[发明专利]便携式拉、扭复合材料力学性能试验机

说明书

技术领域

    本发明涉及机械领域，特别涉及一种便携式拉、扭复合材料力学性能试验机。主要应用于《材料力学》、《机械原理》、《工程材料》等工科类课程理论课堂辅助教学。

背景技术

目前，多数工科类院校对于《材料力学》、《机械原理》等课程的教学采取理论课程和实验课程分开授课的方式，因此部分学生对于材料力学课程中相关实验的实验过程、现象等方面的知识衔接存在问题，同时，《机械原理》理论课堂中典型传动机构传动方式的具体化、形象化的想象对于部分学生来说较为抽象、困难，因而将会影响教师授课效率和学生对于基础知识的掌握程度。但是，实验课堂中的绝大部分大型实验设备无法转移至理论课堂，容易造成学生理论知识与具体实践观察不易结合的缺陷，一定程度上影响相关知识的吸收效率和掌握程度。现存相当大部分小型装置只能达到“一物一用”，仅有少部分可达到“一物多用”，并且，现存小型装置普遍无法满足大教室教学的清晰化、直观化要求。亟待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式拉、扭复合材料力学性能试验机，解决了现有技术存在的上述问题。不仅可以模拟《材料力学》的拉伸或扭转实验，同时，驱动机构的蜗轮蜗杆、丝杠螺母、齿轮等机构的变速、传力过程可用于《机械原理》理论课堂的实物演示与观察。上述材料力学实验中试件破坏前、后的金相组织结构可供学生于《工程材料》、《金属成型及热处理》理论课堂于显微镜下进行观察，本发明还可与电脑、投影仪、显微镜等教具相结合，方便地实现清晰、直观的动、静态观察，达到一物多用、便携的目的。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

便携式拉、扭复合材料力学性能试验机，包括拉伸单元及扭转单元，所述拉伸单元及扭转单元分别固定在底座30上；所述拉抻单元是：电动机座a2上固定电动机a1，电动机座a2与底板30固定连接；为输出并达到传递、换向拉力的作用，电动机a1与蜗轮蜗杆a、b3、4、丝杠螺母5以及拉力座组依序相连；其中，蜗轮蜗杆a、b3、4均由蜗轮蜗杆座组31固定，丝杠螺母5通过轴承及丝杠螺母座6固定，蜗轮蜗杆座组31与丝杠螺母座6均固定在底板30上。

所述的扭转单元是：拉力座组的对侧为夹头组22，夹头组22通过轴承座11及轴承定位，夹头组22后部与扭矩传感器12通过螺钉连接，扭矩传感器12通过联轴器a13与轴a14相连；轴a14、轴b17、轴c19均与肋板28通过轴承相连，轴a14、轴b17、轴c19分别与齿轮a15、齿轮b16、齿轮c18通过键连接；轴c19、联轴器b20、电动机座b29和电动机b21依序相连；轴承座11、肋板28、电动机座b29均通过螺钉固定在底板30上，扭矩传感器通过拉簧与底板30固定。

所述的拉力座组由依序相连的拉力座a8、拉力传感器25、拉力座b24、及固定在拉力座b24上的夹头23、轨道组b9、滑块组b27构成，其中，拉力传感器25通过螺钉与拉力座a8相连，并通过自身带有的螺纹头与拉力座b24相连；为保证拉力传感器25受力的精确性，拉力座b24与滑块组b27、轨道组b9通过螺钉固定，固定有滑块组b27的轨道组b9与拉力座a8通过螺钉固定；整个拉力座组与滑块组a26、导轨组a7通过螺钉固定，导轨组a7与底板30固定；同时，为测量位移数据，电子尺10前端的可伸缩头与拉力座a8连接，电子尺10整体通过螺钉与底座30固定。

所述的便携式拉、扭复合材料力学性能试验机整体尺寸为440×190×80mm。

所述的便携式拉、扭复合材料力学性能试验机机身材质采用45号钢。

    本发明的有益效果在于：整体尺寸小，外形精巧，在节能减排的同时也解决了大型试验设备无法转移到理论课堂的问题，将实现《材料力学》中拉伸、扭转两个独立实验的功能集与一体。试验机在模拟《材料力学》实验的同时还将适用于多种机械工程类基础课程群的理论与实践教学。与此同时，试验机与投影仪，显微镜的结合也将分别实现动、静态观察，在最大限度上实现“一物多用”的设计目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的整体轴测图；

图2是本发明的整体俯视图；

图3是本发明的整体后视图；

图4是本发明的第一个实施例第一部分的轴测图；

图5是本发明的第一个实施例第二部分的轴测图；

图6是本发明的第二个实施例中拉力座a的轴测图；