专利名称：拉伸试验器的制作方法
技术领域：
拉伸试验器技术领域[0001]本实用新型涉及材料机械性能测试装置，更具体地，涉及一种拉伸试验器。
技术背景[0002]拉伸试验是一种测定材料在拉伸载荷作用下的一系列特性的试验，又称抗拉试 验。拉伸试验是材料机械性能试验的基本方法之一，主要用于检验材料是否符合规定的标 准和研究材料的性能。[0003]目前，在对材料进行拉伸试验时，要对试样施以恒定拉力，由于此恒定拉力较大， 通常采用杠杆施力。但遇到试验时间长，试样蠕变量较大的情况时，施力杠杆将会有较大倾 斜，不但影响测试精度，甚至可导致试验无法进行。[0004]因而，需要一种能够使施力杠杆使用保持水平，以保证在实验过程中加载到试样 上的拉力恒定的装置。实用新型内容[0005]针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种拉伸试验器，用于自动跟踪试样的 蠕变伸长量，从而使施力杠杆能够始终对试样施加恒定的拉力。[0006]本实用新型提供了一种拉伸试验器，其中包括机架、一对夹具、丝杠、丝母和杠杆， 所述一对夹具中的一个夹具与所述机架连接，另一个夹具与所述杠杆连接，所述丝杠可旋 转地连接到所述机架上，所述丝母与所述丝杠相配合，所述杠杆的一端与所述丝母铰接。[0007]其中，该拉伸试验器还可以包括负荷物，该负荷物设置于所述杠杆上。[0008]其中，所述负荷物可以设置于所述杠杆的另一端，所述另一个夹具可以连接在所 述丝母和所述负荷物之间的位置上。[0009]其中，该拉伸试验器还可以包括电机，所述电机的输出轴与所述丝杠传动连接。[0010]其中，该拉伸试验器还可以包括控制器，所述控制器与所述电机电连接。[0011]其中，该拉伸试验器还可以包括用于检测所述另一个夹具的位移的位移传感器。 所述位移传感器可以与所述另一个夹具连接。[0012]其中，所述控制器还与所述负荷传感器连接以从所述负荷传感器接收所述一个夹 具的受力值。[0013]其中，所述控制器还可以与所述位移传感器电连接以从所述位移传感器接收所述 另一个夹具的位移值。[0014]其中，该拉伸试验器还包括用于检测所述一个夹具的受力的负荷传感器，所述负 荷传感器连接在所述机架和所述一个夹具之间。[0015]利用本实用新型提供的拉伸试验器，可以通过旋转丝杠来使丝母在丝杠上来上下 移动，从而调节杠杆的一端的位置，以使得施力杠杆始终保持水平，从而保证在整个试验过 程中，负荷物通过杠杆施加在试样上的拉力都是恒定准确的，进而保证了利用拉伸试验得 到的材料的性能数据的准确性。


[0016]图1是根据本实用新型的优选实施方式的拉伸试验器的结构图。
具体实施方式
[0017]
以下结合附图详细描述本实用新型的实施方式。[0018]图1示出了根据本实用新型的优选实施方式的拉伸试验器的结构图。参考图1，本 实用新型提供了一种拉伸试验器，其中包括机架1、一对夹具6、丝杠2、丝母4和杠杆5，所 述一对夹具6中的一个夹具与所述机架1连接，另一个夹具与所述杠杆5连接，所述丝杠2 可旋转地连接到所述机架1上，所述丝母4与所述丝杠2相配合，所述杠杆5的一端与所述 丝母4铰接。[0019]所述一对夹具6中的两个夹具分别夹持在样本3的两端，以用于向样本3施力，从 而对样本3进行拉伸。通常，进行拉伸试验的样本3可以为塑料和金属等。所述夹具3上 可以具有锁紧机构，诸如螺纹、凸起和插销等等，以用于固定样本3而防止样本3脱落。[0020]所述丝杠2可旋转地连接到所述机架1上，丝母4在丝杠2上并与丝杠2相匹配， 当丝杠2旋转时丝母4可以上下移动。由于丝母4与杠杆5的一端铰接，当丝母4上下移 动时，则可以带动杠杆5的一端上下移动。[0021]该拉伸试验器还可以包括负荷物7，所述负荷物7设置于杠杆5上，用于对杠杆5 施加向下的压力，然后杠杆5将负荷物7施加的压力传递到所述一对夹具6中的另一个夹 具上，使得该另一个夹具向下拉伸样本3。被拉伸的样本3会产生蠕变位移，进而向下拉伸 样本3的另一个夹具也向下产生位移。所述负荷物7可以设置于所述杠杆5的另一端，所 述另一个夹具可以连接在所述丝母4和所述负荷物7之间的位置上。也可以将所述另一个 夹具连接在所述杠杆5的另一端，而将所述负荷物7设置于丝母4和杠杆5之间的位置上。 优选地，所述另一个夹具可以通过连杆与所述杠杆5连接。其中，所述负荷物7可以为负荷 重锤，也可以采用其他可以施力的负荷物7。[0022]当负荷物7加载到杠杆5上使得杠杆5对样本3施加向下的拉力时，被拉伸的样 本3会产生蠕变位移，使得向下拉伸样本3的另一个夹具也向下产生位移，此时与所述另一 个夹具连接的杠杆5可能将产生倾斜，这时可以通过旋转杠杆5来使丝母4向下移动，从而 使得杠杆5保持平衡。持续增加负荷物7的质量，或者通过调整负荷物7在杠杆5上的位 置来持续增加杠杆5对样本3的施力，进而样本3产生的蠕变位移增加，这时可以持续旋转 杠杆5，使得丝母4持续向下运动，进而使得杠杆5始终保持平衡状态。[0023]可以通过手动操作来旋转杠杆5。优选地，该拉伸试验器也可以包括电机，该电机 的输出轴与丝杠2传动连接，从而通过电机旋转来带动丝杠2旋转。所述电机可以为步进 电机。[0024]优选地，所述拉伸试验器还可以包括位移传感器8，该位移传感器8用于检测所述 另一个夹具的位移。该位移传感器8可以根据需要的测量精度等采用电感式位移传感器、 电容式位移传感器和光电式位移传感器等等，只要能测量所述另一个夹具的位移即可。位 移传感器8可以与所述另一个夹具相连接。[0025]该拉伸试验器还可以包括控制器，所述控制器与所述电机电连接，用于控制所述电机的操作。所述控制器还可以与所述位移传感器8电连接，以从所述位移传感器8接收 所述另一个夹具的位移值，从而根据所述另一个夹具的位移值来控制所述电机的操作。优 选地，所述控制器控制电机旋转使得所述丝杠2上的丝母4向下移动的距离等于所述另一 个夹具的位移值。[0026]优选地，该拉伸试验器还可以包括负荷传感器9，所述负荷传感器9连接在所述机 架1和所述一个夹具之间，用于检测所述一个夹具的受力，即检测样本3的受力。所述负荷 传感器9可以采用光电式、电磁力式、电容式、磁极变形式等传感器。通常，拉伸试验还需要 显示出样本3的受力，所以，该拉伸试验器还可以包括显示单元，该显示单元与负荷传感器 9连接，用于接收负荷传感器9的检测信号，即所检测的样本3的受力值，从而将样本3的受 力值显示出来。[0027]所述符负荷传感器9和可以与所述控制器电连接，以将一个夹具的受力发送给控 制器，从而控制器还可以根据所述一个夹具的受力值来控制所述电机的操作。[0028]例如，当所述控制器接收到的所述一个夹具的受力值大于一预定阈值(诸如 IOOg)时，可以不再增加负荷物7的质量或负荷物7对杠杆5的施力，从而停止对样本3进 行进一步地拉伸，并且此时控制器控制所述电机停止，以使所述丝杠2上的丝母4停止移 动。可替换地，也可以持续增加负荷物7的质量或调整负荷物7在杠杆5上的位置来持续 增加杠杆5对样本3的施力，在这种方式下，所述控制器可以控制所述电机持续旋转，直到 试样断开或破坏时(此时负荷传感器9检测到所述一个夹具的受力突然变为0并向控制器 发送该受力值)才控制电机停止。或者可替换地，当所述控制器接收到的所述另一个夹具 的位移值大于一预定阈值(诸如5mm)时，可以不再增加负荷物7的质量或负荷物7对杠杆 5的施力，从而停止对样本3进行进一步地拉伸，并且此时控制器控制所述电机停止，以使 所述丝杠2上的丝母4停止移动。[0029]下面，结合附图中的优选实施方式，详细描述本实用新型的工作过程。[0030]首先将试样安装在一对夹具6之间，并固定住。手动或通过电机旋转来使丝杠2 旋转，从而调整丝母4的位置，以使得杠杆5成水平状态。调整诸如负荷重锤的负荷物7在 杠杆5上的位置，以对样本3施加符合试验要求的拉力，该对样本3施加的拉力可以由负荷 传感器9检测并通过显示单元显示给用户。此时下方的夹具的位置可以设定为初始位置， 此时位移传感器8检测到下方的夹具处于0点位移处。可以逐渐调整负荷物7在杠杆5上 的位置来增加对样本3施加的拉力，样本3被逐渐拉长，位移传感器8检测到下方的夹具的 位移值n，即样本3的拉长量，并将该位移值η输出给控制器。控制器接收到该位移值η后 控制电机旋转从而带动丝杠2旋转，使得丝杠2上的丝母4向下移动位移量η，从而杠杆5 保持水平，这样负荷物7通过杠杆5施加在试样上的拉力都是恒定准确的。[0031]利用本实用新型提供的拉伸试验器，可以通过旋转丝杠来使丝母在丝杠上上下移 动，从而调节杠杆的一端的位置，以使得施力杠杆始终保持水平，从而保证在整个试验过程 中，负荷物通过杠杆施加在试样上的拉力都是恒定准确的，进而保证了利用拉伸试验得到 的材料的性能数据的准确性。
权利要求1.一种拉伸试验器，其特征在于，该拉伸试验器包括机架(1)、一对夹具(6)、丝杠O)、 丝母(4)和杠杆(5)，所述一对夹具(6)中的一个夹具与所述机架(1)连接，另一个夹具与 所述杠杆( 连接，所述丝杠( 可旋转地连接到所述机架(1)上，所述丝母(4)与所述丝 杠( 相配合，所述杠杆(5)的一端与所述丝母(4)铰接。
2.根据权利要求1所述的拉伸试验器，其特征在于，该拉伸试验器还包括负荷物(7)， 该负荷物(7)设置于所述杠杆( 上。
3.根据权利要求2所述的拉伸试验器，其特征在于，所述负荷物(7)设置于所述杠杆 (5)的另一端，所述另一个夹具连接在所述丝母(4)和所述负荷物(7)之间的位置上。
4.根据权利要求1所述的拉伸试验器，其特征在于，该拉伸试验器还包括电机，所述电 机的输出轴与所述丝杠( 传动连接。
5.根据权利要求4所述的拉伸试验器，其特征在于，该拉伸试验器还包括控制器，所述 控制器与所述电机电连接。
6.根据权利要求5所述的拉伸试验器，其特征在于，该拉伸试验器还包括用于检测所 述另一个夹具的位移的位移传感器(8)。
7.根据权利要求6所述的拉伸试验器，其特征在于，所述位移传感器(8)与所述另一个 夹具连接。
8.根据权利要求6所述的拉伸试验器，其特征在于，所述控制器还与所述位移传感器(8)电连接以从所述位移传感器(8)接收所述另一个夹具的位移值。
9.根据权利要求5-8中任一项权利要求所述的拉伸试验器，其特征在于，该拉伸试验 器还包括用于检测所述一个夹具的受力的负荷传感器(9)，所述负荷传感器(9)连接在所 述机架(1)和所述一个夹具之间。
10.根据权利要求9所述的拉伸试验器，其特征在于，所述控制器还与所述负荷传感器(9)连接以从所述负荷传感器(9)接收所述一个夹具的受力值。
专利摘要本实用新型提供了一种拉伸试验器，其中包括机架、一对夹具、丝杠、丝母和杠杆，所述一对夹具中的一个夹具与所述机架连接，另一个夹具与所述杠杆连接，所述丝杠可旋转地连接到所述机架上，所述丝母与所述丝杠相配合，所述杠杆的一端与所述丝母铰接。利用本实用新型提供的拉伸试验器，可以通过旋转丝杠来使丝母在丝杠上来上下移动，从而调节杠杆的一端的位置，以使得施力杠杆始终保持水平，从而保证在整个试验过程中，负荷物通过杠杆施加在试样上的拉力都是恒定准确的，进而保证了利用拉伸试验得到的材料的性能数据的准确性。
文档编号G01N3/14GK201819850SQ20102057397
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者张伟, 李晓林, 李玉娥, 魏若奇 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院