一种仿生材料拉扭力疲劳试验机的制作方法

1.本实用新型涉及拉扭力测试技术领域，具体涉及一种仿生材料拉扭力疲劳试验机。


背景技术：

2.仿生材料是指模仿生物的各种特点或特性而开发出的材料。随着科技的发展，仿生材料的应用越来越广泛，而该类仿生材料的稳定性相当重要，若其自身的抗拉力、抗扭力不足时，使用寿命则会大幅下降。
3.现有技术中未有有效的仿生材料拉扭力测试设备。
4.因此，有必要提供一种技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种仿生材料拉扭力疲劳试验机，旨在解决现有技术中未有有效的仿生材料拉扭力测试设备的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种仿生材料拉扭力疲劳试验机，包括机箱、机架、上夹紧组件和下夹紧组件；其中：
7.所述机架固定连接在所述机箱上，其内侧设有竖直设置的滑杆；
8.所述上夹紧组件包括滑座、上夹紧机构和驱动件；所述滑座与滑杆滑动连接；所述机架内侧设有驱动所述滑座沿所述滑杆升降滑动的升降机构；所述上夹紧机构安装在所述滑座底部，其用以夹紧仿生材料的一端；所述驱动件安装于所述滑座上，其用以驱动所述上夹紧机构旋转；
9.所述下夹紧组件包括力传感器和下夹紧机构；所述力传感器安装在所述机箱的顶部；所述下夹紧机构位于所述上夹紧机构的正下方，并固定连接在所述力传感器的检测端上；
10.所述机箱上设有用以控制上述各部件的控制面板。
11.更为具体的，所述升降机构包括两根第一螺杆、传动件、两个第一锥齿轮、控制杆、两个第二锥齿轮和第一控制把手；两根所述第一螺杆呈竖直设置，其两端分别转动连接在所述机架上，其底部伸至所述机箱内部；所述传动件设有至少两个，其分别螺纹连接在所述第一螺杆上，并固定连接在所述滑座上；两个所述第一锥齿轮分别固定连接在所述第一螺杆的底部；所述控制杆设于所述机箱内部，其两端分别转动连接在所述机箱上；两个所述第二锥齿轮均固定连接在所述控制杆上，并分别与两个所述第一锥齿轮传动配合；所述第一控制把手设于所述机箱外，其与所述控制杆固定连接。
12.更为具体的，所述上夹紧机构包括第一夹紧座、两块滑块、控制块和调节杆；所述第一夹紧座的前端面设有向后开设的凹槽，所述凹槽的底部与外部相连通，其两侧壁由上至下分别向中部倾斜设置；所述第一夹紧座的前端面在所述凹槽的顶部还向后开设出与所述凹槽相连通的开口；所述控制块滑动连接在所述开口内，其可进行升降活动，该控制块的
底部安装有一螺栓；两块所述滑块设于所述凹槽内，且分布于所述螺栓的左右两侧，其与所述凹槽的侧壁相贴触的一面设为与侧壁倾斜程度相同的倾斜面；所述滑块靠近所述螺栓的一端设有限位槽，所述螺栓的头部置于两所述限位槽内；所述第一夹紧座在所述凹槽的前端设于挡板；所述调节杆设于所述开口内，且位于所述控制块的上方，其一端与所述第一夹紧座转动连接，另一端延伸至所述开口外。
13.更为具体的，所述驱动件包括扭转增力机构和电机；所述扭转增力机构固定连接在所述滑座上，其输出端与所述第一夹紧座固定连接；所述电机固定连接在所述扭转增力机构上，其输出端与所述扭转增力机构的动力输入端连接。
14.更为具体的，所述下夹紧机构包括第二夹紧座、两块夹紧块、两根第二螺杆和两个第二控制把手；所述第二夹紧座设有由上至下开设的夹紧槽；两块所述夹紧块均设于所述夹紧槽内；两根所述第二螺杆分别设于两块所述夹紧块的背对面上，并螺纹连接在所述第二夹紧座上，其一端与所述夹紧块转动连接；两个所述第二控制把手分别固定连接在两根所述第二螺杆上。
15.更为具体的，所述控制面板包括设于所述机箱内部的控制器以及设于所述机箱前端面的显示屏、控制钮和急停开关。
16.本实用新型所涉及的仿生材料拉扭力疲劳试验机的技术效果为：
17.本技术使用时，通过将仿生材料的两端分别安装在上夹紧机构和下夹紧机构上，随后通过升降机构控制滑座上移，即对仿生材料产生一个恒拉力，接着由驱动件控制上夹紧机构旋动，即对仿生材料产生扭转力，底部的力传感器则不断接收信息，以检测仿生材料所能承受的最大扭转力，且仅通过升降机构不断控制滑座上移，可检测到仿生材料所能承受的最大拉力。该试验机结构简单，操作便捷，可对各类仿生材料的拉扭力进行试验。
附图说明
18.图1为本实用新型所涉及的一种仿生材料拉扭力疲劳试验机的结构示意图；
19.图2为本实用新型所涉及的一种仿生材料拉扭力疲劳试验机的局部剖视图；
20.图3为图2中a处的放大示意图；
21.图4为图2中b处的放大示意图；
22.图5为图2中c处的放大示意图；
23.图6为本实用新型所涉及的一种仿生材料拉扭力疲劳试验机中第一夹紧机构的结构示意图。
24.图中标记：
25.1—机箱；2—机架；3—上夹紧组件；4—下夹紧组件；
26.11—控制面板；111—显示屏；112—控制钮；113—急停开关；
27.21—滑杆；
28.31—滑座；32—上夹紧机构；33—驱动件；34—升降机构；
29.321—第一夹紧座；322—滑块；323—控制块；324—调节杆；325—凹槽；326—开口；327—螺栓；328—限位槽；329—挡板；
30.331—扭转增力机构；332—电机；
31.341—第一螺杆；342—传动件；343—第一锥齿轮；344—控制杆；345—第二锥齿
轮；346—第一控制把手；
32.41—力传感器；42—下夹紧机构；
33.421—第二夹紧座；422—夹紧块；423—第二螺杆；424—第二控制把手； 425—夹紧槽；
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.在本发明实施例的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下提供一优选实施例。具体参阅图1～图6。一种仿生材料拉扭力疲劳试验机，包括机箱1、机架2、上夹紧组件3和下夹紧组件4；其中：
39.所述机架2固定连接在所述机箱1上，其内侧设有竖直设置的滑杆21；
40.所述上夹紧组件3包括滑座31、上夹紧机构32和驱动件33；所述滑座 31与滑杆21滑动连接；所述机架2内侧设有驱动所述滑座31沿所述滑杆21 升降滑动的升降机构34；所述上夹紧机构32安装在所述滑座31底部，其用以夹紧仿生材料的一端；所述驱动件33安装于所述滑座31上，其用以驱动所述上夹紧机构32旋转；
41.所述下夹紧组件4包括力传感器41和下夹紧机构42；所述力传感器41 安装在所述机箱1的顶部；所述下夹紧机构42位于所述上夹紧机构32的正下方，并固定连接在所述力传感器41的检测端上；
42.所述机箱1上设有用以控制上述各部件的控制面板11。
43.在本实施例中，通过将仿生材料的两端分别安装在所述上夹紧机构32和所述下夹紧机构42上，随后通过所述升降机构34控制所述滑座31上移，即对仿生材料产生一个恒拉力，接着由所述驱动件33控制所述上夹紧机构32 旋动，即对仿生材料产生扭转力，底部的所述力传感器41则不断接收信息，以检测仿生材料所能承受的最大扭转力，且仅通过所述升降机构34不断控制所述滑座31上移，可检测到仿生材料所能承受的最大拉力。该试验机结构简单，操作便捷，可对各类仿生材料的拉扭力进行试验。
44.作为本实施例的优选方案，所述升降机构34包括两根第一螺杆341、传动件342、两
个第一锥齿轮343、控制杆344、两个第二锥齿轮345和第一控制把手346；两根所述第一螺杆341呈竖直设置，其两端分别转动连接在所述机架2上，其底部伸至所述机箱1内部；所述传动件342设有至少两个，其分别螺纹连接在所述第一螺杆341上，并固定连接在所述滑座31上；两个所述第一锥齿轮343分别固定连接在所述第一螺杆341的底部；所述控制杆344 设于所述机箱1内部，其两端分别转动连接在所述机箱1上；两个所述第二锥齿轮345均固定连接在所述控制杆344上，并分别与两个所述第一锥齿轮343 传动配合；所述第一控制把手346设于所述机箱1外，其与所述控制杆344 固定连接。具体的，对仿生材料进行抗拉力性测试时，通过旋动所述第一控制把手346，使所述控制杆344旋动，此时，所述第二锥齿轮345与所述第一锥齿轮343传动配合，即使所述第一螺杆341旋动，在所述传动件342与所述第一螺杆341的螺纹配合下，所述传动件342带动所述滑座31逐渐向上升起，即不断增大施加于仿生材料上的拉力，通过所述力传感器41检测出仿生材料断裂时所承受的拉力即完成检测。对仿生材料进行扭转力测试时，仅需旋动所述第一控制把手346，使所述传动带带动所述滑座31保持于一特定高度，即使施加于仿生材料上的拉力恒定，随后在通过驱动件33驱动所述第一夹紧机构旋动即可进行扭转力测试。
45.作为本实施例的优选方案，所述上夹紧机构32包括第一夹紧座321、两块滑块322、控制块323和调节杆324；所述第一夹紧座321的前端面设有向后开设的凹槽325，所述凹槽325的底部与外部相连通，其两侧壁由上至下分别向中部倾斜设置；所述第一夹紧座321的前端面在所述凹槽325的顶部还向后开设出与所述凹槽325相连通的开口326；所述控制块323滑动连接在所述开口326内，其可进行升降活动，该控制块323的底部安装有一螺栓327；两块所述滑块322设于所述凹槽325内，且分布于所述螺栓327的左右两侧，其与所述凹槽325的侧壁相贴触的一面设为与侧壁倾斜程度相同的倾斜面；所述滑块322靠近所述螺栓327的一端设有限位槽328，所述螺栓327的头部置于两所述限位槽328内；所述第一夹紧座321在所述凹槽325的前端设于挡板 329；所述调节杆324设于所述开口326内，且位于所述控制块323的上方，其一端与所述第一夹紧座321转动连接，另一端延伸至所述开口326外。
46.具体的，所述第一夹紧机构对仿生材料的夹紧过程为：将所述调节杆324 向上推动，使所述控制块323具有向上的活动空间，此时将两个所述滑块322 向上推动，两个所述滑块322间的间距则不断增大，将仿生材料的一端置于两块所述滑块322之间，随后下压所述调节杆324，所述调节杆324压动所述控制块323，使其向下滑动，在所述螺栓327头部与所述限位槽328的配合下，两块所述滑块322均向下滑动，因所述凹槽325的内壁为倾斜设置，故两所述滑块322的间距会不断缩小，直至夹紧仿生材料，以此完成固定过程。
47.需要说明的是，所述调节杆324与所述开口326为过盈配合，即所述调节杆324与所述第一夹紧座321之间具有较大的摩擦力，进而所述调节杆324 下压时，不易向上回退，可有效限制所述控制块323的上行范围，以保证两所述滑块322对仿生材料的连接紧固性。作为优选的，所述调节杆324与所述第一夹紧座321上设有相配合的卡接件，在所述调节杆324下压后，通过所述卡接件配合以固定所述调节杆324的位置。
48.作为本实施例的优选方案，所述驱动件33包括扭转增力机构331和电机 332；所述扭转增力机构331固定连接在所述滑座31上，其输出端与所述第一夹紧座321固定连接；所述电机332固定连接在所述扭转增力机构331上，其输出端与所述扭转增力机构331的动力输入端连接。
49.作为本实施例的优选方案，所述下夹紧机构42包括第二夹紧座421、两块夹紧块422、两根第二螺杆423和两个第二控制把手424；所述第二夹紧座 421设有由上至下开设的夹紧槽425；两块所述夹紧块422均设于所述夹紧槽 425内；两根所述第二螺杆423分别设于两块所述夹紧块422的背对面上，并螺纹连接在所述第二夹紧座421上，其一端与所述夹紧块422转动连接；两个所述第二控制把手424分别固定连接在两根所述第二螺杆423上。
50.具体的，所述第二夹紧机构对仿生材料的夹紧过程为：分别扭动两个所述第二控制把手424，所述第二螺杆423在与所述第二夹紧座421的螺纹配合下不断向外推出，进而使两个所述夹紧块422不断远离，随后将仿生材料的另一端置于两所述夹紧块422之间，再扭动所述第二控制把手424，使两所述夹紧块422逐渐收拢，直至夹紧仿生材料即完成夹紧过程。
51.作为本实施例的优选方案，所述控制面板11包括设于所述机箱1内部的控制器以及设于所述机箱1前端面的显示屏111、控制钮112和急停开关113。所述控制器与所述力传感器41和电机332电性连接；所述显示屏111、所述控制钮112和所述急停开关113均与所述控制器电性连接，通过所述控制钮 112可控制所述电机332的启停、速率，所述显示屏111可直接显示所述力传感器41接收的信息。
52.本实用新型所涉及的一种仿生材料拉扭力疲劳试验机，通过合理的结构设置，解决了现有技术中未有有效的仿生材料拉扭力测试设备的问题。
53.以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。