便捷式弯扭组合试验仪制造技术

便捷式弯扭组合试验仪，其组成包括测量实验材料的弯曲度实验设备和测量实验材料扭转度两部分。两种实验都是利用步进电机提供动力，经过传动装置传送，经过两个齿轮减速速器。做弯曲实验时通过丝杠在螺纹套筒中转动，带动弯曲探测头向前运动，并对弯曲实验试件进行施加力，并且随着时间越长，弯曲实验试件的弯曲变形越大，施加力也越大；在做扭转实验时，大齿轮缓慢转动来使其产生形变，再由扭矩传感器直接测出试件不同位置的扭矩。本发明专利技术可操作性强，应用范围广，且价格低廉，大大提高了测量弯扭实验的精度。

【技术实现步骤摘要】
便捷式弯扭组合试验仪
本专利技术属于测量材料力学性能仪器的领域，具体涉及一种便捷式弯扭组合试验仪。
技术介绍
弯曲度是指长条轧件(型、棒、管材)在长度方向上的弯曲程度。每米长度上弯曲的弦高为每米弯曲度；总长度弯曲的总弦高同总长度的比为总弯曲度。机械材料的弯曲实验和扭转实验都是都是材料性能的基本试验方法。目前，市场上实际运用的试验仪按其测量方式可分为弯曲试验仪和扭转试验仪，且两种仪器独立存在。弯曲实验通常嵌入万能实验机功能里，造成了价格非常昂贵。也有个别的组合实验台，仅仅是将材料力学实验装置进行累加，需要多个加载装置，其缺点非常明显，结构杂乱不紧凑，机身笨重，严重浪费了实验场地和购置经费。据相关文献报道，常规的测量强度和扭度的试验台施加力的装置笨重，仅仅靠移动探测头来改变施力点，且可测量的物体的形状单一，因此需要重新设计一种便捷式的弯扭组合试验设备。如专利公开号为CN201020613430的“多功能材料力学实验装置”公开了一种多功能材料力学实验装置,通用底座上连有7字型加载立柱,7字型加载立柱的顶端压入导向螺母套,加载螺杆螺纹连接导向螺母套,加载螺杆的上端与手轮固定连接,加载螺杆的下端与压力传感器平面滑动连接,压力传感器下端连接加压圆头。其施力装置依靠人力，可施力非常小，仅仅可以用于学生的理论实验，无法进行大实验件的测量，且功能单一。如专利公开号为CN105319135A的“弯扭组合试验机”公开了一种利用丝杠改变探测头位置施力点的设备，其结构利用固定丝杠、螺母副来带动固定在螺母上的平行滑道移动，对试件施加弯曲力，同时通过与之垂直的另外一个丝杠、螺母副来调节作用在试件上的施力点的位置，并用压力传感器和位移传感器分别测出作用在试件上的力和试件所产生的变形量。在做扭转实验时利用锥齿轮传动，承载载荷低，很难做需要施力的的实验，且结构体积庞大。又如专利公开号的CN200620153488的“桥式梁结构的材料力学组合试验台”公开一种桥式梁结构的材料力学组合试验台,特征是:由主梁、长支梁、短支梁组成钢结构的台座,主梁两端面上垂直连接I、II立柱,两立柱顶部固接方梁而构成桥式梁结构,于方梁上套装可与其作直线运动的走动架,走动架下端连接加载装置,与短支梁相对的主梁一侧,I立柱的大管顶面连接圆管弯扭组合变形的应力分析实验装置,圆管弯扭组合变形应力分析实验装置,连接扭角杆、等强度梁实验装置,短支梁上装拉压杆实验装置,长支梁装直梁纯弯曲正应力的测定实验装置。其结构复杂，体积笨重，且可施加力小，依靠改变测量探头的位置来改变测量点，升降装置复杂，精确程度不高。综上所述，利用现有弯扭组合实验设备，无法实现对实验材料精确测量弯矩和扭矩，也不能实验设备的体积和价钱的合理。因此，有必要设计出一种价格低廉的便捷式弯扭组合实验仪。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决上述存在的实际和理论上的问题的便捷式弯扭组合试验仪。便捷式弯扭组合试验仪，其组成包括：异步电动机、弯曲机构传送装置、转动支架、试验台基底、底座支架、弯曲机构小联轴器、弯曲机构主动齿轮、弯曲机构从动齿轮、弯曲机构大联轴器、螺纹套筒支架、螺纹套筒、丝杠、弯曲机构卡具、滑动导轨、弯曲实验试件、位移传感器、弯曲机构固定板、弯曲机构探测头、应力传感器、扭转机构固定板、扭转机构第一卡具、扭转实验试件、扭矩传感器、显示屏、显示屏支柱、扭转机构第卡二具、扭转机构从动齿轮、扭转机构主动动齿轮、扭转机构小联轴器、扭转机构传送装置、上凹型块、卡紧螺栓、支柱、卡紧螺母、下凹型块、卡具底盘和扭转机构大联轴器；所述弯曲机构传送装置与异步电机的输出轴相连接；所述弯曲机构传送装置左端下部设置有转动支架；所述转动支架固定在实验台基底上；所述弯曲机构传送装置左端与弯曲机构小联轴器相连接；所述弯曲机构小联轴器上设置有弯曲机构主动齿轮；所述弯曲机构大联轴器上设置有弯曲机构从动齿轮；所述弯曲主动齿轮与弯曲机构从动齿轮啮合连接；所述弯曲机构大联轴器上设置有丝杠；所述丝杠的外部设置有螺纹套筒，并与螺纹套筒螺纹连接：所述螺纹套筒下端两侧分别设置有螺纹套筒支架；所述丝杠末端设置有应力传感器；所述应力传感器上设置有弯曲机构探测头；所述弯曲机构固定板上固定在实验台基底的左上方；所述弯曲机构固定板上设置有滑动导轨；所述滑动导轨两端分别设置有弯曲机构卡具，两端的弯曲机构卡具之间设置有弯曲实验试件；所述弯曲实验试件上设置有位移传感器；所述试验台基底的右上方设置有扭转机构固定板；所述扭转机构固定板上设置有扭转机构第一卡具；所述扭转实验试件一端与扭转第一卡具连接，另一端与扭转机构第二卡具相连接；所述扭转实验试件上设置有扭转传感器；所述扭转传感器右侧设置有显示屏；所述显示屏下端设置有显示屏支柱；所述扭转机构第二卡具包括上凹型块、卡紧螺栓、支柱、卡紧螺母、下凹型块和卡具底盘；所述上凹型块固定在卡具底盘上，上凹型块和下凹型块的两端分别通过卡紧螺栓固定，两端的卡紧螺栓下部分别设置有卡紧螺母；所述卡具底盘下端设置有支柱，支柱固定在试验台基底上；所述扭转机构大联轴器与卡具底盘相连接；所述扭转机构大联轴器的前端设置有扭转机构从动齿轮；所述扭转机构传送装置的一端与异步电机的输出轴连接，另一端与扭转机构小联轴器的输出轴相连接；所述扭转机构小联轴器上设置有扭转机构主动齿轮；所述扭转机构从动齿轮与扭转机构主动齿轮啮合连接；所述弯曲机构卡具和扭转机构第一卡具和扭转机构第二卡具结构相同。优选的，所述试验台基底的下表面的四个底角处均设置有底座支架。优选的，所述弯曲机构主动齿轮的齿数设置为20，宽度为20mm。优选的，所述弯曲机构从动齿轮的齿数设置为80，宽度为40mm。优选的，所述扭转机构从动齿轮的齿数设置为100，宽度为20mm。优选的，所述扭转机构主动齿轮的齿数设置为20，宽度为20mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：便捷式弯扭组合试验仪，结构设计合理且实用。通过弯曲机构主动齿轮和弯曲从动齿轮的齿数之比为1:4，大大减缓了丝杠的转动速率，提高了做弯曲实验时的测量精度，通过弯曲机构的卡具在滑动导轨的运动，可以测量实验试件的简支梁、悬臂梁、外伸梁的实验数据，通过扭转主动齿轮和扭转从动齿轮的齿数之比为1:5，大大提高了做扭转实验时数据的精确度，通过扭矩传感器的移动，可以测量试件各个部位扭矩，通过对扭转实验卡具的设计可以对各种形状的工件进行扭矩的测量。因此，本装置可操作性强，应用范围广，且价格低廉，大大提高了测量弯扭实验的精度。附图说明以下结合附图对本专利技术做进一步的描述：图1为本专利技术结构示意图；图2为扭转机构第卡二具放大图；其中：1为异步电动机、2为弯曲机构传送装置、3为转动支架、4为试验台基底、5为底座支架、6为弯曲机构小联轴器、7为弯曲机构主动齿轮、8为弯曲机构从动齿轮、9为弯曲机构大联轴器、10为螺纹套筒支架、11为螺纹套筒、12为丝杠、13为弯曲机构卡具、14为滑动导轨、15为弯曲实验试件、16为位移传感器、17为弯曲机构固定板、18为弯曲机构探测头、19为应力传感器、20为扭转机构固定板、21为扭转机构第一卡具、22为扭转实验试件、23为扭矩传感器、24为显示屏、25为显示屏支柱、26为扭转机构第卡二具、27为扭转机构从动齿轮、28为扭转机构主本文档来自技高网...

【技术保护点】
便捷式弯扭组合试验仪，其组成包括：异步电动机（1）、弯曲机构传送装置（2）、转动支架（3）、试验台基底（4）、底座支架（5）、弯曲机构小联轴器（6）、弯曲机构主动齿轮（7）、弯曲机构从动齿轮（8）、弯曲机构大联轴器（9）、螺纹套筒支架（10）、螺纹套筒（11）、丝杠（12）、弯曲机构卡具（13）、滑动导轨（14）、弯曲实验试件（15）、位移传感器（16）、弯曲机构固定板（17）、弯曲机构探测头（18）、应力传感器（19）、扭转机构固定板（20）、扭转机构第一卡具（21）、扭转实验试件（22）、扭矩传感器（23）、显示屏（24）、显示屏支柱（25）、扭转机构第卡二具（26）、扭转机构从动齿轮（27）、扭转机构主动动齿轮（28）、扭转机构小联轴器（29）、扭转机构传送装置（30）、上凹型块（31）、卡紧螺栓（32）、支柱（33）、卡紧螺母（34）、下凹型块（35）、卡具底盘（36）和扭转机构大联轴器（37）；其特征在于：所述弯曲机构传送装置（2）与异步电机（1）的输出轴相连接；所述弯曲机构传送装置（2）左端下部设置有转动支架（3）；所述转动支架（3）固定在实验台基底（4）上；所述弯曲机构传送装置（2）左端与弯曲机构小联轴器（6）相连接；所述弯曲机构小联轴器（6）上设置有弯曲机构主动齿轮（7）；所述弯曲机构大联轴器（9）上设置有弯曲机构从动齿轮（8）；所述弯曲主动齿轮（7）与弯曲机构从动齿轮（8）啮合连接；所述弯曲机构大联轴器（9）上设置有丝杠（12）；所述丝杠（12）的外部设置有螺纹套筒（11），并与螺纹套筒（11）螺纹连接：所述螺纹套筒（11）下端两侧分别设置有螺纹套筒支架（10）；所述丝杠（12）末端设置有应力传感器（19）；所述应力传感器（19）上设置有弯曲机构探测头（18）；所述弯曲机构固定板上（17）固定在实验台基底（4）的左上方；所述弯曲机构固定板上（17）设置有滑动导轨（14）；所述滑动导轨（14）两端分别设置有弯曲机构卡具（13），两端的弯曲机构卡具（13）之间设置有弯曲实验试件（15）；所述弯曲实验试件（15）上设置有位移传感器（16）；所述试验台基底（4）的右上方设置有扭转机构固定板（20）；所述扭转机构固定板（20）上设置有扭转机构第一卡具（21）；所述扭转实验试件（22）一端与扭转第一卡具（21）连接，另一端与扭转机构第二卡具（26）相连接；所述扭转实验试件（22）上设置有扭转传感器（23）；所述扭转传感器（23）右侧设置有显示屏（24）；所述显示屏（24）下端设置有显示屏支柱（25）；所述扭转机构第二卡具（26）包括：上凹型块（31）、卡紧螺栓（32）、支柱（33）、卡紧螺母（34）、下凹型块（35）和卡具底盘（36）；所述上凹型块（31）固定在卡具底盘（36）上，上凹型块（31）和下凹型块（35）的两端分别通过卡紧螺栓（32）固定，两端的卡紧螺栓（34）下部分别设置有卡紧螺母（34）；所述卡具底盘（36）下端设置有支柱（33），支柱（33）固定在试验台基底（4）上；所述扭转机构大联轴器（37）与卡具底盘（36）相连接；所述扭转机构大联轴器（37）的前端设置有扭转机构从动齿轮（27）；所述扭转机构传送装置（30）的一端与异步电机（1）的输出轴连接，另一端与扭转机构小联轴器（29）的输出轴相连接；所述扭转机构小联轴器（29）上设置有扭转机构主动齿轮（28）；所述扭转机构从动齿轮（27）与扭转机构主动齿轮（28）啮合连接；所述弯曲机构卡具（13）和扭转机构第一卡具（21）和扭转机构第二卡具（26）结构相同。...

【技术特征摘要】
1.便捷式弯扭组合试验仪，其组成包括：异步电动机（1）、弯曲机构传送装置（2）、转动支架（3）、试验台基底（4）、底座支架（5）、弯曲机构小联轴器（6）、弯曲机构主动齿轮（7）、弯曲机构从动齿轮（8）、弯曲机构大联轴器（9）、螺纹套筒支架（10）、螺纹套筒（11）、丝杠（12）、弯曲机构卡具（13）、滑动导轨（14）、弯曲实验试件（15）、位移传感器（16）、弯曲机构固定板（17）、弯曲机构探测头（18）、应力传感器（19）、扭转机构固定板（20）、扭转机构第一卡具（21）、扭转实验试件（22）、扭矩传感器（23）、显示屏（24）、显示屏支柱（25）、扭转机构第卡二具（26）、扭转机构从动齿轮（27）、扭转机构主动动齿轮（28）、扭转机构小联轴器（29）、扭转机构传送装置（30）、上凹型块（31）、卡紧螺栓（32）、支柱（33）、卡紧螺母（34）、下凹型块（35）、卡具底盘（36）和扭转机构大联轴器（37）；其特征在于：所述弯曲机构传送装置（2）与异步电机（1）的输出轴相连接；所述弯曲机构传送装置（2）左端下部设置有转动支架（3）；所述转动支架（3）固定在实验台基底（4）上；所述弯曲机构传送装置（2）左端与弯曲机构小联轴器（6）相连接；所述弯曲机构小联轴器（6）上设置有弯曲机构主动齿轮（7）；所述弯曲机构大联轴器（9）上设置有弯曲机构从动齿轮（8）；所述弯曲主动齿轮（7）与弯曲机构从动齿轮（8）啮合连接；所述弯曲机构大联轴器（9）上设置有丝杠（12）；所述丝杠（12）的外部设置有螺纹套筒（11），并与螺纹套筒（11）螺纹连接：所述螺纹套筒（11）下端两侧分别设置有螺纹套筒支架（10）；所述丝杠（12）末端设置有应力传感器（19）；所述应力传感器（19）上设置有弯曲机构探测头（18）；所述弯曲机构固定板上（17）固定在实验台基底（4）的左上方；所述弯曲机构固定板上（17）设置有滑动导轨（14）；所述滑动导轨（14）两端分别设置有弯曲机构卡具（13），两端的弯曲机构卡具（13）之间设置有弯曲实验试件（15）；所述弯曲实验试件（15）上设置有位移传感器（16）；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓仁，戴红峰，王世杰，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21