三点弯曲与酸/碱场耦合下材料力学性能测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及机电一体化精密科学仪器领域，特别涉及三点弯曲与酸/碱场耦合下材料力学性能测试装置，测试装置包括粗调驱动机构、精密驱动机构以及三点弯曲机构；三点弯曲机构包括螺母连接块、压头、密封盒盖、压力传感器、密封盒、支撑底板、第一支撑头以及第二支撑头；支撑底板设于密封盒中，第一支撑头与第二支撑头设于密封盒中，并分设于支撑底板的两端；第一支撑头与第二支撑头能发生相向或相背的运行；螺母连接块设于密封盒的上方，并能发生相对密封盒向上或向下的运行；螺母连接块在两侧分设有第一螺纹通孔与第二螺纹通孔；压头通过连接柱安装于螺母连接块的下端；其实现在强酸/碱场下的进行三点弯曲试验。

【技术实现步骤摘要】
三点弯曲与酸/碱场耦合下材料力学性能测试装置
本技术涉及机电一体化精密科学仪器领域，特别涉及三点弯曲与酸/碱场耦合下材料力学性能测试装置。
技术介绍
材料科学是科学发展的中心，特别是航天技术的发展的缩影，必须得到材料科学的支持。伴随着新材料的诞生，新的产品和材料的性能分析技术已经成为重要的一部分，材料力学性能测试是非常必要的。随着科学技术的发展，利用各种不同的材料，服役条件越来越复杂。获得材料的弹性形变、弯曲强度、剪切模量等力学性能指标，是传统的材料力学性能测试的一种常规模式。然而，材料和产品所服役的环境越来越复杂，其可靠性和耐腐蚀性变得越来越重要。随着对材料研究的不断深入，传统的材料力学性能参数测试，已不能满足材料对复杂环境的适应性的要求。因此，开发一种能在复杂的环境下对材料的力学性能进行有效的测试仪器，为研究在复杂环境下材料的力学性能提供可行的设备，为材料的制备，产品的开发、设计、生产、可靠性评估、寿命预测等提供科学依据，开创材料领域的科学和技术的一个新时代。在日常生产中，通常材料，零件和设备工作一定的频率、应力、电场、磁场及化学场的耦合作用下，会造成材料在复杂环境下的失效。利用材料的显微组织的损伤与断裂机制，对材料开展微观结构的损伤演变及损伤机理的研究是非常重要的。然而，现有工业的机械化对材料的测试方法，如拉伸、三点弯曲试验，单功能的扭转试验设备。其测试都是一般的环境中测试的，没有在复杂的环境中对材料的力学性能进行测试，对材料力学性能的测试具有不准确性。因此，基于可靠性的要求，在以前，空间和结构合理的相容性进行复杂环境下材料力学性能的研究和设计适于复杂环境材料力学性能的试验设备。通过测试来获得材料在复杂环境下的力学性能参数，并结合力学、材料科学，控制技术等相关专业知识，对材料科学理论的检验和验证及支持材料科学的发展都具有重要的意义。
技术实现思路
本技术提供三点弯曲与酸/碱场耦合下材料力学性能测试装置及方法，其实现在强酸/碱场下的进行三点弯曲试验。为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为，三点弯曲与酸/碱场耦合下材料力学性能测试装置，包括粗调驱动机构、精密驱动机构以及三点弯曲机构；三点弯曲机构包括螺母连接块、压头、密封盒盖、压力传感器、密封盒、支撑底板、第一支撑头以及第二支撑头；支撑底板设于密封盒中，第一支撑头与第二支撑头设于密封盒中，并分设于支撑底板的两端；第一支撑头与第二支撑头能发生相向或相背的运行；螺母连接块设于密封盒的上方，并能发生相对密封盒向上或向下的运行；螺母连接块在两侧分设有第一螺纹通孔与第二螺纹通孔；压头通过连接柱安装于螺母连接块的下端；密封盒盖中间位置设有通孔，密封盒盖通过通孔安装于连接柱上，并位于螺母连接块与压头之间；螺母连接块发生相对于密封盒向下的运动时，压头压向第一支撑头与第二支撑头中间位置，同时密封盒盖能覆盖密封盒；压力传感器设于螺母连接块与连接柱之间；粗调驱动机构包括手轮、传动机构、蜗杆、第一涡轮、第二涡轮、第一滚珠丝杆以及第二滚珠丝杆；手轮通过传动机构连接于蜗杆，并带动蜗杆转动；蜗杆上按序设有第一螺旋齿与第二螺旋齿；第一螺旋齿传动连接第一涡轮，第二螺旋齿传动连接第二涡轮，第一涡轮与第二涡轮同速同向转动；第一滚珠丝杆的一端安装于第一涡轮上，并与第一涡轮同轴转动；第二滚珠丝杆的一端安装于第二涡轮上，并与第二涡轮同轴转动；螺母连接块上第一螺纹通孔安装于第一滚珠丝杆上，第二螺纹通孔安装于第二滚珠丝杆上；精调驱动机构包括直流伺服电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、齿轮A与齿轮B；直流伺服电机的输出端连接于第一锥齿轮；第一锥齿轮齿轮传动连接于第二锥齿轮；第二锥齿轮设于第二滚珠丝杆另一端的端头；齿轮B设于第二滚珠丝杆的另一端并位于第二锥齿轮的上方；齿轮A设于第一滚珠丝杆的另一端，齿轮A与齿轮B齿轮传动。作为本技术改进的技术方案，还包括加热台，加热台设于密封盒内的一侧，并位于第一支撑头与第二支撑头之间。作为本技术改进的技术方案，密封盒的底部设有排液阀。作为本技术改进的技术方案，传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮以及第四齿轮；第一齿轮与手轮同轴连接，并同轴转动；第二齿轮与第一齿轮齿轮传动连接；第三齿轮与第二齿轮同轴连接；第四齿轮安装于蜗杆的端头；第三齿轮与第四齿轮链条传动连接。作为本技术改进的技术方案，还包括机架，机架包括上机架盒、手动驱动盒与底座；上机架盒包括上机盒以及分设于上机盒两侧的第一侧支撑板与第二侧支撑板；第一侧支撑板与第二侧支撑板采用底座支撑；第一涡轮、第二涡轮以及蜗杆均设于上机盒中；手轮与传动机构设于手动驱动盒中，手动驱动盒安装于第二侧支撑板的外侧；精调驱动机构设于底座中；三点弯曲机构设于上机架盒与底座之间，并且密封盒被底座支撑。作为本技术改进的技术方案，支撑底板上设有导轨，第一支撑头的底面设有第一滑块、第二支撑头的底面设有第二滑块，第一支撑头通过第一滑块安装于导轨的一端；第二支撑头通过第二滑块安装于导轨的另一端。作为本技术改进的技术方案，还包括第一导轨与第二导轨；螺母连接块在两侧还分设有第一导轨限位孔与第二导轨限位孔；第一导轨贯穿第一导轨限位孔，第一导轨的一端连接于上机盒的下端面，第一导轨的另一端被底座支撑；第二导轨贯穿第二导轨限位孔，第二导轨的一端连接于上机盒的下端面，第二导轨的另一端被底座支撑。作为本技术改进的技术方案，还包括手柄，手柄设于手轮上。有益效果第一、本技术装置体积小巧,结构紧凑。第二、可以通过手动调节装置进行压头位置的粗调，通过电机加载可以对压头的位置进行精确的调整，提高效率，节省时间。第三、为实现对长期服役于酸（碱）性环境下材料力学性能参数的测试，因此设计能够完成在酸（碱）性条件下对材料三点弯曲力学性能参数进行测试的实验装置尤为重要。第四、采用双滚珠丝杆、双导轨的设计可以确保压头在进行上下往复直线运动时避免因不平衡导致加载力的方向发生偏转，确保对试件加载时力的方向始终与试件垂直。第五、通过加热台，可以实现不同温度酸（碱）对材料性能的影响的研究。第六、酸（碱）盒可以通过拆卸实现不同酸（碱）盒的更换，更高效快捷，实验结束后，可通过排液阀将残余酸（碱）液排出，避免对三点弯曲支撑组件及加热台的腐蚀。附图说明图1为本技术装置的整体内部结构图；图2为本技术装置的整体外观结构图；图3是本技术装置的手动驱动结构图；图4是本技术装置的力传感器与螺母连接块和压头之间连接的结构图；图5是本技术装置的密封盒内结构图；1.直流伺服电机；2-1.齿轮A；2-2齿轮B；3.支撑底板；4-1.第一支撑头；4-2.第二支撑头；5-1.第一侧支撑板；5-2.第二侧支撑板；6-1.第一导轨；6-2.第二导轨；7-1.第一滚珠丝杆；7-2.第二滚珠丝杆8.密封盒盖；9.压力传感器；10.螺母连接块；11.丝杆螺母；12-1.第一锥齿轮；12-2.第二锥齿轮；13.压头；14.手柄；15.手轮；16.第一齿轮；17.第二齿轮；18.第三齿轮；19.第四齿轮；20.蜗杆；21-1.第一涡轮；21-2.第二涡轮；22.底座；23.密封盒；24.手动驱动盒；25.上机架盒；26.加热台；27.排液阀。具体实施方式为使本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.三点弯曲与酸/碱场耦合下材料力学性能测试装置，其特征在于，包括粗调驱动机构、精密驱动机构以及三点弯曲机构；三点弯曲机构包括螺母连接块、压头、密封盒盖、压力传感器、密封盒、支撑底板、第一支撑头以及第二支撑头；支撑底板设于密封盒中，第一支撑头与第二支撑头设于密封盒中，并分设于支撑底板的两端；第一支撑头与第二支撑头能发生相向或相背的运行；螺母连接块设于密封盒的上方，并能发生相对密封盒向上或向下的运行；螺母连接块在两侧分设有第一螺纹通孔与第二螺纹通孔；压头通过连接柱安装于螺母连接块的下端；密封盒盖中间位置设有通孔，密封盒盖通过通孔安装于连接柱上，并位于螺母连接块与压头之间；螺母连接块发生相对于密封盒向下的运动时，压头压向第一支撑头与第二支撑头中间位置，同时密封盒盖能覆盖密封盒；压力传感器设于螺母连接块与连接柱之间；粗调驱动机构包括手轮、传动机构、蜗杆、第一涡轮、第二涡轮、第一滚珠丝杆以及第二滚珠丝杆；手轮通过传动机构连接于蜗杆，并带动蜗杆转动；蜗杆上按序设有第一螺旋齿与第二螺旋齿；第一螺旋齿传动连接第一涡轮，第二螺旋齿传动连接第二涡轮，第一涡轮与第二涡轮同速同向转动；第一滚珠丝杆的一端安装于第一涡轮上，并与第一涡轮同轴转动；第二滚珠丝杆的一端安装于第二涡轮上，并与第二涡轮同轴转动；螺母连接块上第一螺纹通孔安装于第一滚珠丝杆上，第二螺纹通孔安装于第二滚珠丝杆上；精调驱动机构包括直流伺服电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、齿轮A与齿轮B；直流伺服电机的输出端连接于第一锥齿轮；第一锥齿轮齿轮传动连接于第二锥齿轮；第二锥齿轮设于第二滚珠丝杆另一端的端头；齿轮B设于第二滚珠丝杆的另一端并位于第二锥齿轮的上方；齿轮A设于第一滚珠丝杆的另一端，齿轮A与齿轮B齿轮传动。...

【技术特征摘要】
1.三点弯曲与酸/碱场耦合下材料力学性能测试装置，其特征在于，包括粗调驱动机构、精密驱动机构以及三点弯曲机构；三点弯曲机构包括螺母连接块、压头、密封盒盖、压力传感器、密封盒、支撑底板、第一支撑头以及第二支撑头；支撑底板设于密封盒中，第一支撑头与第二支撑头设于密封盒中，并分设于支撑底板的两端；第一支撑头与第二支撑头能发生相向或相背的运行；螺母连接块设于密封盒的上方，并能发生相对密封盒向上或向下的运行；螺母连接块在两侧分设有第一螺纹通孔与第二螺纹通孔；压头通过连接柱安装于螺母连接块的下端；密封盒盖中间位置设有通孔，密封盒盖通过通孔安装于连接柱上，并位于螺母连接块与压头之间；螺母连接块发生相对于密封盒向下的运动时，压头压向第一支撑头与第二支撑头中间位置，同时密封盒盖能覆盖密封盒；压力传感器设于螺母连接块与连接柱之间；粗调驱动机构包括手轮、传动机构、蜗杆、第一涡轮、第二涡轮、第一滚珠丝杆以及第二滚珠丝杆；手轮通过传动机构连接于蜗杆，并带动蜗杆转动；蜗杆上按序设有第一螺旋齿与第二螺旋齿；第一螺旋齿传动连接第一涡轮，第二螺旋齿传动连接第二涡轮，第一涡轮与第二涡轮同速同向转动；第一滚珠丝杆的一端安装于第一涡轮上，并与第一涡轮同轴转动；第二滚珠丝杆的一端安装于第二涡轮上，并与第二涡轮同轴转动；螺母连接块上第一螺纹通孔安装于第一滚珠丝杆上，第二螺纹通孔安装于第二滚珠丝杆上；精调驱动机构包括直流伺服电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、齿轮A与齿轮B；直流伺服电机的输出端连接于第一锥齿轮；第一锥齿轮齿轮传动连接于第二锥齿轮；第二锥齿轮设于第二滚珠丝杆另一端的端头；齿轮B设于第二滚珠丝杆的另一端并位于第二锥齿轮的上方；齿轮A设于第一滚珠丝杆的另一端，齿轮A与齿轮B齿轮传动。2.根据权利要求1所述的三点弯曲与酸/碱场耦合下材料力学性能测试装置，其特征在于，还包括加热台，加热台设于密...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏亮，刘鹏，支鹏，单华杰，万毅舟，张双，沙峻，靳娟，董香龙，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32