[发明专利]一种形状记忆合金丝的训练装置以及训练方法

说明书

本发明公开了一种形状记忆合金丝的训练系统及训练方法。该系统包括控制装置、驱动装置、加热装置、第一滚轮、第二滚轮和支架；控制装置设有速度控制模块和温度控制模块；驱动装置与速度控制模块电连接；温度控制模块与加热装置电连接；第一滚轮和第二滚轮沿着轴向轴线方向平行设置、且第一滚轮在第二滚轮的轴向方向的垂直投影与第二滚轮有重叠；驱动装置固定于支架上；驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，且第一驱动装置与第一滚轮转动连接、第二驱动装置与第二滚轮转动连接；第一滚轮和第二滚轮用于绕设待训练的形状记忆合金丝；加热装置设于第一滚轮与第二滚轮之间。该系统能够连续训练记忆合金丝，降低丝材的热滞后。

技术领域

本发明涉及一种形状记忆合金丝的训练装置以及训练方法。

背景技术

形状记忆合金(SMA)是一种新型的智能材料，由于具有形状记忆效应的特点，而广泛应用于航空航天及机器人领域，尤其是驱动器领域。

形状记忆效应是指具有一定形状的固体材料，在某一温度下进行一定限度的塑性变形后，加热到某一温度上时，材料回复到变形前的初始状态。在利用形状记忆合金(SMA)的形状记忆效应做驱动器时，首先需要对SMA 施加外载荷发生形变，然后通过加热使其发生相变，相变产生的回复力作为驱动力实现驱动，如此循环，称之为热机械循环。

一般SMA在热处理完成后，因内部未形成稳态马氏体，记忆稳定性较差。因此，在将SMA做驱动器之前，需要对SMA材料进行一定次数的热机械循环，使其内部形成稳态马氏体，提高SMA材料的记忆稳定性。

针对SMA丝材的训练，国内已开展了一定的研究：

例如，现有技术CN100503845C公开的形状记忆合金双程记忆效应训练机，针对的是SMA型材；现有技术CN103410898A公开的一种形状记忆合金弹簧热训练装置，针对的是SMA弹簧。对于SMA丝材，现有技术 CN103364286A公开了一种集成式形状记忆合金丝材训练测试装置；现有技术CN103543073A公开了一种形状记忆合金丝材的机械性能测试与热机训练装置；但是两者的局限性在于，只能针对某一特定长度的丝材开展训练，例如200mm-1000mm之间；对于工业大批量使用来说，单根的丝材无法满足其使用需求。

因此，整卷连续SMA丝材的训练是当下亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的形状记忆合金丝的训练装置不能对SMA进行连续训练的缺陷，而提供一种形状记忆合金丝的训练装置以及训练方法，能够对较大批量的SMA丝材进行连续训练。

本发明是通过以下技术方案来解决上述技术问题的：

一种形状记忆合金丝的训练系统，其包括控制装置、驱动装置、加热装置、第一滚轮、第二滚轮和支架；

所述控制装置设有速度控制模块和温度控制模块；所述驱动装置与所述速度控制模块电连接；所述温度控制模块与所述加热装置电连接；

所述第一滚轮和所述第二滚轮沿着轴向轴线方向平行设置、且所述第一滚轮在所述第二滚轮的轴向方向的垂直投影与所述第二滚轮有重叠；

所述驱动装置固定于所述支架上；所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，且所述第一驱动装置与所述第一滚轮转动连接、所述第二驱动装置与所述第二滚轮转动连接；

所述第一滚轮和所述第二滚轮用于绕设待训练的形状记忆合金丝；

所述加热装置设于所述第一滚轮与所述第二滚轮之间，用于加热所述第一滚轮和所述第二滚轮之间的待训练的形状记忆合金丝。

本发明中，所述控制装置可为本领域常规的控制装置，例如控制柜。

本发明中，所述第一驱动装置和/或所述第二驱动装置可为本领域常规的驱动装置，较佳地为步进电机。