[发明专利]定位加载材料试验机

权利要求书

1.一种定位加载材料试验机，由控制系统、检测系统、定位加载系统三大部分组成；控制系统是由工控机(1)通过软件系统控制运动控制卡(2)，使运功控制卡(2)驱动步进电动机(3)转动经联轴器(5)后带动法兰轴(25)实现运动控制；检测系统是由STSS-1应力应变模块(4)、GGD19-LVDT拉伸位移传感器(10)、GGD19-LVDT扭转位移传感器(11)、第一加载传感器(12)、第二加载传感器(13)组成，定位试验时通过加载部位的传感器获得应力应变信号，然后将第一加载传感器(12)、第二加载传感器(13)应力应变信号传送给STSS-1应力应变模块(4)；通过GGD19-LVDT位移传感器(10)获得位移信号，实现定位实时检测出应力应变的变化；其特征在于：定位加载系统由固定底座(17)、支撑机座(16)和加载支撑部分(I)组成，支撑机座(16)和加载支撑部分(I)分别位于固定底座(17)的两端；支撑机座(16)顶部设有紧固螺钉(14)，作用是对试件(19)施加固定铰支定位，支撑机座(16)中部设有销孔，用于固定试件(19)；加载支撑部分(I)由定位加载机座(9)、法兰轴(25)、超越离合器(6)、滚动轴承(7)、槽型螺母(8)和两个滑块(23)组成；定位加载机座(9)固定于固定底座(17)上，定位加载机座(9)上有三个导向槽，第一导向槽(27)是限制垂直自由度实现拉压作用，第二导向槽(28)是限制水平自由度实现扭转作用，第三导向槽(29)作用是通过第三导向槽(29)调节槽内滑块(23)的左右移动；超越离合器(6)和滚动轴承(7)并列固定在定位加载机座(9)里面，其中超越离合器(6)位于滚动轴承(7)的外侧，法兰轴(25)两端带有螺纹，左端轴肩处带有两个与槽形螺母(8)键槽相对应的键槽，当滑块(23)移动到法兰轴(25)键槽内后，使槽形螺母(8)与法兰轴(25)周向固定在一起并转动，法兰轴(25)一端通过螺纹用六角螺母(24)固定，另一端通过螺纹与槽形螺母(8)连接，法兰轴(25)通过超越离合器(6)、滚动轴承(7)以及端部的六角螺母(24)在定位加载机座(9)圆形空腔中心线处固定；槽型螺母(8)右侧与法兰轴(25)成螺纹联接，左侧是槽形凹腔，在槽形凹腔上沿径向左右分布着两个通孔，两上通孔的位置与加载支撑机座上的第一导向槽(27)和第二导向槽(28)对应。

2.权利要求1所述的新型材料试验机，其特征在于：所述定位加载系统中法兰轴(25)以滚动轴承(7)和超越离合器(6)为回转中心转动；定位加载系统利用超越离合器(6)的不可逆转特性，实现试验过程中能保持加载载荷的恒定。

3.权利要求1所述的定位加载材料试验机的使用方法，其特征在于：拉压试验时，将试件(19)放入槽型螺母(8)凹腔内，用第二圆柱销(20)穿过定位加载机座(9)上的第一导向槽(27)、槽型螺母(8)上与第一导向槽(27)相对应的通孔和试件(19)；控制系统驱动步进电动机(3)转动经联轴器(5)后带动法兰轴(25)转动，法兰轴(25)与槽型螺母(8)形成螺纹运动，即由法兰轴(25)的旋转运动转换成槽型螺母(8)的直线运动实现对试件(19)的定位拉压加载试验；扭转试验时，用第三圆柱销(21)穿过定位加载机座(9)上的第二导向槽(28)、槽型螺母(8)上与第二导向槽(28)相对应的通孔和试件；当两个滑块(23)移动到法兰轴(25)键槽内后，把法兰轴(25)与槽型螺母(8)周向固定，使法兰轴(25)与槽形螺母(8)无相对运动，共同围绕定位加载机座(9)圆形空腔中心线旋转，实现对试件(19)的定位扭转试验。