多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)和試驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，包括水平雙軸試驗(yàn)裝置和Z軸拉伸試驗(yàn)裝置，其中Z軸拉伸試驗(yàn)裝置構(gòu)建于水平雙軸試驗(yàn)裝置之上，包括第二立柱、框架、第一固定導(dǎo)軌梁、第二固定導(dǎo)軌梁、活動(dòng)導(dǎo)軌梁、Z軸平臺(tái)、第一固定板、活動(dòng)桿、電動(dòng)缸、第二拉力傳感器和第二夾具。本發(fā)明還公開了一種薄膜三軸拉伸試驗(yàn)方法，包括多個(gè)步驟。本發(fā)明的多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)和試驗(yàn)方法能夠?qū)崿F(xiàn)多角度拉伸，具有多試驗(yàn)功能，包括單向靜態(tài)拉伸、低周循環(huán)往返拉伸，雙向靜態(tài)拉伸強(qiáng)度、任意雙軸應(yīng)力比低周循環(huán)往返拉伸，三維連接件拉伸、任意三軸應(yīng)力比低周循環(huán)往返拉伸，且運(yùn)行平穩(wěn)，可用于建筑膜材試驗(yàn)、飛艇蒙皮試驗(yàn)等。
【專利說明】多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)和試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種拉伸試驗(yàn)機(jī)和試驗(yàn)方法，尤其涉及一種多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)和試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高分子復(fù)合織物薄膜具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐化學(xué)、耐久性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，如建筑膜結(jié)構(gòu)、航空飛艇、航天降落傘或軟式著陸系統(tǒng)等?？椢锉∧げ牧暇哂袕?fù)雜的力學(xué)行為特征，主要表現(xiàn)為材料的非線性、非彈性、各向異性、粘彈性、雙向性等。近年來不斷有研究者開展膜材雙向力學(xué)行為的試驗(yàn)和分析研究，并取得了重要的研究進(jìn)展和成果。然而，在實(shí)際工程應(yīng)用中，除了膜材單雙軸的力學(xué)性能，膜材連接件的力學(xué)性能也是一個(gè)非常重要的性能，而膜材連接件的試驗(yàn)和分析研究在國(guó)內(nèi)并不多見，這主要是因?yàn)闇y(cè)試膜材連接件，特別是三維薄膜連接件的試驗(yàn)技術(shù)和儀器很少。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作方便、高效的、多功能的測(cè)試膜材連接件，特別是三維薄膜連接件的試驗(yàn)裝置和方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，包括水平雙軸試驗(yàn)裝置和Z軸拉伸試驗(yàn)裝置；其中，
[0005]所述水平雙軸試驗(yàn)裝置包括四個(gè)油缸、四個(gè)第一拉力傳感器、四個(gè)第一夾具，還包括導(dǎo)軌、水平臺(tái)架、四根第一立柱和多根角鋼；所述水平臺(tái)架為正交十字架，所述正交十字架的各端分別與四個(gè)所述第一立柱固定相連；四個(gè)所述油缸分別固定于所述正交十字架各端，每個(gè)所述油缸通過連桿依次與相應(yīng)的所述第一拉力傳感器、所述第一夾具連接；所述導(dǎo)軌設(shè)置在所述正交十字架表面，所述第一夾具設(shè)置在所述導(dǎo)軌上，且能夠沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)；兩兩所述第一立柱與所述角鋼固定相連；
[0006]所述Z軸拉伸試驗(yàn)裝置構(gòu)建于所述水平雙軸試驗(yàn)裝置之上，包括四根第二立柱、兩根框架構(gòu)件、第一固定導(dǎo)軌梁、第二固定導(dǎo)軌梁、活動(dòng)導(dǎo)軌梁、Z軸平臺(tái)、第一固定板、活動(dòng)桿、電動(dòng)缸、第二拉力傳感器和第二夾具；每根所述第二立柱的底端固定在相應(yīng)的所述角鋼上；所述兩根框架構(gòu)件和所述第二固定導(dǎo)軌梁焊接成一工字形整體，且與所述第二立柱的頂端固定連接，所述第一固定導(dǎo)軌梁平行于所述第二固定導(dǎo)軌，同時(shí)與所述框架構(gòu)件及所述第二立柱的頂端固定連接；以及
[0007]所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁的兩端分別與所述第一固定導(dǎo)軌梁和所述第二固定導(dǎo)軌梁連接，且能夠沿所述第一固定導(dǎo)軌梁和所述第二固定導(dǎo)軌梁上的導(dǎo)軌移動(dòng)；所述Z軸平臺(tái)設(shè)置在所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁上，且能夠沿所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁移動(dòng)；所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁兩側(cè)設(shè)置有所述第一固定板，所述第一固定板通過銷桿與所述Z軸平臺(tái)固定連接，兩兩相對(duì)的所述第一固定板通過螺栓可將所述Z軸平臺(tái)固定在所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁上；所述電動(dòng)缸的耳軸設(shè)置在所述Z軸平臺(tái)的軸承中，所述電動(dòng)缸通過活動(dòng)桿與所述Z軸平臺(tái)連接，所述電動(dòng)缸的活塞桿沿Z軸向下穿過所述Z軸平臺(tái)及所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁，依次與所述第二拉力傳感器和所述第二夾具連接。
[0008]進(jìn)一步地，每個(gè)所述第一立柱高度相等，且每個(gè)所述第二立柱高度相等。
[0009]進(jìn)一步地，所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁的兩端分別通過第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)與所述第一固定導(dǎo)軌梁和所述第二固定導(dǎo)軌梁連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一節(jié)點(diǎn)包括軸承基座、第一連接板、第二固定板和墊塊，所述軸承基座的下部通過對(duì)應(yīng)的滑塊與所述第一固定導(dǎo)軌梁連接，所述軸承基座上部的軸柱穿過第一連接板上的光孔，所述第一連接板與墊塊固定連接，所述墊塊與所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁固定連接，所述第一固定導(dǎo)軌梁兩側(cè)設(shè)置有所述第二固定板，所述第二固定板通過銷桿與所述軸承基座連接，所述第二固定板通過螺栓可將所述軸承基座固定在所述第一固定導(dǎo)軌梁上。
[0011]進(jìn)一步地，所述第二節(jié)點(diǎn)包括軸承基座、第二連接板、第三連接板和第二固定板，所述軸承基座的下部通過對(duì)應(yīng)的滑塊與所述第二固定導(dǎo)軌梁連接，所述軸承基座上部的軸柱穿過所述第二連接板上的光孔，所述第二連接板與所述第三連接板連接，所述第三連接板通過對(duì)應(yīng)滑塊與所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁連接，所述第二固定導(dǎo)軌梁兩側(cè)設(shè)置有所述第二固定板，所述第二固定板通過銷桿與所述軸承基座連接，所述第二固定板通過螺栓可將所述軸承基座固定在所述第二固定導(dǎo)軌梁上。
[0012]進(jìn)一步地，所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁包括導(dǎo)軌和兩根型材，所述兩根型材的表面各設(shè)置一根所述導(dǎo)軌，利用鋼板將所述兩根型材焊接成一整體，使所述兩根型材相互平行且相互分隔。
[0013]進(jìn)一步地，所述角鋼、所述水平臺(tái)架、所述第一立柱、所述第二立柱、所述框架、所述第一固定導(dǎo)軌梁、所述第二固定導(dǎo)軌梁和所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁采用不銹鋼或表面噴漆的鋼材制成。
[0014]進(jìn)一步地，所述軸承基座、所述第一連接板、所述第二連接板和所述第三連接板采用普通鋼材制成，表面經(jīng)過發(fā)黑處理或噴漆。
[0015]本發(fā)明還提供了一種薄膜三軸拉伸試驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0016](I)移動(dòng)所述Z軸平臺(tái)及所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁，調(diào)整所述電動(dòng)缸至待測(cè)三維連接試件要求的位置；
[0017](2)利用螺栓連接所述活動(dòng)導(dǎo)軌兩側(cè)的所述第一固定板，使所述Z軸平臺(tái)固定不動(dòng)；利用螺栓連接所述第一固定導(dǎo)軌梁和所述第二固定導(dǎo)軌梁兩側(cè)的所述第二固定板，使所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)固定不動(dòng)；
[0018](3)改變所述活動(dòng)桿的工作長(zhǎng)度，調(diào)整所述電動(dòng)缸至所述待測(cè)三維連接試件要求的角度，然后用螺栓將所述活動(dòng)桿固定；
[0019](4)將所述三維連接試件中水平面上的四個(gè)臂分別與四個(gè)所述第一夾具連接，將所述三維連接試件中Z軸上的一個(gè)臂與所述第二夾具連接，此時(shí)所述油缸和所述電動(dòng)缸伸出最大長(zhǎng)度；
[0020](5)通過三軸控制系統(tǒng)使所述油缸和所述電動(dòng)缸縮回并拉伸所述待測(cè)三維連接試件，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述待測(cè)三維連接試件的拉伸加載；
[0021](6)通過所述第一拉力傳感器和所述第二拉力傳感器反饋的結(jié)果得到所述待測(cè)三維連接試件的力學(xué)性能。
[0022]本發(fā)明的多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)中，所述Z軸平臺(tái)能夠沿所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁移動(dòng)，且所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁能夠沿所述第一固定導(dǎo)軌梁和所述第二固定導(dǎo)軌梁移動(dòng)，從而改變所述電動(dòng)缸的位置；通過增大或縮短所述活動(dòng)桿的工作長(zhǎng)度，從而改變所述電動(dòng)缸與所述Z軸平臺(tái)的夾角；所述第一連接板和所述第二連接板能夠繞所述軸承基座轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第三連接板能夠相對(duì)所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁滑動(dòng)，當(dāng)分別移動(dòng)所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述電動(dòng)缸平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。因此本發(fā)明的多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)和試驗(yàn)方法能夠?qū)崿F(xiàn)多角度拉伸，具有多試驗(yàn)功能，包括單向靜態(tài)拉伸、低周循環(huán)往返拉伸，雙向靜態(tài)拉伸強(qiáng)度、任意雙軸應(yīng)力比低周循環(huán)往返拉伸，三維連接件拉伸、任意三軸應(yīng)力比低周循環(huán)往返拉伸，且運(yùn)行平穩(wěn)，可用于建筑膜材試驗(yàn)、飛艇蒙皮試驗(yàn)等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的Z軸拉伸試驗(yàn)裝置正視圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的Z軸拉伸試驗(yàn)裝置俯視圖；
[0025]圖3是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的Z軸拉伸試驗(yàn)裝置的第一節(jié)點(diǎn)正視圖；
[0026]圖4是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的Z軸拉伸試驗(yàn)裝置的第一節(jié)點(diǎn)側(cè)視圖；
[0027]圖5本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的Z軸拉伸試驗(yàn)裝置的第二節(jié)點(diǎn)正視圖；
[0028]圖6本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的Z軸拉伸試驗(yàn)裝置的第二節(jié)點(diǎn)側(cè)視圖；
[0029]圖7是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的Z軸拉伸試驗(yàn)裝置軸測(cè)圖；
[0030]圖8是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)軸測(cè)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。
[0032]圖1?圖8是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)型和組成示意圖。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，如圖1?8所示，多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，包括水平雙軸試驗(yàn)裝置和Z軸拉伸試驗(yàn)裝置；其中，
[0033]水平雙軸試驗(yàn)裝置包括四個(gè)油缸19、四個(gè)第一拉力傳感器20、四個(gè)第一夾具23，還包括導(dǎo)軌22、水平臺(tái)架24、四根第一立柱25和多根角鋼18 ;水平臺(tái)架24為正交十字架，各端分別與四個(gè)第一立柱25固定相連；四個(gè)油缸19分別固定于正交十字架各端，每個(gè)油缸19通過連桿依次與相應(yīng)的第一拉力傳感器20、第一夾具23連接；導(dǎo)軌22設(shè)置在正交十字架表面，第一夾具23設(shè)置在導(dǎo)軌22上，且能夠沿導(dǎo)軌22移動(dòng)；兩兩第一立柱25與角鋼18固定相連；
[0034]Z軸拉伸試驗(yàn)裝置構(gòu)建于水平雙軸試驗(yàn)裝置之上，包括四根等高的第二立柱8、兩根框架構(gòu)件9、第一固定導(dǎo)軌梁10、第二固定導(dǎo)軌梁11、活動(dòng)導(dǎo)軌梁3、Z軸平臺(tái)2、第一固定板7、活動(dòng)桿4、電動(dòng)缸1、第二拉力傳感器5和第二夾具6 ;每根第二立柱8的底端固定在相應(yīng)的角鋼18上；兩根框架構(gòu)件9和第二固定導(dǎo)軌梁11焊接成一工字形整體，且與第二立柱8的頂端固定，第一固定導(dǎo)軌梁10平行于第二固定導(dǎo)軌11，且同時(shí)與框架9及第二立柱8的頂端固定；以及
[0035]活動(dòng)導(dǎo)軌梁3的兩端分別通過第一節(jié)點(diǎn)26和第二節(jié)點(diǎn)27與第一固定導(dǎo)軌梁10和第二固定導(dǎo)軌梁11連接，且能夠沿第一固定導(dǎo)軌梁10和第二固定導(dǎo)軌梁11上的導(dǎo)軌移動(dòng)；z軸平臺(tái)2設(shè)置在活動(dòng)導(dǎo)軌梁3上，且能夠沿活動(dòng)導(dǎo)軌梁3移動(dòng)；活動(dòng)導(dǎo)軌梁3的兩側(cè)各設(shè)置兩塊第一固定板7，第一固定板7通過銷桿與Z軸平臺(tái)2連接，兩兩相對(duì)的第一固定板7通過螺栓可將Z軸平臺(tái)2固定在活動(dòng)導(dǎo)軌梁3上；電動(dòng)缸I的耳軸設(shè)置在Z軸平臺(tái)2的軸承中，利用螺栓將電動(dòng)缸I耳環(huán)與活動(dòng)桿4連接，而活動(dòng)桿4通過螺栓連接Z軸平臺(tái)2的螺栓孔，電動(dòng)缸I的活塞桿30沿Z軸向下穿過Z軸平臺(tái)2及活動(dòng)導(dǎo)軌梁3，依次與第二拉力傳感器5和第二夾具6連接。
[0036]本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，第一節(jié)點(diǎn)26包括軸承基座13、第一連接板14、第二固定板12和墊塊15，其中，軸承基座13的下部通過對(duì)應(yīng)的滑塊與第一固定導(dǎo)軌梁10連接，軸承基座13上部的軸柱穿過第一連接板14上的光孔，第一連接板14與墊塊15固定連接，墊塊15與活動(dòng)導(dǎo)軌梁3固定連接，兩塊第二固定板12分別設(shè)置在第一固定導(dǎo)軌梁10的兩側(cè)，并通過銷桿與軸承基座13連接，第二固定板12通過螺栓可將軸承基座13固定在第一固定導(dǎo)軌梁10上。
[0037]本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，第二節(jié)點(diǎn)27包括軸承基座13、第二連接板16、第三連接板17和第二固定板12，其中，軸承基座13的下部通過對(duì)應(yīng)的滑塊與第二固定導(dǎo)軌梁11連接，軸承基座13上部的軸柱穿過第二連接板16上的光孔，第二連接板16與第三連接板17連接，第三連接板17通過對(duì)應(yīng)滑塊與活動(dòng)導(dǎo)軌梁3連接，兩塊第二固定板12分別設(shè)置在第二固定導(dǎo)軌梁11的兩側(cè)，并通過銷桿與軸承基座13連接，第二固定板12通過螺栓可將軸承基座13固定在第二固定導(dǎo)軌梁11上。
[0038]本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，活動(dòng)導(dǎo)軌梁包括導(dǎo)軌22和兩根型材28，兩根型材28的表面各設(shè)置一根導(dǎo)軌22，利用鋼板29將兩根型材28焊接成一整體，使兩根型材28相互平行且相互分隔。
[0039]本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，角鋼18、水平臺(tái)架24、第一立柱25、第二立柱8、框架9、第一固定導(dǎo)軌梁10、第二固定導(dǎo)軌梁11和活動(dòng)導(dǎo)軌梁3采用不銹鋼或表面噴漆的鋼材制成；軸承基座13、第一連接板14、第二連接板16和第三連接板17采用普通鋼材制成，表面經(jīng)過發(fā)黑處理或噴漆。
[0040]本發(fā)明的較佳實(shí)施例還提供了一種薄膜三軸拉伸試驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0041](I)移動(dòng)Z軸平臺(tái)2及活動(dòng)導(dǎo)軌梁3，調(diào)整電動(dòng)缸I至待測(cè)三維連接試件要求的位置；
[0042](2)利用螺栓連接所述活動(dòng)導(dǎo)軌3兩側(cè)的所述第一固定板7，使所述Z軸平臺(tái)2固定不動(dòng)；利用螺栓連接所述第一固定導(dǎo)軌梁10和所述第二固定導(dǎo)軌梁11兩側(cè)的所述第二固定板12，使所述第一節(jié)點(diǎn)26和所述第二節(jié)點(diǎn)27固定不動(dòng)；
[0043](3)增大或縮短活動(dòng)桿4的工作長(zhǎng)度，調(diào)整電動(dòng)缸I至待測(cè)三維連接試件要求的角度，然后用螺栓將活動(dòng)桿4固定；
[0044](4)將三維連接試件中水平面上的四個(gè)臂分別與四個(gè)第一夾具23連接，將三維連接試件中Z軸上的一個(gè)臂與第二夾具6連接，此時(shí)油缸19和電動(dòng)缸I伸出最大長(zhǎng)度；[0045](5)通過三軸控制系統(tǒng)使油缸19和電動(dòng)缸I縮回并拉伸待測(cè)三維連接試件，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)三維連接試件的拉伸加載；
[0046](6)通過第一拉力傳感器20和第二拉力傳感器5反饋的結(jié)果得到待測(cè)三維連接試件的力學(xué)性能。
[0047]本發(fā)明的較佳實(shí)施例的多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)中，Z軸平臺(tái)2能夠沿活動(dòng)導(dǎo)軌梁3移動(dòng)，且活動(dòng)導(dǎo)軌梁3能夠沿第一固定導(dǎo)軌梁10和第二固定導(dǎo)軌梁11移動(dòng)，從而改變電動(dòng)缸I的位置；通過增大或縮短活動(dòng)桿4的工作長(zhǎng)度，從而改變電動(dòng)缸I與Z軸平臺(tái)2的夾角；第一連接板14和第二連接板16能夠繞軸承基座13轉(zhuǎn)動(dòng)，第三連接板17能夠相對(duì)活動(dòng)導(dǎo)軌梁3滑動(dòng)，當(dāng)分別移動(dòng)第一節(jié)點(diǎn)26和第二節(jié)點(diǎn)27時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)活動(dòng)導(dǎo)軌梁3的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)電動(dòng)缸I平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。因此本發(fā)明的較佳實(shí)施例的多功能薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)和試驗(yàn)方法能夠?qū)崿F(xiàn)多角度拉伸，具有多試驗(yàn)功能，包括單向靜態(tài)拉伸、低周循環(huán)往返拉伸，雙向靜態(tài)拉伸強(qiáng)度、任意雙軸應(yīng)力比低周循環(huán)往返拉伸，三維連接件拉伸、任意三軸應(yīng)力比低周循環(huán)往返拉伸，且運(yùn)行平穩(wěn)，可用于建筑膜材試驗(yàn)、飛艇蒙皮試驗(yàn)等。
[0048]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，包括水平雙軸試驗(yàn)裝置和Z軸拉伸試驗(yàn)裝置；其中， 所述水平雙軸試驗(yàn)裝置包括四個(gè)油缸、四個(gè)第一拉力傳感器、四個(gè)第一夾具，還包括導(dǎo)軌、水平臺(tái)架、四根第一立柱和多根角鋼；所述水平臺(tái)架為正交十字架，所述正交十字架的各端分別與四個(gè)所述第一立柱固定相連；四個(gè)所述油缸分別固定于所述正交十字架各端，每個(gè)所述油缸通過連桿依次與相應(yīng)的所述第一拉力傳感器、所述第一夾具連接；所述導(dǎo)軌設(shè)置在所述正交十字架表面，所述第一夾具設(shè)置在所述導(dǎo)軌上，且能夠沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)；兩兩所述第一立柱與所述角鋼固定相連； 所述Z軸拉伸試驗(yàn)裝置構(gòu)建于所述水平雙軸試驗(yàn)裝置之上，包括四根第二立柱、兩根框架構(gòu)件、第一固定導(dǎo)軌梁、第二固定導(dǎo)軌梁、活動(dòng)導(dǎo)軌梁、Z軸平臺(tái)、第一固定板、活動(dòng)桿、電動(dòng)缸、第二拉力傳感器和第二夾具；每根所述第二立柱的底端固定在相應(yīng)的所述角鋼上；所述兩根框架構(gòu)件和所述第二固定導(dǎo)軌梁焊接成一工字形整體，且與所述第二立柱的頂端固定連接，所述第一固定導(dǎo)軌梁平行于所述第二固定導(dǎo)軌，同時(shí)與所述框架構(gòu)件及所述第二立柱的頂端固定連接；以及 所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁的兩端分別與所述第一固定導(dǎo)軌梁和所述第二固定導(dǎo)軌梁連接，且能夠沿所述第一固定導(dǎo)軌梁和所述第二固定導(dǎo)軌梁上的導(dǎo)軌移動(dòng)；所述Z軸平臺(tái)設(shè)置在所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁上，且能夠沿所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁移動(dòng)；所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁兩側(cè)設(shè)置有所述第一固定板，所述第一固定板通過銷桿與所述Z軸平臺(tái)連接；所述電動(dòng)缸的耳軸設(shè)置在所述Z軸平臺(tái)的軸承中，所述電動(dòng)缸通過活動(dòng)桿與所述Z軸平臺(tái)連接,所述電動(dòng)缸的活塞桿沿Z軸向下穿過所述Z軸平臺(tái)及所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁，依次與所述第二拉力傳感器和所述第二夾具連接。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，每個(gè)所述第一立柱高度相等，且每個(gè)所述第二立柱高度相等。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁的兩端分別通過第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)與所述第一固定導(dǎo)軌梁和所述第二固定導(dǎo)軌梁連接。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述第一節(jié)點(diǎn)包括軸承基座、第一連接板、第二固定板和墊塊，所述軸承基座的下部通過對(duì)應(yīng)的滑塊與所述第一固定導(dǎo)軌梁連接，所述軸承基座上部的軸柱穿過第一連接板上的光孔，所述第一連接板與墊塊固定連接，所述墊塊與所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁固定連接，所述第一固定導(dǎo)軌梁兩側(cè)設(shè)置有所述第二固定板，所述第二固定板通過銷桿與所述軸承基座連接。
5.如權(quán)利要求3所述的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述第二節(jié)點(diǎn)包括軸承基座、第二連接板、第三連接板和第二固定板，所述軸承基座的下部通過對(duì)應(yīng)的滑塊與所述第二固定導(dǎo)軌梁連接，所述軸承基座上部的軸柱穿過所述第二連接板上的光孔，所述第二連接板與所述第三連接板連接，所述第三連接板通過對(duì)應(yīng)滑塊與所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁連接，所述第二固定導(dǎo)軌梁兩側(cè)設(shè)置有所述第二固定板，所述第二固定板通過銷桿與所述軸承基座連接。
6.如權(quán)利要求1所述的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁包括導(dǎo)軌和兩根型材，所述兩根型材的表面各設(shè)置一根所述導(dǎo)軌，利用鋼板將所述兩根型材焊接成一整體，使所述兩根型材相互平行且相互分隔。
7.如權(quán)利要求1所述的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述角鋼、所述水平臺(tái)架、所述第一立柱、所述第二立柱、所述框架、所述第一固定導(dǎo)軌梁、所述第二固定導(dǎo)軌梁和所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁采用不銹鋼或表面噴漆的鋼材制成。
8.如權(quán)利要求1所述的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述軸承基座、所述第一連接板、所述第二連接板和所述第三連接板采用普通鋼材制成，表面經(jīng)過發(fā)黑處理或噴漆。
9.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)機(jī)的薄膜三軸拉伸試驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)移動(dòng)所述Z軸平臺(tái)及所述活動(dòng)導(dǎo)軌梁，調(diào)整所述電動(dòng)缸至待測(cè)三維連接試件要求的位置； (2)使所述Z軸平臺(tái)、所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)固定不動(dòng)； (3)改變所述活動(dòng)桿的工作長(zhǎng)度，調(diào)整所述電動(dòng)缸至所述待測(cè)三維連接試件要求的角度，然后將所述活動(dòng)桿固定； (4)將所述三維連接試件中水平面上的四個(gè)臂分別與四個(gè)所述第一夾具連接，將所述三維連接試件中Z軸上的一個(gè)臂與所述第二夾具連接，此時(shí)所述油缸和所述電動(dòng)缸伸出最大長(zhǎng)度； (5)通過三軸控制系統(tǒng)使所述油缸和所述電動(dòng)缸縮回并拉伸所述待測(cè)三維連接試件； (6)通過所述第一拉力傳感器和所述第二拉力傳感器反饋的結(jié)果得到所述待測(cè)三維連接試件的力學(xué)性能。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK103940667SQ201410120435
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】陳務(wù)軍, 王利鋼, 施光林 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)
山東科威數(shù)控機(jī)床有限公司銑床官方網(wǎng)站今天是：2024-10-23切換城市[全國(guó)]-網(wǎng)站地圖
專業(yè)數(shù)控銑床產(chǎn)品供應(yīng)商
20年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)力工廠，精工品質(zhì)，質(zhì)量有保障
