[发明专利]高弹性体材料等轴拉伸试验机

说明书

技术领域

本发明涉及拉伸试验设备技术领域，特别涉及一种高弹性体材料等轴拉伸试验机。

背景技术

测量材料在等双轴条件下的应力-应变曲线对于研究高弹性体的力学性能具有重要意义。

等双轴拉伸实验设备应具备两个轴的拉力相同，且能够准确测量材料应变等特点，现有的材料等双轴拉伸实验设备均采用“十字型”双轴拉伸方式，具体设备包括两种，一种是针对模量大(大于1GPa)、变形小的金属材料；另一种是针对模量很小(小于1MPa)的薄膜材料。

采用第一种设备如果进行高弹性体的等双轴拉伸测试存在如下几个缺点：

1.实验机载荷传感器精度不够，应力测量不准确。

2.对两个轴拉力的同步性和相等性要求很高，如果两个轴的拉伸力不同，则高弹性体材料被拉伸过程中的变形不均匀，不满足等双轴变形的条件，而许多实验设备的精度不能保证高弹性体在拉伸过程中变形均匀，或局部变形均匀区域面积很小，不利于测量材料的应变。

3.高弹性体材料拉伸变形量很大，不能采用测量小变形的方式(如采用贴应变片的方式等)来测量拉伸实验过程中的应变。

4.高弹性体材料具有特殊的物理性质，和金属材料不同，仅采用一次拉伸得到的应力-应变曲线不足以描述高弹性体完整的拉伸力学性能，目前的金属等双轴拉伸实验机没有针对高弹性体的有效实验方法和数据处理方法。

采用第二种实验设备进行高弹性体的等双轴拉伸测试存在如下几个缺点：

1.双轴十字形薄膜拉伸实验机允许的拉伸载荷较小，行程范围较小，不足以将高弹性体拉伸到较大的变形状态(一般要求拉伸应变大于50％)。

2.材料夹持困难，拉伸过程中材料容易脱夹或者夹断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高弹性体材料等轴拉伸试验机，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明提供的高弹性体材料等轴拉伸试验机，包括机架以及安装在所述机架上的拉伸机构；

所述拉伸机构包括圆形平台、转盘、圆形夹具、拉绳和滑轮机构，所述圆形平台和所述转盘为同轴设置并依次安装在所述机架上，所述转盘由安装在所述机架内的驱动机构驱动，所述圆形夹具安装在所述圆形平台上，所述拉绳一端与所述圆形夹具连接，所述拉绳另一端通过所述滑轮机构与所述转盘连接。

进一步地，还包括非接触式激光引伸仪，所述非接触式激光引伸仪安装在所述机架上并设置在所述圆形夹具上方。

进一步地，所述非接触式激光引伸仪通过支撑臂安装在所述机架上。

进一步地，所述转盘底部安装有力传感器。

进一步地，所述滑轮机构安装在所述圆形平台的边缘处，所述圆形夹具的直径小于所述圆形平台的直径。

进一步地，所述滑轮机构包括支座和滑轮，所述支座围绕所述圆形平台的圆心设置，所述滑轮铰接在所述支座上。

进一步地，所述圆形夹具包括多个夹头，所述多个夹头围绕所述圆形平台的中心线环形设置，所述多个夹头与所述圆形平台为滑动连接，所述多个夹头与所述拉绳一端连接。

进一步地，所述驱动机构为电机，所述电机安装在所述机架内，所述电机的输出轴与所述转盘的中心位置连接。

进一步地，所述拉绳为钢丝绳。

进一步地，所述机架底部安装支脚。

本发明提供的高弹性体材料等轴拉伸试验机，具有如下优点：

将圆形试样放置在圆形夹具上，圆形夹具夹住该圆形试样，驱动机构驱动转盘转动，转盘通过拉绳和滑轮机构拉动该圆形夹具，圆形夹具拉伸该圆形试样，使圆形试样均匀地扩张与收缩，实现等轴拉伸的效果。

本申请使圆形试样的受力和变形更加均匀，更加适合进行高弹性体材料的应力-应变关系测试，应变测量精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的高弹性体材料等轴拉伸试验机的结构示意图。

图2为图1中拉伸机构的结构示意图。

附图标记：1-机架；2-拉伸机构；21-圆形平台；22-转盘；23-圆形夹具；24-拉绳；25-滑轮机构；3-非接触式激光引伸仪；4-力传感器；5-支撑臂；251-支座；252-滑轮；231-多个夹头。

具体实施方式