[发明专利]一种束纤维拉压的杠杆式测力装置及用途

权利要求书

1.一种束纤维拉压的杠杆式测力装置，其特征在于：包括用于夹持或松开束纤维的定夹持机构(1)和动夹持机构(4)，定夹持机构(1)设于用于实现力传递的受力架(2)上，动夹持机构(4)设于移动架(5)上，测力机构(3)连接受力架(2)，还包括用于驱动移动架(5)移动并测量移动架(5)位移的拉压机构(6)和用于数据采集与控制机构运行的测量控制系统；

所述受力架(2)包括简支梁(21)，简支梁(21)中部穿设支点轴(22)，平衡杆(23)固接在简支梁(21)上，平衡重锤(24)设于平衡杆(23)上且可在平衡杆(23)上作水平移动调节简支梁(21)随遇平稳；简支梁(21)底部设有用于与测力机构(3)相连的固定孔(25)；

支点轴(22)和简支梁(21)组成杠杆将束纤维的拉伸或压缩力传递到测力机构(3)，束纤维的受力使简支梁(21)上端受力传递到底端的固定孔(25)处受力，通过测力机构(3)进行测量。

2.如权利要求1所述的一种束纤维拉压的杠杆式测力装置，其特征在于：所述定夹持机构(1)包括固定嵌装在简支梁(21)一侧上部的由左上夹头(11)和左下夹头(12)组成的左夹头，所述拉伸支点(22)位于左下夹头(12)下方；左夹架(15)、左气缸架(16)均固定嵌装在简支梁(21)另一侧上部，左滑杆(13)穿过左夹架(15)与左气缸架(16)从而保持左夹头平稳，左气缸(14)固装在左气缸架(16)上；左下夹头(12)固定，左气缸(14)连接左上夹头(11)，左上夹头(11)在左气缸(14)的控制下上下移动来实现松开和夹紧束纤维的目的。

3.如权利要求2所述的一种束纤维拉压的杠杆式测力装置，其特征在于：所述移动架(5)包括右支架(51)，右支架(51)底部设有可螺旋穿入拉压机构(6)的移动螺孔(52)。

4.如权利要求3所述的一种束纤维拉压的杠杆式测力装置，其特征在于：所述动夹持机构(4)包括固定嵌装在右支架(51)一侧上部的由右上夹头(41)和右下夹头(42)组成的右夹头，右夹架(45)、右气缸架(46)均固定嵌装在右支架(51)上另一侧上部，右滑杆(43)穿过右夹架(45)与右气缸架(46)从而保持右夹头平稳，右气缸(44)固装在右气缸架(46)上；右下夹头(42)固定，右气缸(44)连接右上夹头(41)，右上夹头(41)在右气缸(44)的控制下上下移动来实现松开和夹紧束纤维的目的。

5.如权利要求4所述的一种束纤维拉压的杠杆式测力装置，其特征在于：所述测力机构(3)包括力传感器(31)，连接螺钉(32)一端通过固定螺母(34)与力传感器(31)连接，连接螺钉(32)另一端插入简支梁(21)底部的固定孔(28)并通过支梁固定螺母(33)固定；力传感器(31)的输出端与测量控制系统相连。

6.如权利要求5所述的一种束纤维拉压的杠杆式测力装置，其特征在于：所述拉压机构(6)包括用于推动移动架(5)拉伸或复位的移动螺杆(61)，和用于驱动移动螺杆(61)反转拉伸或复位的步进电机(62)，移动螺杆(61)螺旋穿入右支架(51)底部的移动螺孔(52)内，移动螺杆(61)连接步进电机(62)，步进电机(62)控制端与测量控制系统相连。

7.如权利要求6所述的一种束纤维拉压的杠杆式测力装置，其特征在于：所述测量控制系统包括与左气缸(14)和右气缸(44)相连的控制气缸运动的气缸控制单元、与力传感器(31)相连的用于力采集与分析的力信号采集单元、与步进电机(62)相连并用于控制其运动的平移控制单元，计算机与气缸控制单元、力信号采集单元、平移控制单元连接。

8.如权利要求7所述的一种束纤维拉压的杠杆式测力装置，其特征在于：所述将束纤维的左、右两端分别夹持在左、右夹头上，调节平衡重锤(27)的位置，使得简支梁(21)随遇稳态；右夹头通过步进电机(62)驱动正转对纤维束进行拉伸，或者通过步进电机(62)驱动反转对纤维束进行压缩，通过力传感器(31)检测纤维束的断裂力，计算机根据力传感器(31)和步进电机(62)的数据进行处理给出各力学指标。