[发明专利]多功能多轴向加载拉伸机

说明书

技术领域

  本发明涉及一种拉伸机，具体涉及一种可实现多种方式加载的多功能多轴向拉伸机。

背景技术

   目前，拉伸机主要由夹具、传感器、电动驱动器组成，夹具夹持被测试样，驱动器拉伸夹具，通过传感器测得拉伸过程中的力和位移。但是，该种拉伸机多为单轴拉伸机，其对拉伸试样形状要求较高，而实际中很多材料尤其是软材料(如薄膜、橡胶等)的形状不规则，单一方向的拉伸实验不能准确测出这类材料的力学性能，因此需要通过多种方式(包括多个轴向或等轴拉伸、等比拉伸等方式)的拉伸来测得载荷位移曲线。

目前的拉伸机大多只能实现双轴拉伸，且加载方式为手动，拉伸速度和拉伸位移量程不能调节，大大限制了拉伸试验的效果。美国专利US7509882B2报道的多轴向拉伸机，虽然可实现多轴拉伸，但由于其拉伸机构均固定在加载平台上，不能自由拆装，且拉伸位移量程不能调节，因此对试样尺寸要求较高，限制了试样的范围，并且由于其拉伸机构固定不动，导致试样加装不方便，影响工作效率。

由于现有拉伸机存在的不足，导致材料无法通过多种加载方式来测量力学性能，阻碍了对材料性能作全面深入的研究，因此需要能实现多轴向拉伸、拉伸速度可调、结构简单、使用方便的拉伸机。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现多种方式加载的多功能多轴向拉伸机，该拉伸机可控制不同轴向的拉伸速度、并且能实现等轴拉伸或等比拉伸。为此，本发明采用如下的技术方案：

一种多功能多轴向加载拉伸机，由加载平台和多个拉伸机构组成，所述的拉伸机构包括连接座、电动缸、支撑座、传感器和夹具，所述的连接座能转动，所述的拉伸机构与加载平台能自由拆装组合：

其中，

所述的加载平台上设有圆弧键槽导轨，所述的连接座设在圆弧键槽导轨上，所述的连接座底部设有与圆弧键槽导轨相配合的突出键，使所述的连接座沿圆弧键槽导轨转动；

所述的加载平台上沿圆周方向设有多个可供连接座选择安装的安装孔；

所述连接座与支撑座连接；

所述的支撑座上设有电动缸；

所述传感器的一端连接电动缸，另一端连接夹具；

所述的电动缸驱动夹具拉伸试样。

本发明的拉伸机在加载平台上设有圆弧键槽导轨，所述的连接座设在圆弧键槽导轨上，并且在连接座底部设有与圆弧键槽导轨相配合的突出键，使连接座能够沿圆弧键槽导轨转动并且可在加载平台上任意移动，同时圆弧键槽又能在径向固定突出键，保证了连接座只能沿圆弧键槽导轨运动，拉伸机构在加载平台上的位置由连接座确定，因此保证了各个拉伸机构能够根据实际需要安放到相应位置。

作为优选，所述圆弧键槽导轨的宽度为6mm～8mm，所述突出键的宽度为5.5mm～7.5mm。

作为优选，所述拉伸机的支撑座底部设有键槽，连接座上设有与键槽配合的突出键，所述的支撑座能在所述的连接座上前后移动。通过这样的设置，所述拉伸机的拉伸位移量程可调，拉伸位移量程的调节范围是0～200mm。可在连接座与支撑座上对应位置布置多个螺栓孔，根据实际需要，将支撑座在连接座上移动到合适的位置，用螺栓将支撑座固定，支撑座与连接座不同的连接位置对应不同的拉伸位移量程。可根据试样的大小来选择不同的位移量程，因此本发明的拉伸机能测试多个尺寸的试样，扩大了试样的测试范围。

本发明的拉伸机能实现单轴拉伸或多轴拉伸，所述的多轴拉伸是指双轴以上的多个轴向的拉伸，包括双轴拉伸、三轴拉伸、四轴以上的拉伸等。本发明的拉伸机设有多个拉伸机构，可以通过改变拉伸机构的数量和位置来使拉伸机实现单轴拉伸或多轴拉伸。

所述的拉伸机构是拉伸测试的关键部件，每个拉伸机构包括连接座、电动缸、支撑座、传感器和夹具各一个；本发明拉伸机的拉伸机构与加载平台能自由拆装组合，每个拉伸机构的部件也能自由拆装组合，本发明的拉伸机能根据实际需要自由配置拉伸机构的数量和位置，以实现单轴拉伸或多轴拉伸。例如，要进行单轴拉伸时，在加载平台上配置两个拉伸机构并将其固定、调节至对称位置，即可实现单轴拉伸；要进行双轴拉伸时，在加载平台上配置四个拉伸机构并将其固定、调节至对称位置，即可实现双轴拉伸；要进行三轴拉伸时，在加载平台上配置三个拉伸机构并将其固定、调节至相应位置，即可实现三轴拉伸；要进行四轴以上的拉伸时，根据实际需要，在加载平台上配置四个以上的拉伸机构并将其固定、调节至相应位置且四个拉伸机构转成一定角度（不相互垂直）时，即可实现四轴以上的多轴拉伸。