[发明专利]具有拉扭和压扭功能的多功能材料力学试验机

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种材料力学试验机，属于材料力学试验机结构技术领域。

二、背景技术

目前，现有的材料力学试验机只能进行拉伸、压缩、弯扭、扭转、悬臂梁弯曲、简支梁弯曲等试验，缺少拉扭和压扭试验功能，当需要将拉伸和扭转试验同步进行时，只能分别试验，然后进行理论推导，无法得到拉扭和压扭的真实试验数据。

三、发明内容

本发明的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种既能进行拉伸、压缩、弯扭、扭转、悬臂梁弯曲、简支梁弯曲等试验，又能进行拉扭和压扭试验的多功能材料力学试验机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

具有拉扭和压扭功能的多功能材料力学试验机，包括由机箱2、工作台18、左右两个空芯立柱6、上横梁8组成的固定机架，特殊之处在于机架的上下两端分别设有装于工作台18底部的与升降减速机21连接的升降电机1及装于上横梁8顶部的与扭转减速机10连接的扭转电机9，两台电机构成一套动力加载系统并由外部与之连接的电气控制系统同时进行控制并协调实现拉扭和压扭试验；工作台18与上横梁8之间左右两侧固定设有贯穿立柱6内部的丝杠4，丝杠4上端固定于上横梁8，下端由固定于工作台18下部所设同步带20两端的同步带轮3连接带动，工作台18与上横梁8之间还设有由丝杠4贯穿其中且与其螺纹连接传动的中横梁5，中横梁5上分别设有拉压杆16以及与计算机连通的拉压传感器15和扭转传感器14，用于将各种数据转换成电信号传递给计算机进行数据处理和图像显示；工作台18的上部设有用于承载简支梁试验装置27的带滑枕26的滑道19，工作台18靠近立柱6一侧设有用于固定悬臂梁试验装置25的固定支座17，扭转减速机10的下部固定设有外部带推力轴承7的挂柱11，挂柱11下部设有用于安装试件13的夹头12；

进行压缩试验时，所述工作台18的上部与中横梁5上所设拉压杆16之间设有压缩试件23，压缩试件23的上下两端分别设有压缩上垫块22和压缩下垫块24；

所述扭转电机9和挂柱11还可以安装在工作台18上；

所述扭转传感器14采用高精度的轮辐式传感器，安装在中横梁5中心线一侧上；

所述扭转传感器14采用传统的传感器，安装于挂柱11或拉压杆16上；

所述悬臂梁试验装置25可以是等强悬臂梁、矩形悬臂梁、弯扭组合悬臂梁其中任意一种；

所述简支梁试验装置27可以是简支弯曲梁、横力弯曲梁、弹性简支梁、T字形简支梁、工字形简支梁、楔块叠合梁其中任意一种。

本发明既能进行拉伸、压缩、弯扭、扭转、悬臂梁弯曲、简支梁弯曲等试验，又能进行拉扭和压扭试验，通过采用在一套动力加载系统中的两个电机由电气控制系统同时协调控制的方法来实现拉扭和压扭的功能，两个电机的转速由电气控制系统任意调节以实现不同试验的需要，对被测参量的采集和传送进行了数据化处理，真实准确的显示在屏幕上。

四、附图说明

图1为本发明试验机的结构原理及拉伸试验、扭转试验、拉扭试验、压扭试验的试验例图；

图2为本发明试验机机压缩试验的试验例图；

图3为本发明试验机固定机座功能及悬臂梁试验的试验例图；

图4为本发明试验机滑道功能及简支梁试验的试验例图。

图中：1 升降电机，2 机箱，3 同步带轮，4 丝杠，5 中横梁，6 立柱，7 推力轴承，8 上横梁，9 扭转电机，10 扭转减速机，11 挂柱，12 夹头，13 试件，14 扭转传感器，15 拉压传感器，16 拉压杆，17 固定支座，18工作台，19 滑道，20 同步带，21 升降减速机，22 压缩上垫块，23 压缩试件，24 压缩下垫块，25 悬臂梁试验装置，26 滑枕，27 简支梁试验装置。

五、具体实施方式

以下参照附图，给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的构成进行进一步说明。

实施例1 拉扭试验