一种新型金属材料受力检测设备及方法与流程

本发明涉及金属材料检测，尤其涉及一种新型金属材料受力检测设备及方法。

背景技术：

1、在机械制造、航空航天、汽车工业等领域中，金属材料受力检测是评估材料力学性能的关键环节，通常用于确定材料的抗拉强度、屈服点及变形特性。

2、现有技术诸如公开号为cn119036386a的发明，该专利公开了一种用于金属材料检测的材料固定装置，第一支撑板设置于移动底板上，第二支撑板设置于第一支撑板上，调高机构位于移动底板与第一支撑板之间，减震机构设置于第一支撑板与第二支撑板之间，两个支撑架分别设置于第二支撑板上，转套设置于支撑架上，转套与第一动力件相连接，夹持移动杆的端部穿过转套后与夹持座相连接，刻度盘固定于支撑架的侧面上，且与转套转动连接，所述夹持座连接有驱动组件，该装置能够实现对金属材料的固定及角度检测。

3、根据上述专利的操作在实际使用中发现，对金属材料进行受力检测的过程中，常常需要根据材料的不同尺寸和形状频繁调整夹持结构，而由于一般的夹持装置采用手动螺栓或单点夹紧方式，操作步骤繁琐且夹持力分布不均，降低了整体检测效率与操作便捷性。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在夹持操作繁琐、夹持稳定性不足的缺点。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种新型金属材料受力检测设备及方法，包括支撑架和夹持装置，所述支撑架的上端固定连接有支撑板，所述支撑板的上端固定连接有控制台，所述支撑板的上端固定连接有下检测座，所述下检测座的上端四周边角均固定连接有安装滑杆，四个所述安装滑杆的圆弧面上端均固定连接有同一个限位板，所述限位板的表面中间端固定连接有控制杆，所述控制杆下端对应下检测座的位置固定连接有上检测座，所述上检测座的四周边角均与四个所述安装滑杆的圆弧面滑动贯穿，所述下检测座的内壁安装有夹持装置，所述夹持装置包括安装座，所述安装座的两侧表面均与下检测座的内壁滑动连接，所述安装座的上端开设有两个夹持滑槽，所述夹持滑槽的内壁转动贯穿有夹持螺杆，两个所述夹持螺杆的一端均固定连接有同步轮，两个所述同步轮的圆弧面传动连接有同一个同步带，所述安装座的上端开设有紧固滑槽，所述紧固滑槽的内壁转动贯穿有紧固螺杆，所述安装座的一端固定连接有固定板，所述固定板的上端固定连接有紧固电机和夹持电机，所述夹持电机的输出端与其中一个所述夹持螺杆的一端固定连接，所述紧固电机的输出端与紧固螺杆的一端固定连接，所述安装座上端对应夹持螺杆的位置滑动连接有四个夹持滑块，四个所述夹持滑块的内壁均与夹持螺杆的圆弧面螺纹贯穿，四个所述夹持滑块每两个为一组，每组所述夹持滑块的上端均固定连接有转动架，两个所述转动架的内壁均转动连接有转动杆，两个所述转动杆的圆弧面均固定连接有夹持板，所述夹持板的截面呈“l”形，所述安装座上端对应两个夹持板的位置均设置有紧固滑块，所述紧固滑块的下端均与紧固螺杆的圆弧面螺纹贯穿，两个所述紧固滑块彼此靠近的一端均固定连接有紧固抵座，所述紧固抵座的下端截面呈“t”形，所述紧固滑块远离紧固抵座的一端转动连接有按压把手，所述按压把手的下端固定连接有偏心轮，所述紧固抵座的内壁滑动连接有摩擦板，所述偏心轮的表面与摩擦板的上端相抵接，所述摩擦板的下端与安装座的表面相抵接。

3、上述部件所达到的效果为：通过夹持电机驱动夹持螺杆转动，带动夹持滑块和转动架相向移动，使夹持板夹紧工件；通过紧固电机驱动紧固螺杆转动，带动紧固滑块和紧固抵座靠近夹持板并抵紧，再转动按压把手使偏心轮下压摩擦板与安装座锁死，完成对工件的双重固定，提升了检测时的稳定性，防止工件滑动。

4、优选地，两个所述夹持板彼此靠近的一端开设有若干个齿槽，若干个所述齿槽均匀分布在夹持板的表面。

5、上述部件所达到的效果为：通过齿槽增加夹持板与工件表面的摩擦力，避免工件在受力检测时发生转动或偏移，提升了夹持可靠性。

6、优选地，两个所述夹持板彼此远离的一端均固定连接有垫片，两个所述垫片彼此远离的一侧分别与两个所述紧固滑块相抵接，所述垫片为耐磨橡胶片。

7、上述部件所达到的效果为：通过垫片缓冲紧固滑块与夹持板之间的刚性冲击，避免夹持板表面损伤，同时降低紧固时的噪音。

8、优选地，所述转动杆的两端均套接有卷簧，所述卷簧的两端分别与转动杆的一端与转动架的表面固定连接。

9、上述部件所达到的效果为：通过卷簧提供自动复位力，使夹持板在未夹持时保持张开状态，方便工件放入，提升了操作便利性。

10、优选地，所述限位板的四周边角均设置有润滑装置，四个所述润滑装置均包括两个安装板，若干个所述安装板每两个为一组，每组所述安装板的一端与限位板的表面固定连接，每组所述安装板彼此靠近的一端固定连接有同一个储油罐，所述储油罐的下端滑动连接有插入杆，所述安装滑杆的圆弧面套接有润滑环，所述润滑环为耐磨橡胶环，所述润滑环的一端固定连接有连接板，所述插入杆的底端与连接板的一端固定连接，所述连接板的上端和插入杆靠近连接板的一侧均开设有导油槽。

11、上述部件所达到的效果为：每次检测后上检测座升到顶将润滑环抬升，带动插入杆推入储油罐，润滑油从导油槽流出到润滑环对安装滑杆进行润滑，实现了自动定量润滑，避免人工操作。

12、优选地，所述限位板下端对应润滑环的位置固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的圆弧面套接有弹簧，所述弹簧的两端分别与伸缩杆的固定端和润滑环的上端固定连接。

13、上述部件所达到的效果为：通过弹簧的弹力使润滑环在检测完成后自动回弹复位，为下一次润滑动作做好准备，提升了设备的自动化程度。

14、优选地，所述储油罐下端对应插入杆的位置固定连接有密封圈，所述密封圈为橡胶圈。

15、上述部件所达到的效果为：通过密封圈防止润滑油从储油罐与插入杆的间隙泄漏，同时避免灰尘进入污染润滑油，保证了润滑系统的清洁和可靠。

16、优选地，所述下检测座与夹持装置彼此靠近的一端设置有若干个限位装置，若干个所述限位装置均包括限位槽，若干个所述限位槽均匀开设在下检测座和安装座彼此靠近的表面，所述限位槽对应下检测座的内壁固定连接有安装杆，所述限位槽的圆弧面内壁借助安装杆转动连接有限位块，所述限位块的两侧表面开设有同一个滑动孔，所述滑动孔的内壁滑动连接有阻块，所述限位槽对应安装座的内壁两侧均开设有配合孔，所述阻块的圆弧面与配合孔的内壁滑动连接，所述限位块上表面对应滑动孔的位置开设有通孔，所述限位块的上端设置有配合板，所述配合板的一端固定连接有分离板，所述分离板的截面呈尖锥形，所述分离板的表面与通孔的内壁滑动连接，所述限位块的上端固定连接有两个固定架，其中一个所述固定架的内壁转动连接有挡杆，另一个所述固定架的一侧螺纹贯穿有固定栓，所述固定栓的圆弧面与挡杆的一端滑动贯穿。

17、上述部件所达到的效果为：通过限位块转动使阻块卡入配合孔，将安装座锁定在下检测座内；需要拆卸时，上拉分离板使阻块脱离配合孔，实现快速解锁，避免了使用工具拆卸的麻烦，提升了维护效率。

18、优选地，两个所述阻块彼此靠近的一端均固定连接有磁片，两个所述磁片彼此相吸附，所述分离板的一端固定连接有复位片，所述复位片为弹性合金片。

19、上述部件所达到的效果为：上拔分离板后，两个阻块在磁片吸附作用下自动向内复位，使限位块恢复自由转动状态，实现了自动复位功能，简化了操作步骤，分离板插入，复位片的弹性变形力能自动压紧阻块使其保持分离状态，防止误锁；再拔出分离板时复位片恢复原状，保证了限位装置的动作可靠性。

20、一种新型金属材料受力检测设备及方法，包括以下步骤：

21、s1：将待测金属材料放置在夹持装置的安装座上，启动夹持电机，夹持电机通过同步轮和同步带驱动两根夹持螺杆同步转动，夹持螺杆上的四个夹持滑块每两个为一组，带动上方的转动架及l形夹持板相向移动，从两侧对金属材料进行初步对中夹紧；夹持板内侧的齿槽增大与材料表面的摩擦力，防止检测过程中材料发生周向转动或轴向滑移。

22、s2：完成初步夹紧后，启动紧固电机，紧固电机驱动紧固螺杆转动，紧固螺杆上的两个紧固滑块带动紧固抵座向夹持板方向移动；紧固抵座首先与夹持板背部的耐磨橡胶垫片接触，缓冲刚性冲击，随后紧固滑块继续移动，紧固抵座将夹持板进一步压紧在材料表面，实现二次锁固；然后手动向下转动按压把手，按压把手带动偏心轮旋转，偏心轮的凸起部分下压摩擦板，摩擦板的下端紧密抵压在安装座的上表面，锁定整个紧固滑块的位置，防止检测过程中因振动而松动。

23、s3：在检测过程中，上检测座在控制杆的驱动下沿四个安装滑杆上下滑动，对夹持装置上的金属材料施加受力载荷；每次检测完成后，上检测座上升至最高点，其上表面接触并顶起套在安装滑杆上的耐磨橡胶润滑环，润滑环通过连接板与插入杆固定连接，带动插入杆向上移动，插入杆的顶端推入储油罐内部；储油罐中的润滑油沿着插入杆侧壁及连接板上开设的导油槽向下流出，均匀涂覆在润滑环的上表面和内侧，随着润滑环沿安装滑杆滑动，润滑油被均匀涂抹在安装滑杆的圆弧面上，实现自动定量润滑。

24、s4：上检测座下降进行下一次检测时，限位板下方固定的伸缩杆外部套有弹簧，弹簧的弹力将润滑环向下推回原位，使插入杆从储油罐中抽出，停止出油；储油罐下端的橡胶密封圈防止润滑油在不工作时泄漏并灰尘进入。

25、s5：当检测完成需要松开材料时，反向转动按压把手使偏心轮释放摩擦板，再反转紧固电机和夹持电机，夹持板在卷簧的复位弹力作用下自动张开，取出已检测材料。

26、s6：当需要对夹持装置进行维护或更换时，向上拔起分离板，分离板为尖锥形，其下端沿限位块的通孔向下插入两个阻块之间，锥面迫使两个阻块克服磁片的吸附力向外滑动，脱离安装座侧壁上的配合孔；分离板上连接的弹性合金复位片在插入后产生弹性变形，使分离板保持在撑开状态，此时限位块与安装座之间无锁定，直接将安装座从下检测座中抽出。

27、s7：安装时，将安装座推入到位，向上拔起分离板使其退出通孔，复位片弹回，两个阻块在磁片吸附作用下自动向内复位，同时转动限位块使阻块再次卡入配合孔中，完成锁定，挡杆和固定栓对限位块的转动角度进行限位，防止过度转动

28、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

29、本发明中，通过设置夹持装置，夹持电机驱动夹持螺杆转动，带动夹持滑块与转动架相向移动，使l形夹持板对金属材料进行对中夹紧，同时夹持板内侧的齿槽增加摩擦力防止工件滑动；随后紧固电机驱动紧固螺杆转动，使紧固滑块带动紧固抵座向夹持板移动并抵紧夹持板背部的耐磨橡胶垫片，实现二次锁固，再转动按压把手使偏心轮下压摩擦板与安装座表面锁死，完成双重稳定固定。此外，转动杆两端的卷簧在松开夹持后自动复位夹持板，方便下次放料。该装置解决了背景技术中手动夹持操作繁琐、夹持力不均、稳定性不足的问题，实现了电动对中夹紧与双重锁固，显著提升了检测时的工件固定可靠性。

30、本发明中，通过设置润滑装置，上检测座每次受力检测完成后上升至限位板处，将套在安装滑杆上的耐磨橡胶润滑环向上抬升，润滑环通过连接板带动插入杆同步上移，插入杆顶端推入储油罐内部，储油罐中的润滑油沿插入杆及连接板上开设的导油槽流出，均匀涂覆在润滑环表面，进而对安装滑杆进行自动定量润滑。检测结束后，限位板下方的伸缩杆及弹簧利用弹力推动润滑环回弹复位，为下次润滑做准备；储油罐下端的橡胶密封圈防止润滑油泄漏和灰尘进入。该装置解决了背景技术中滑动部件长期使用缺乏自动润滑导致滑杆磨损加剧、检测精度下降的问题，实现了利用检测行程自动完成润滑，延长设备寿命并保持精度。

31、本发明中，通过设置限位装置，下检测座与安装座之间的限位槽内设有可转动的限位块，限位块两侧的滑动孔中装有阻块，阻块端部的磁片使两个阻块保持相互吸附的复位状态。需要安装夹持装置时，将安装座推入下检测座内并转动限位块，使阻块在离心力或手动拨动下卡入安装座侧壁的配合孔中，实现快速锁定；需要拆卸时，向上拔起尖锥形分离板，分离板沿限位块的通孔下移并撑开两个阻块，使阻块脱离配合孔，同时弹性合金复位片保持分离状态，随后即可拉出安装座。拔出分离板后，磁片使阻块自动吸附复位，限位块可自由转动。该装置解决了背景技术中夹持模块与检测座拆装维护困难的问题，实现了免工具快速锁定与解锁，提升了维护效率。