[实用新型]一种拉伸速率大范围可调双向拉伸装置

说明书

本实用新型涉及拉伸试验机领域，公开了一种拉伸速率大范围可调双向拉伸装置，包括底座，底座上设有四个拉伸机构，每个拉伸机构包括丝杠模组、拉伸模组和滚柱直线导轨副；丝杠模组与拉伸模组相连，滚柱直线导轨副分别与拉伸模组和丝杠模组相连；每个拉伸机构均设有拉压力传感器；四个拉伸机构的其中两个拉伸机构沿x方向相对设置，四个拉伸机构的另外两个拉伸机构沿y方向相对设置，四个拉伸机构在底座上呈十字型排列。本实用新型结构紧凑，通过两台伺服电机控制单轴进给速度，配合螺母旋转型滚珠丝杠副，实现了不同范围的拉伸速率，与传统双向拉伸试验机相比，实现了拉伸速率的大范围可调，拉伸平稳，控制精度更高。

技术领域

本实用新型涉及拉伸试验机领域，尤其涉及一种拉伸速率大范围可调双向拉伸装置。

背景技术

板材成形过程中，大多数情况下板材处于复杂应力状态，板面内一般为双向应力状态。不同应力状态下，板料的变形行为明显不同。因此，仅仅采用传统的单向拉伸试验方法所获取的材料性能进行板料变形行为的相关研究远远不够，而挖掘板料双向加载力学性能，并进而确立精确的材料模型迫在眉睫。采用十字形试件进行双向拉伸试验是近几年发展起来的研究各向异性板料变形行为的实验方法，该方法通过控制两轴的载荷或位移大小，使中心区处于不同的应力应变状态，从而得到不同加载路径下双拉区的任意屈服点，目前进行双向拉伸试验成为该领域的研究热点。

世界范围内已有的拉压试验机，主要是基于液压控制的拉压试验机，比如，国家专利文献CN104101539A，公开了一种“液压式双向拉伸试验机”，该液压式双向拉伸试验机由油泵、加载油缸Ⅰ和Ⅱ、定位油缸、反向顶出杆Ⅰ和Ⅱ、反向顶出梁Ⅰ和Ⅱ、卡具横梁Ⅰ和Ⅱ、卡具Ⅰ和Ⅱ等组成，试样固定安装在卡具上后，由油泵给加载油缸Ⅰ和Ⅱ的缸体A部注油，推动活塞分别带动反向顶出梁Ⅰ和Ⅱ，反向顶出梁Ⅰ和Ⅱ通过反向顶出杆Ⅰ和Ⅱ带动卡具横梁Ⅰ和Ⅱ，卡具横梁Ⅰ和Ⅱ分别带动卡具Ⅰ和Ⅱ分别向左和向右逆向运动，达到对试样的双向拉伸目的，反之，由油泵给加载油缸Ⅰ和Ⅱ的缸体B部注油，推动活塞使左和右卡具梁组合回位；给定位油缸缸体A部和C部注油，定位活塞轴回位，活动横梁移位，给定位油缸缸体B部注油，定位活塞轴伸出，进入定位孔，活动横梁定位，达到调整测试空间的目的。

该发明的拉伸速率可调范围较小，不能实现大范围调速，并且具有拉伸试验精确控制难、装置的复杂程度较高以及试验机现场卫生条件差诸多问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种拉伸速率大范围可调双向拉伸装置，从而解决现有技术中的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种拉伸速率大范围可调双向拉伸装置，包括底座(1)，底座(1)上设有四个拉伸机构，每个拉伸机构包括丝杠模组、拉伸模组和滚柱直线导轨副；丝杠模组与拉伸模组相连，滚柱直线导轨副分别与拉伸模组和丝杠模组相连；每个拉伸机构均设有拉压力传感器(2-1-1)；四个拉伸机构的其中两个拉伸机构沿x 方向相对设置，四个拉伸机构的另外两个拉伸机构沿y方向相对设置，四个拉伸机构在底座(1)上呈十字型排列。

进一步的，丝杠模组包括拉伸座(2-1-2)、同步带(2-1-6)、螺母旋转型滚珠丝杠副、下伺服电机(2-1-7)和下行星齿轮减速器(2-1-8)；拉伸座(2-1-2) 设有上伺服电机(2-1-4)和上行星齿轮减速器(2-1-5)；螺母旋转型滚珠丝杠副包括固定端轴承座(2-1-9)、滚珠丝杠(2-1-10)和支撑端轴承座(2-1-12)；滚珠丝杠 (2-1-10)的两端分别与固定端轴承座(2-1-9)和支撑端轴承座(2-1-12)连接；滚珠丝杠(2-1-10)上设有螺母座(2-1-11)，螺母座(2-1-11)设有丝杠螺母；上行星齿轮减速器(2-1-5)的一端与上伺服电机(2-1-4)相连，上行星齿轮减速器(2-1-5)的另一端通过同步带(2-1-6)与丝杠螺母相连；下行星齿轮减速器(2-1-8)的一端与下伺服电机(2-1-7)相连，下行星齿轮减速器(2-1-8)的另一端与滚珠丝杠(2-1-10) 相连；固定端轴承座(2-1-9)与底座(1)固定连接。