[发明专利]便携式变温原位拉压测试装置

权利要求书

1.一种便携式变温原位拉压测试装置，其特征在于：在高温环境中对材料在复杂载荷下的力学行为、宏观-微观内部损伤分布进行测试，包括精密拉伸/压缩载荷驱动单元、精密旋转加载驱动单元、变形信号检测及控制单元、夹持单元、温度加载单元，所述精密拉伸/压缩载荷驱动单元通过电机法兰架（30）、滚珠丝杠轴承座（27）与测试平台基座螺栓连接，所述精密旋转加载驱动单元通过同步带Ⅰ、Ⅱ（21、22）与夹具体Ⅰ、Ⅱ（9、13）相连，所述变形信号检测及控制单元由位移传感器（4）通过位移传感器支撑座（3）与基座架（2）螺栓固定连接，所述夹持单元由夹具体Ⅰ、Ⅱ（9、13）与精密移动平台（7）刚性连接，通过同步带Ⅰ、Ⅱ（21、22）与精密旋转驱动单元中的同步带轮Ⅰ、Ⅱ（20、23）套接，所述温度加载单元固定在基座架（2）上。

2.根据权利要求1所述的便携式变温原位拉压测试装置，其特征在于：所述的精密拉伸/压缩载荷驱动单元是：精密直流伺服电机（31）与传动单元相连接，传动单元由蜗轮（28）、蜗杆（29）、减速机构及精密滚珠丝杠（26）构成，精密直流伺服电机（31）通过脉冲换向方式输出角位移及可控扭矩，通过与精密直流伺服电机（31）相连接的传动单元将精密直流伺服电机（31）提供的旋转运动转换成精密直线运动，精密直流伺服电机（31）与精密滚珠丝杠（26）分别通过精密伺服电机法兰架（30）及滚珠丝杠轴承座（27）与测试平台基座进行螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的便携式变温原位拉压测试装置，其特征在于：所述的减速机构是：蜗轮蜗杆减速器与精密直流伺服电机（31）同轴安装，并通过精密伺服电机法兰（30）与下方的基座盖（1）连接，蜗杆（29）通过其上的螺钉与精密直流伺服电机（31）的输出轴套接，蜗轮（28）与精密滚珠丝杠（26）由楔键连接、定位，精密滚珠丝杠（26）通过滚珠丝杠轴承座（27）与上方的基座盖（1）连接，精密滚珠丝杠的导向通过导轨Ⅰ、Ⅱ（5、14）及导轨滑块Ⅰ、Ⅱ（6、15）实现，基座架（2）设有两组平行凹槽，导轨Ⅰ、Ⅱ（5、14）的直线定位通过两组平行凹槽实现。

4.根据权利要求1所述的便携式变温原位拉压测试装置，其特征在于：所述的精密旋转加载驱动单元是：微型电机Ⅰ、Ⅱ（18、25）通过同步带Ⅰ、Ⅱ（21、22）与夹具体Ⅰ、Ⅱ（9、13）相连接，在单侧中，通过控制微型电机Ⅰ、（18）来控制旋转运动的速度，同步带轮Ⅰ、Ⅱ（20、23）刚性固定在夹具体Ⅱ（13）上，由轴肩定位，微型电机法兰支架Ⅰ、Ⅱ（19、24）通过螺栓连接固定在精密移动平台（7）上，通过微型电机Ⅰ（18）的精密旋转带动同步带（21）Ⅰ进行旋转，使与同步带Ⅰ（21）另一端相连的夹具体Ⅱ（13）进行旋转，使夹具Ⅱ（13）与试件（12）进行绕自转轴旋转。

5.根据权利要求1所述的便携式变温原位拉压测试装置，其特征在于：所述的变形信号检测及控制单元是：位移传感器（4）的基体部分安装在位移传感器支撑座（3）中，并通过位移传感器紧固螺钉对其进行紧固，位移传感器（4）前端的可伸缩探头与位移传感器支承座（3）在测试过程中始终保持弹性接触状态，且位移传感器支撑座（3）固定在基座架（2）上，由螺栓进行连接，即位移传感器（4）所检测到的实际位移为精密滚珠丝杠（26）与精密移动平台（7）之间的相对位移；拉压力传感器（16）分别与基座架（2）及轴承盖（17）通过螺纹方式刚性连接，且基座架（2）末端设有凹面对拉压力传感器（16）进行面定位，通过精密移动平台（7）的相对移动使拉压力传感器（16）受到拉压作用，通过加载载荷变形的模拟信号和编码器的标定位移数字信号的采集来实现单一加载方向的信号检测。

6.根据权利要求1所述的便携式变温原位拉压测试装置，其特征在于：所述的夹持单元是：夹具体Ⅰ、Ⅱ（9、13）通过夹持端的通孔实现其轴向定位，试件（12）与夹具体Ⅰ、Ⅱ（9、13）刚性接触，夹具体压板通过螺栓连接方式与夹具体Ⅰ、Ⅱ（9、13）连接，夹具体Ⅰ、Ⅱ（9、13）与轴端盖（8）连接实现其定位，并通过夹具体Ⅰ、Ⅱ（9、13）的冷凝口进行水循环，对高温加载情况下的试件（12）、夹具体Ⅰ、Ⅱ（9、13）进行降温。