金属材料塑性屈服强度检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了金属材料塑性屈服强度检测装置，涉及材料检测技术领域，其技术方案要点是：包括检测平台、两个支撑立柱、水平横梁、伺服驱动电机、调节伸缩杆、冲击压头构件、加速度传感器、硬质合金球和待测试样固定区，待测试样固定区位于两个支撑立柱之间，待测试样固定区与硬质合金球的中心轴线垂直；检测平台侧壁设有PLC控制器和电源装置；支撑立柱侧壁可拆卸连接有触摸操作显示屏；检测平台顶面设有开关控制机构；伺服驱动电机、加速度传感器和触摸操作显示屏与PLC控制器连接。该装置采用动态载荷压痕法检测金属材料的屈服强度，能够快速测得金属材料的屈服强度，检测效率高，且检测结果精准；同时，该装置测试结构简单，操作便捷。

Testing device for plastic yield strength of metal materials

【技术实现步骤摘要】
金属材料塑性屈服强度检测装置
本专利技术涉及材料检测
，更具体地说，它涉及金属材料塑性屈服强度检测装置。
技术介绍
屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，也就是抵抗微量塑性变形的应力。对于无明显屈服现象出现的金属材料，规定以产生0.2％残余变形的应力值作为其屈服极限，称为条件屈服极限或屈服强度。目前，对于生产出来的金属材料，通常都需要对其进行屈服强度的检测，以确定该金属材料是否符合设计要求。现有技术中，对于金属材料的检测，通常采用的是万能材料试验机进行检测。目前的万能材料试验机在对金属材料的塑性屈服强度进行检测时，通过其下横梁上的碰撞块对金属材料进行撞击，或通过上横梁和下横梁上的夹爪对金属材料进行拉伸，从而实现塑性屈服强度的检测。上述中的现有技术中对金属材料的屈服强度进行检测的过程中，不易快速、精准地操作调控好碰撞块与金属材料的距离，且通过碰撞块对金属材料的撞击并结合万能材料试验机对金属材料的屈服强度进行检测，其检测操作流程繁琐，检测效率低，检测结果不精准。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供金属材料塑性屈服强度检测装置，该装置采用动态载荷压痕法检测金属材料的屈服强度，能够快速测得金属材料的屈服强度，检测效率高，且检测结果精准；同时，该装置测试结构简单，操作便捷。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：金属材料塑性屈服强度检测装置，包括检测平台，所述检测平台顶面间隔设有两个支撑立柱；两个所述支撑立柱顶端之间通过水平横梁连接；所述水平横梁底面中心固定连接有伺服驱动电机；所述伺服驱动电机输出端固定连接有可调节伸缩杆；所述可调节伸缩杆底端固定连接有冲击压头构件；所述冲击压头构件内部底端设有加速度传感器；所述冲击压头构件底端固定连接有硬质合金球；所述检测平台顶面设有待测试样固定区，所述待测试样固定区位于两个支撑立柱之间，所述待测试样固定区与硬质合金球的中心轴线垂直；所述检测平台侧壁设有PLC控制器和电源装置；所述支撑立柱侧壁可拆卸连接有触摸操作显示屏；所述检测平台顶面设有开关控制机构；所述伺服驱动电机、加速度传感器和触摸操作显示屏与PLC控制器连接。通过采用上述技术方案，在使用该装置对金属材料的屈服强度进行检测时，首先将待检测的金属试样放置于待测试样固定区进行固定，然后通过开关控制机构，控制伺服驱动电机、PLC控制器、触摸操作显示屏进行工作，然后调节可调节伸缩杆的长度，使硬质合金球底端与金属试样顶面处于合适的距离；通过触摸操作显示屏，便于设置伺服驱动电机的施加驱动力的参数；通过伺服驱动电机的工作，便于驱动冲击压头构件带动硬质合金球以预设的动能垂直冲击金属试样表面，然后通过加速度传感器记录硬质合金球冲击金属试样表面过程中的加速度-时间曲线信息，加速度传感器记录下该加速度-时间曲线信息后将该信息传递至PLC控制器中，PLC控制器接收到该加速度-时间曲线信息后，利用事先植入PLC控制器内的数据计算转换程序，将该加速度-时间曲线信息转换冲击力-压入深度曲线信息；然后再多次调节伺服驱动电机的以不同的驱动参数，驱动硬质合金球以不同的动能冲击金属试样表面，使加速度传感器获得一系列的加速度-时间曲线信息，从而通过PLC控制器转换得到一系列的冲击力-压入深度曲线信息；然后PLC控制器将获得的冲击力-压入深度曲线信息转换成表征应力和表征应变，再用表征应力和表征应变拟合出真应力-应变曲线信息，并根据真应力-应变曲线计算求出金属试样的屈服强度信息，然后PLC控制器将计算求得的金属试样的屈服强度信息传递至触摸操作显示屏上显示出来，从而完成金属试样的屈服强度的检测；该装置采用动态载荷压痕法检测金属材料的屈服强度，能够快速测得金属材料的屈服强度，检测效率高，且检测结果精准；同时，该装置测试结构简单，操作便捷。本专利技术进一步设置为：所述检测平台顶面设有靠近待测试样固定区边缘的两个固定机构，两个所述固定机构分别位于待测试样固定区的两相互对称的边缘。通过采用上述技术方案，通过固定机构，便于对待测金属试样进行固定，便于防止硬质合金球冲击待测金属试样表面时金属发生位移而影响检测结果。本专利技术进一步设置为：所述固定机构包括固定基座、固定夹块和连接丝杆，所述固定基座与检测平台顶面固定连接，所述连接丝杆安装于固定基座内，且所述连接丝杆的两端部分别贯穿固定基座的两相对的侧壁延伸出固定基座外，所述连接丝杆靠近待测试样固定区的端部与固定夹块固定连接；所述连接丝杆远离估计夹块的端部固定连接有旋钮帽。通过采用上述技术方案，在对待测金属试样进行固定的过程中，将待测金属试样放置于待测试样固定区表面，通过分别扭动两个旋钮帽，带动两个连接丝杆分别在两个固定基座内朝待测试样固定区伸长，从而带动两个固定夹块朝待测试样固定区移动，从而紧贴于待测金属试样壁面，将待测金属试样夹紧固定。本专利技术进一步设置为：所述开关控制机构包括电源启动键和电机工作控制键。通过采用上述技术方案，通过电源启动键，便于实现整个装置中的用电部件的通电；通过电机工作控制键，便于控制伺服驱动电机进行驱动工作。本专利技术进一步设置为：所述硬质合金球与冲击压头构件底端可拆卸连接，所述硬质合金球的直径为1.0-2.5mm。通过采用上述技术方案，硬质合金球与冲击压头构件底端可拆卸连接，便于更换硬质合金球的操作。本专利技术进一步设置为：所述待测试样固定区顶面为磁性平面。通过采用上述技术方案，待测试样固定区顶面为磁性平面，便于配合固定机构将待测金属试样稳定固定于待测试样固定区。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过触摸操作显示屏，便于设置伺服驱动电机的施加驱动力的参数；通过伺服驱动电机的工作，便于驱动冲击压头构件带动硬质合金球以预设的动能垂直冲击金属试样表面，然后通过加速度传感器记录硬质合金球冲击金属试样表面过程中的加速度-时间曲线信息，加速度传感器记录下该加速度-时间曲线信息后将该信息传递至PLC控制器中，PLC控制器接收到该加速度-时间曲线信息后，利用事先植入PLC控制器内的数据计算转换程序，将该加速度-时间曲线信息转换冲击力-压入深度曲线信息；然后再多次调节伺服驱动电机的以不同的驱动参数，驱动硬质合金球以不同的动能冲击金属试样表面，使加速度传感器获得一系列的加速度-时间曲线信息，从而通过PLC控制器转换得到一系列的冲击力-压入深度曲线信息；然后PLC控制器将获得的冲击力-压入深度曲线信息转换成表征应力和表征应变，再用表征应力和表征应变拟合出真应力-应变曲线信息，并根据真应力-应变曲线计算求出金属试样的屈服强度信息，然后PLC控制器将计算求得的金属试样的屈服强度信息传递至触摸操作显示屏上显示出来，从而完成金属试样的屈服强度的检测；该装置采用动态载荷压痕法检测金属材料的屈服强度，能够快速测得金属材料的屈服强度，检测效率高，且检测结果精准；同时，该装置测试结构简单，操作便捷。附图说明图1是本专利技术实施例中的结构示意图；图2是本专利技术实施例中固定机构的结构示意图；图3是本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.金属材料塑性屈服强度检测装置，其特征是：包括检测平台(1)，所述检测平台(1)顶面间隔设有两个支撑立柱(2)；两个所述支撑立柱(2)顶端之间通过水平横梁(3)连接；所述水平横梁(3)底面中心固定连接有伺服驱动电机(18)；所述伺服驱动电机(18)输出端固定连接有可调节伸缩杆(4)；所述可调节伸缩杆(4)底端固定连接有冲击压头构件(5)；所述冲击压头构件(5)内部底端设有加速度传感器(6)；所述冲击压头构件(5)底端固定连接有硬质合金球(7)；/n所述检测平台(1)顶面设有待测试样固定区(8)，所述待测试样固定区(8)位于两个支撑立柱(2)之间，所述待测试样固定区(8)与硬质合金球(7)的中心轴线垂直；所述检测平台(1)侧壁设有PLC控制器(9)和电源装置(10)；所述支撑立柱(2)侧壁可拆卸连接有触摸操作显示屏(11)；所述检测平台(1)顶面设有开关控制机构；所述伺服驱动电机(18)、加速度传感器(6)和触摸操作显示屏(11)与PLC控制器(9)连接。/n

【技术特征摘要】
1.金属材料塑性屈服强度检测装置，其特征是：包括检测平台(1)，所述检测平台(1)顶面间隔设有两个支撑立柱(2)；两个所述支撑立柱(2)顶端之间通过水平横梁(3)连接；所述水平横梁(3)底面中心固定连接有伺服驱动电机(18)；所述伺服驱动电机(18)输出端固定连接有可调节伸缩杆(4)；所述可调节伸缩杆(4)底端固定连接有冲击压头构件(5)；所述冲击压头构件(5)内部底端设有加速度传感器(6)；所述冲击压头构件(5)底端固定连接有硬质合金球(7)；
所述检测平台(1)顶面设有待测试样固定区(8)，所述待测试样固定区(8)位于两个支撑立柱(2)之间，所述待测试样固定区(8)与硬质合金球(7)的中心轴线垂直；所述检测平台(1)侧壁设有PLC控制器(9)和电源装置(10)；所述支撑立柱(2)侧壁可拆卸连接有触摸操作显示屏(11)；所述检测平台(1)顶面设有开关控制机构；所述伺服驱动电机(18)、加速度传感器(6)和触摸操作显示屏(11)与PLC控制器(9)连接。


2.根据权利要求1所述的金属材料塑性屈服强度检测装置，其特征是：所述检测平台(1)顶面设有靠近待测试样固定区(8)边缘的两个固定机构(19)，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍文科，张丽娜，魏文庆，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：山东;37