专利名称：一种能保证恒应变速率和精确变形量的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械技术领域，涉及ー种机械传动装置。
ニ背景技术：
目前，大多数材料的物理力学性能要靠材料实验机来测试，常用的材料实验机有材料拉伸实验机、材料压缩(或镦粗)实验机等，主要用拉伸、压缩(或镦粗)等方法来测试材料的力学性能，而压缩的方法更是被广泛采用。影响压缩试验精度的主要因素有变形量、恒应变速率等，常规的模拟实验机很难同时保证恒应变速率和变形量的精确性。在中国发明专利“多功能热カ模拟实验机”(专利号=ZL 02132785. 8)中涉及的关于保证恒应变速率和变形量的装置是将ー轴气缸装置设计在ー轴的外部，通过两根气缸杆及相关部件为ー轴提供向右的压カ或向左的拉力，这样设计的气缸装置会使一轴由于两根气缸杆的受カ不均而产生扭矩，影响实验精度；而且用来对ー轴限位的绝缘装置设计安装在ー轴定位梁的 外部；这样，当主液压缸带动锤头高速打击ー轴左端的砧子时，绝缘限位板便直接撞击到一轴定位梁的左侧壁，不但产生的噪音很大，而且由于绝缘限位板为塑质材料，弾性大，使实际的变形量与測定的数值不一致，导致试验精度差。
三、发明内容本实用新型的目的是提供一种能保证恒应变速率和精确变形量的装置。整套装置安装在多功能热カ模拟实验机的左侧，用于为试样提供预应カ以保证热力模拟试验的应变速率恒定和变形量的准确性。本实用新型由砧子、ー轴、活塞、定位梁、气缸等组成，活塞是在机械加工初期便在ー轴上加工出来的，与ー轴是一体；活塞嵌在定位梁中，在定位梁中设计能够满足活塞左右移动的气缸式空间，气缸式空间的左侧出ロ用气缸盖封住，气缸盖用螺栓固定在定位梁上，气缸式空间的右侧被定位梁内部的挡板挡住，在气缸盖的外侧固定安装气缸限位卡环，对ー轴和活塞在非液压施加外力情况下的轴向位移予以限位，以达到保护装置的目的。通过气缸为ー轴提供左右移动的动力，气缸的气源由专门的空压机提供；在定位梁的后侧设计左右两个进、排气孔，通过左右迸、排气孔作用的变换给ー轴提供向右的压カ或向左的拉力，气体在气缸式空间推动活塞，用于调整ー轴的位置；或者在试验过程中给ー轴提供ー个恒定的向右或向左的预应カ以克服ー轴与定位梁及外部其他部件之间的静摩擦力。一轴和活塞的材质为LY12(硬铝12)，定位梁的材质为45#高强钢，这种高强钢具有高超的耐磨损和耐腐蚀性，较高的硬度和较小的弾性。—轴右端穿过定位梁与外部受カ装置--卡具以及实验用的试样相连，ー轴左端连接的砧子通过螺纹旋入ー轴，成为外力的输入端。当由液压施加的外力高速打击ー轴左端的砧子时，一轴向右运动，当一轴活塞快速移动到右侧死相即被定位梁的内部挡板挡住时，由于定位梁固定在具有高強度的横梁和结构框架上，ー轴、活塞、定位梁本身也具有很高的強度，并且弹性小，这样的结构使ー轴的速度虽然瞬间降为O，但却保持了原来的应变速率和变形量，从而保证了试验的精确性，符合试验エ艺的设计要求；否则，如果由外力控制ー轴减速，会有一段过程，在变形量一定的情况下，外力会提前减速，就不能保证变形过程具有恒定的应变速率，这样，试验的前提条件就会发生变化，导致试验结果不精确。而且本实用新型设计的活塞嵌在定位梁中，使得其在受到打击时的噪音明显减弱。本实用新型是ー种能够同时保证恒应变速率和精确变形量的传动装置，克服发明专利“多功能热カ模拟实验机”(专利号=ZL 02132785. 8)中此部分结构存在的缺点和不足，合理设计和组装配件使其试验精度更加精准。
四
图I为本实用新型整体结构示意图。图中I-限位卡环，2-螺栓，3-密封圏，4-气缸，5-活塞，6-定位梁，7-—轴，8-右侧进(排)气孔，9-左侧进(排)气孔，10-气缸盖，11-导向带，12-砧子。-
五具体实施方式
结合实施例对本实用新型作进ー步详细说明。实施例I本实用新型由砧子12、ー轴7、活塞5、定位梁6、气缸4等组成，活塞5是在ー轴上加工出来的，与ー轴7是一体；活塞5嵌在定位梁6中，在定位梁6中沿轴向设计加工ー个能够满足活塞5左右移动的气缸式空间，在气缸式空间的左侧出ロ用气缸盖10封住，气缸盖10用螺栓2固定在定位梁6上，活塞5的右侧被定位梁6内部的挡板(图中未标示)挡住，这样便形成了定位梁6的内部气缸4。在气缸盖10的外侧固定一个气缸限位卡环1，对ー轴7、活塞5在非液压施加外力的轴向位移情况下予以限位，以达到保护装置的目的。通过气缸4为ー轴7提供左右移动的动力，气缸4的气源由专门的空压机提供 ，在定位梁6的后侧设计左右两个进(排)气孔8、9，通过左右进(排)气孔8、9给ー轴7提供向右的压カ或向左的拉力，气体环绕活塞5，用于调整ー轴7的位置；或者在试验过程中给ー轴7提供一个恒定的向右的预应カ以克服ー轴7与定位梁6及外部其他部件之间的静摩擦力。ー轴7右端穿过定位梁6与外部受カ装置(卡具)以及试样相连，ー轴7的左端与砧子12通过螺纹固定连接。当液压施加的外力高速打击砧子12时，ー轴7向右运动，带动活塞5快速向右移动直到被定位梁6内部的挡板挡住，由于定位梁6固定在具有很高强度的横梁和结构框架上，ー轴7、活塞5、定位梁6也具有很高的強度，并且弹性小，这种结构使ー轴7在速度瞬间降为O的情况下，保持了原来的应变速率和变形量，从而保证了试验的精确性，符合试验エ艺的设计要求。如果由外力来控制ー轴7減速，便会有一段过程，在变形量一定的情况下，外力会提前减速，就不能保证变形过程具有恒定的应变速率，这样，试验的前提条件就会发生变化，导致试验结果不精确。而且本实用新型设计的活塞5嵌在定位梁6中，使得其在受到打击时的噪音明显减弱。在ー轴7与定位梁6的接触面上夹有ー层绝缘材料，使两者不相互导电，为以后整个装置安装到相应设备上做好绝缘准 备；在定位梁6的ー轴7出入口处装有密封圈3和导向带11，起到密封和限位的作 用。
权利要求1.一种能保证恒应变速率和精确变形量的装置，装置包括砧子、一轴、活塞、定位梁、气缸，其特征在于砧子与ー轴的左端通过螺纹固定连接，活塞左端与ー轴的右端固定连接为一体；活塞嵌在定位梁中，在定位梁中沿轴向设计加工一个能够满足活塞左右移动的气缸式空间，在气缸式空间的左侧出口用气缸盖封住，气缸盖用螺栓固定在定位梁上，活塞的右侧被定位梁内部的挡板挡住。
2.按权利要求I所述的ー种能保证恒应变速率和精确变形量的装置，其特征在于定位梁的后侧设计加工左右两个作用互换的进、排气孔。
3.按权利要求I所述的ー种能保证恒应变速率和精确变形量的装置，其特征在于在气缸盖的外侧固定一个限位卡环。
4.按权利要求I所述的ー种能保证恒应变速率和精确变形量的装置，其特征在于定位梁固定在横梁和结构框架上。
专利摘要一种能保证恒应变速率和精确变形量的装置，属于机械技术领域，包括砧子、一轴、活塞、定位梁、气缸等。活塞是在一轴上加工出来的，与一轴是一体；活塞嵌在定位梁中，在定位梁中设计加工能够满足活塞左右移动的气缸空间，通过气缸为一轴提供左右移动的动力。气缸的气源由专门的空压机提供，通过左右两个作用互换的进、排气孔给一轴提供动力，用于调整一轴的位置，便于安装试样和为试样提供克服各种静摩擦力的预应力。定位梁固定在横梁和结构框架上，一轴、活塞、定位梁本身具有很高的强度，应用本实用新型可以有效地保证应变速率和变形量的恒定及试验结果的准确性。
文档编号G01N3/12GK202433244SQ20112052835
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者冯莹莹, 李春龙, 李智丽, 王云盛, 骆宗安 申请人:东北大学, 内蒙古包钢钢联股份有限公司