[发明专利]一种齿轮结构式的万能试验机变加载比例双拉试验装置

说明书

本发明公开了一种齿轮结构式的万能试验机变加载比例双拉试验装置，包括固定底板和直动化转动装置；所述固定底板上设有竖直侧板、太阳轮齿轮轴支撑座和多个与拉伸机固定端连接的底板螺栓孔，所述竖直侧板上设有太阳轮齿轮轴安装孔和以所述太阳轮齿轮轴安装孔的轴线为轴十字分布的四个行星齿轮安装孔；所述竖直侧板的后侧壁上设有与所述行星齿轮安装孔相对应的滑槽组，所述滑槽组沿所述太阳轮齿轮轴安装孔轴线的径向延伸，所述滑槽组上设有齿条联动夹具。本发明具有结构简单，使用方便，经济使用等优点，能够保证准确试验结果的获取。

技术领域

本发明涉及材料力学与性能研究技术领域，具体地说是一种齿轮结构式的万能试验机变加载比例双拉试验装置。

背景技术

当前，板料成形性能多数采用单向拉伸试验进行定性地评价。但是,由于单向拉伸试验无法同时检测不同方向上线性、非线性加载路径下板材的弹塑性成形特征和断裂规律，而对于汽车零部件的冲压工艺是一个复杂的加载路径，仅依靠单轴拉伸试验是明显不够的，因此，需要对板料进行双向拉伸试验来模拟实际冲压过程中的板料变形过程。

然而，双拉试验设备昂贵，试验成本很高。而单轴拉伸试验设备成本相对较低，应用较广泛，为此急需一种可应用单轴拉伸万能试验机进行双拉试验的装置。专利(CN87205653,机械式双向拉伸试验仪)公开了一种利用万向头、铰链及缓冲弹簧等结构而实现板材双拉试验的测试，但该试验仪的缓冲弹簧将造成测力传感器测得的数据偏小；专利(CN201610146635，一种利用单轴试验机进行变比例双轴加载的强度试验卡具)通过杠杆原理来实现板材多种加载比例的双轴拉伸试验，而杠杆结构在加载过程中的稳定性难以精确保证；专利(CN201010240086，变比例加载的机械式双向拉伸试验仪)利用工作台、斜撑杆、拉压传感器和夹头等结构，实现不同加载比例的板材双拉试验，但因为斜撑杆与水平面的夹角具有有限的角度范围，其加载行程范围受到了限制；专利(CN200810017989，双向拉伸试验装置)和专利(CN201710187880，一种双向十字拉伸测试装置)，两个专利均可实现不同加载比例的双拉试验，都提出了可安装在万能试验机上的双向拉伸装置，但其加载比例范围也很有限，前者需要通过多次更换不同长度的支撑板，通过更换支撑板改变试件横向和纵向承受的载荷比，从而实现不同加载比例的拉伸位移；而后者虽然可通过加热样件而实现高温加载，但其仅能够实现1:1-1:4的有限加载比例范围。基于此，本发明提出了一种新的齿轮结构式装置，来完成不同温度下万能试验机上板材的变加载比例双拉试验，以很好地弥补上述缺陷。

发明内容

根据上述提出的传统双拉试验设备所存在的成本高以及现有万能试验机双拉装置存在的结构复杂、实现变加载比例操作繁琐、无法实现较大的变比例加载及无法实现不同温度条件试验等问题，而提出一种基于齿轮结构，针对金属板材在较大温度范围内，在单轴拉伸万能试验机上进行双拉试验，在双拉试验中，可实现不同加载比例的试验装置。本发明通过改变所述从动齿轮的齿数、从动齿轮与齿条啮合关系及拉伸机加载速度，可实现横向/纵向较大范围加载比例的变化；相对密闭空间用硅酸铝纤维毡包裹，通过对试件进行电磁感应加热，也可以使用陶瓷加热器等小型吸附式加热器进行加热，实现了不同温度下试件的变加载比例双拉试验，本专利提出一种新的齿轮结构来完成试件的双拉试验过程，具有变加载比例的范围较大、加载稳定、操作简单等优势，具有较高的性价比。本发明采用的技术手段如下：

一种齿轮结构式的万能试验机变加载比例双拉试验装置，包括固定底板和直动化转动装置；

所述固定底板上设有竖直侧板、太阳轮齿轮轴支撑座和多个与拉伸机固定端连接的底板螺栓孔，所述竖直侧板上设有太阳轮齿轮轴安装孔和以所述太阳轮齿轮轴安装孔的轴线为轴十字分布的四个行星齿轮安装孔，所述太阳轮齿轮轴支撑座上设有与所述太阳轮齿轮轴安装孔同轴的太阳轮齿轮轴连接孔，所述太阳轮齿轮轴安装孔位于所述竖直侧板的前侧壁上；