[发明专利]一种适用于低周疲劳试验的拉伸试验机

说明书

本发明公开了一种拉伸试验机，具体为一种适用于低周疲劳试验的拉伸试验机，包括机架及弹簧拉力筒，摆动万向浮动接头固定安装于所述的机架顶部，并与所述拉力传感器采用同轴连接；两组夹紧机构，第一组夹紧机构与所述的弹簧拉力筒同轴连接，第二组夹紧机构与所述摆动万向浮动接头连接，所述两组夹紧机构之间安装有腐蚀体系；滚珠丝杆升降器安装于所述机架底部，并与所述弹簧拉力筒同轴连接；伺服驱动电机，安装于所述机架底部，并与该滚珠丝杆升降器传动连接；及伺服电机控制组件，分别与所述摆动万向浮动接头、伺服驱动电机连接。本发明结构简单，制造成本低，拉力‑时间曲线稳定。

技术领域

本发明涉及一种拉伸试验机，具体涉及一种适用于低周疲劳试验的拉伸试验机。

背景技术

拉伸试验机是测试材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率和弹性模量等基本机械性能参数最常用的设备。它可以分为齿轮(或螺杆)和液压驱动两种类型。齿轮驱动控制系统比较简单，拉伸速率通常在0.001～500mm/min范围内，适合准静态拉伸。液压驱动控制系统比较复杂，运行成本也比较高，但拉伸速率范围大较大，适用面更广。通用的拉伸机通常采用立式结构，体积也比较大，在一些原位试验的场合则需要根据测试条件和要求设计特定的拉伸试验装置。

卧式小型拉伸机是常见的原位拉伸试验机，它通常由伺服电机提供动力，经变速后，由滚珠螺杆带动直线导轨上夹紧试样的滑座来实现拉伸位移进给。但是由于机架刚度的影响，滑座位移并不能真实反映试样的变形，不对机架刚度进行修正，很难满足B/T228.1-2010方法A的要求(即应变速率控制法)，由于修正机架刚度有难度，因此，国内大部分厂家的试验机上无法达到方法A要求。

而且，一般的拉伸试验机由于机架刚度修正问题和PID控制技术水平问题，采用B/T228.1-2010方法B(即应力速率控制法)也很难保证拉力-时间呈稳定的线性关系。低周期应力疲劳试验特别是低周期应力腐蚀疲劳试验对拉力-时间有较为严格的要求，因此，很多普通的拉伸试验机不满足使用要求。虽然，一些高端的拉伸试验机(如Instron万能材料试验机)可以满足低周(1Hz以下)腐蚀疲劳试验的要求，但这些设备的使用成本也很高。低周腐蚀疲劳试验单个样品的试验时间长达1周，有的甚至需要一两个月，试验成本是不得不考虑的因素。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，而提供一种适用于低周疲劳试验的拉伸试验机。

为了实现上述本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种适用于低周疲劳试验的拉伸试验机，包括机架，摆动万向浮动接头固定安装于所述的机架顶部；弹簧拉力筒；两组夹紧机构，包括第一组夹紧机构和第二组夹紧机构；所述第一组夹紧机构与所述的弹簧拉力筒同轴连接，第二组夹紧机构与所述摆动万向浮动接头连接；腐蚀体系，安装于所述第一组夹紧机构和第二组夹紧机构之间；滚珠丝杆升降器，安装于所述机架底部，并与所述弹簧拉力筒同轴连接；伺服驱动电机，安装于所述机架底部，并与该滚珠丝杆升降器传动连接；及伺服电机控制组件，分别与所述摆动万向浮动接头、伺服驱动电机连接。

本发明的工作方式为：

伺服驱动电机为动力源，滚珠丝杆升降器作为拉伸动力源；

试样两端对应与夹紧机构固定连接，即为试样下端与第一组夹紧机构固定连接，试样上端与第二夹紧机构固定连接；

接通电源，伺服电机控制组件和伺服驱动电机通电，即可进行低周疲劳拉伸试验；

伺服电机控制组件控制伺服驱动电机启动，伺服驱动电机驱动滚珠丝杆升降器工作，滚珠丝杆升降器带动弹簧拉力筒工作，弹簧拉力筒对通过第一组夹紧机构与其固定连接的试样实现低周拉伸疲劳试验

伺服电机控制组件可控制本发明的拉伸试验机持续匀速拉伸，也可以进行变速拉伸。还可以在某个拉力区间按设定的拉力-时间曲线往复循环拉伸，进行疲劳试验。