[实用新型]变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置

权利要求书

1.一种变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置，其特征在于：包括偏心载荷加载单元、温度场控制单元和位移检测单元；偏心载荷加载单元由精密驱动传动单元、夹持及支撑单元组成；所述的精密驱动传动单元由交流伺服电机(1)，电机法兰盘，蜗杆蜗轮组件、精密直线导轨滑块(24)，由滚珠丝杠支撑座(22)、精密双向滚珠丝杠(23)、滚珠丝杠螺母支架构成的精密双向滚珠丝杠螺母副组成，由速度控制特性好、调速范围大、可以保持恒力矩的交流伺服调速系统与电机作为驱动系统，交流伺服电机(1)安装在电机法兰盘上，电机法兰盘用螺钉安装在测试平台基座(11)上，电机输出轴驱动转矩经由第一级蜗轮(2)、第一级蜗杆(3)、第二级蜗轮(5)和第二级蜗杆(6)形成两级减速增扭和换向，以满足低速准静态加载要求，第二级蜗轮(5)安装在精密双向滚珠丝杠螺母副上，精密双向滚珠丝杠螺母副通过丝杆支撑座(22)安装在基座(11)上，丝杠螺母通过丝杠螺母套与拉伸平台Ⅰ(13)、拉伸平台Ⅱ(25)紧固连接，拉伸平台Ⅰ(13)、拉伸平台Ⅱ(25)分别与精密直线导轨滑块(24)紧固连接，精密直线导轨滑块(24)运动方向与精密滚珠丝杠(23)轴线方向一致，并且两直线导轨同一平面安装固定于基座(11)上，确保拉伸平台Ⅰ(13)、拉伸平台Ⅱ(25)平稳运行，保证动力传递水平平稳；双向滚珠丝杠螺母副将蜗轮蜗杆副的旋转运动转化为同步双向直线运动，进而带动安装在螺母副上面的拉伸平台Ⅰ(13)、拉伸平台Ⅱ(25)实现同步双向直线运动。

2.根据权利要求1所述的变温条件下偏心载荷拉弯原位测试装置，其特征在于：所述的夹持及支撑单元由夹具支撑座Ⅰ(27)、夹具支撑座Ⅱ(34)、精密轴承(39)、转轴(40)、夹具转动台Ⅰ(28)、夹具转动台Ⅱ(33)、第一垫板(36)、第二垫板(37)，夹具盖板Ⅰ(29)、夹具盖板Ⅱ(31)组成；所述的夹具支撑座Ⅰ(27)安装在下面的精密导轨滑块(16)上，对其进行导向，并与力传感器(15)固定连接，直接获得拉伸过程中的载荷信号；精密导轨滑块(16)固定于垂直固定板Ⅰ(17)、垂直固定板Ⅱ(21)，垂直固定板Ⅰ(17)、垂直固定板Ⅱ(21)又与连接平台Ⅰ(14)、连接平台Ⅱ(26)紧固连接，夹持及支撑单元与测试平台成垂直布置，便于与温度场模块与位移检测模块的集成；夹具转动台Ⅰ(28)、夹具转动台Ⅱ(33)与转轴(40)通过预紧螺钉(35)固定连接，并通过紧密轴承(39)绕转轴(40)自由旋转；在试件(30)与夹具转动台Ⅰ(28)、夹具转动台Ⅱ(33)之间放置不同厚度的第一垫板(36)、第二垫板(37)，第一垫板(36)的厚度为1毫米或2毫米或3毫米或5毫米，第二垫板(37)的厚度为1毫米或2毫米或3毫米或5毫米，此时拉伸力与试件中心面不在同一直线上，因此，轴向载荷不仅实现了拉伸作用同时也因使用偏移垫片使拉伸力产生衍生弯曲力矩实现试件的弯曲；当不使用垫片时，轴向载荷与试件中心面在一条直线上，实现测试装置纯拉伸；夹具盖板Ⅰ(29)、夹具盖板Ⅱ(31)与试件(30)连接处均采用滚花处理，实现夹具与试件的紧固连接；第一垫板(36)、第二垫板(37)和夹具转动台Ⅰ(28)、夹具转动台Ⅱ(33)上制有凹槽，用于定位放置试件；拉伸弯曲过程中采用精密轴承(39)连接的夹具转动台Ⅰ(28)、夹具转动台Ⅱ(33)，其自由旋转会使转动台与夹具支撑座Ⅰ(27)、夹具支撑座Ⅱ(34)成一角度，实现试件(30)的弯曲；为使特制夹具便于安装，连接平台Ⅰ(14)、连接平台Ⅱ(26)设计成凹形；夹具支撑座Ⅰ(27)、夹具支撑座Ⅱ(34)分别固定安装在连接平台Ⅰ(14)、连接平台Ⅱ(26)上，随着拉伸平台Ⅰ(13)、拉伸平台Ⅱ(25)做同步双向直线运动，从而对试件施加拉伸力，而且可以保证试件中心位置不动。