從動對中連接桿;低溫箱頂面和底面中心分別開有主動對中孔和從動對中孔，主動對中連接桿的頂端穿過主動對中孔后被夾持在所述自動調心組件中兩個楔形卡塊之間，金屬拉伸試樣頂端通過鎖緊機構安裝到主動對中連接桿底端的中心孔中，金屬拉伸試樣底端通過鎖緊機構安裝到從動對中連接桿頂端的中心孔中，從動對中連接桿的底部穿過從動對中孔后與萬向球同軸固定連接;低溫箱內壁安裝有照明燈和溫度傳感器，低溫箱內裝有朝向金屬拉伸試樣拉伸部位的低溫引伸計。
[0009]所述的低溫箱側壁內置有用于保溫的玻璃纖維保溫棉。
[0010]所述的鎖緊機構包括主動鎖緊扣、從動鎖緊扣、主動鎖緊墊片和從動鎖緊墊片;金屬拉伸試樣的頂端為金屬拉伸試樣主動螺紋端，主動對中連接桿底端的中心孔為主動內螺紋連接孔，金屬拉伸試樣主動螺紋端螺紋裝到主動內螺紋連接孔內，并通過主動鎖緊扣螺紋連接鎖緊;金屬拉伸試樣的底端為金屬拉伸試樣從動螺紋端，從動對中連接桿頂端的中心孔為從動內螺紋連接孔，金屬拉伸試樣從動螺紋端螺紋裝到從動內螺紋連接孔內，并通過從動鎖緊扣螺紋連接鎖緊。
[0011 ]所述的浮動自動對中機構包括萬向球鎖扣、半球形槽和XY向滑臺機構；萬向球裝夾在萬向球鎖扣和半球形槽之間形成的球形腔中，萬向球鎖扣和半球形槽之間通過左鎖緊螺栓和右鎖緊螺栓固定，萬向球上部表面與萬向球鎖扣內壁之間沿同一圓周間隔均布安裝有萬向球鎖扣環形壓力傳感器，萬向球下部表面與半球形槽內壁之間沿同一圓周間隔均布安裝有半球形槽環形壓力傳感器;半球形槽底部與半球形槽底座固定連接，半球形槽底座連接到可沿水平相垂直兩個方向移動的χγ向滑臺機構。
[0012]所述的XY向滑臺機構具體為:底座上安裝有Y向步進電機，Y向步進電機的輸出軸同軸連接Y向絲杠軸，Y向絲杠軸上螺紋套有Y向螺紋塊，Y向螺紋塊固定在X向導軌座底面，X向導軌座安裝在Y向導軌上沿導軌水平移動;X向導軌座上通過X向絲杠軸固定架安裝有X向步進電機，X向步進電機的輸出軸同軸連接X向絲杠軸，X向絲杠軸上螺紋套有X向螺紋塊，X向螺紋塊固定在半球形槽底座底部，半球形槽底座安裝在X向導軌上沿導軌水平移動。
[0013]兩側所述的楔形卡塊外側壁之間形成的楔形夾角α小于燕尾形腔兩側內壁之間的楔形夾角β。
[0014]本發明的有益效果是:
[0015]1)主動和從動對中連接桿，結構簡單實用，有效減少環境試驗箱內的能量消耗，為實現金屬拉伸試樣低溫環境下的動態疲勞試驗提供基礎；
[0016]2)實現金屬拉伸試樣的自動找正和對中，減少人工對中的誤差，確保試驗結果的精度；
[0017]3)夾持自動調心部分，有效保證了連接桿和金屬試樣處于同一軸線，實現金屬試樣高頻率下的動態疲勞試驗；
[0018]4)整套裝置結構緊湊，功能齊全，節省成本，減少資源浪費。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明整體結構剖面示意圖。
[0020]圖2是本發明控制系統原理圖。
[0021]圖3夾持自動調心機構放大圖。
[0022]圖中:頂桿1;楔形夾板2;定位槽5;導向桿6;壓簧7;楔形卡塊8;夾體9;主動對中連接桿10;從動對中連接桿11 ；主動內螺紋連接孔12;從動內螺紋連接孔13;主動鎖緊扣14;從動鎖緊扣15;主動鎖緊扣內螺紋16;從動鎖緊扣內螺紋17;金屬拉伸試樣主動螺紋端18 ；金屬拉伸試樣19;金屬拉伸試樣從動螺紋端20;低溫引伸計21;玻璃纖維保溫棉22;低溫箱內壁23;低溫箱24;溫度傳感器25;夾持端26;萬向球27;從動端密封墊片28;主動端密封墊片29;從動鎖緊墊片30;主動鎖緊墊片31;從動對中孔32;主動對中孔33;萬險球鎖扣34;半球形槽35;左鎖緊螺栓36;右鎖緊螺栓37; Y向步進電機38;半球形槽環形壓力傳感器39;萬向球鎖扣環形壓力傳感器40; ￥向絲杠軸41; X向步進電機42;半球形槽底座45;底座46;控制器47;液壓缸活塞48;照明燈49;圓柱形導軌50;滑塊51; X向絲杠軸52; X向絲杠軸固定架53; X向螺紋塊54; ￥向螺紋塊55; ￥向導軌56; X向導軌座57; X向導軌58。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0024]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步描述。雖然本發明將結合較佳實施例進行描述，但應該知道，并不表示本發明限制在所述實施例中。相反