一种金属构件残余拉应力施加装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种金属构件残余拉应力施加装置，包括夹持机构、施拉机构和控制模块，所述夹持机构包括上夹持组件和下夹持组件，所述上夹持组件包括上连接件和上立柱，所述下夹持组件包括下连接件和下立柱，所述上连接件和下连接件内均设置有供金属构件安装的安装槽和定位孔，所述上连接件和下连接件内滑动设置有单向齿条，所述下连接件上设置有配合单向齿条的单向齿轮，所述施拉机构为带动所述上夹持组件向远离所述下夹持组件方向移动的直线电机，所述直线电机的输出轴通过传动组件与上立柱固定连接。本实用新型专利技术结构简单，对金属构件施加残余拉应力，且保证加载的残余拉应力准确，便于对金属构件变形量进行分析。

【技术实现步骤摘要】
一种金属构件残余拉应力施加装置
本技术属于残余拉应力施加装置
，尤其是涉及一种金属构件残余拉应力施加装置。
技术介绍
工件在制造过程中，将受到来自各种工艺等因素的作用与影响，当这些因素消失之后，若构件所受到的上述作用与影响不能随之而完全消失，仍有部分作用与影响残留在构件内，则这种残留的作用与影响称为残余应力。残余应力分为残余压应力和残余拉应力两种，残余拉应力是金属构件生产过程中收到拉力而产生的，金属构件中残余拉应力的存在，会降低金属构件的强度，使金属构件的尺寸发生变化，致使金属构件产生变形。因此，对金属构件加载残余拉应力来测量金属构件变形量，对于减少金属结构件的变形具有非常重要的意义。但是，目前还还未出现一中结构简单、设计合理且使用操作简便的金属构件残余拉应力施加装置，对金属构件施加残余拉应力，且保证加载的残余拉应力准确，便于对金属构件变形量进行分析。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种金属构件残余拉应力施加装置，其结构简单、设计合理且使用操作简便、成本低，对金属构件施加残余拉应力，且保证加载的残余拉应力准确，便于对金属构件变形量进行分析，实用性强。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种金属构件残余拉应力施加装置，其特征在于：包括对金属构件夹持的夹持机构、对所述夹持机构施加残余拉应力的施拉机构和对所述施拉机构进行控制的控制模块，所述夹持机构包括上夹持组件和下夹持组件，所述上夹持组件包括上连接件和设置在上连接件上的上立柱，所述下夹持组件包括下连接件和设置在下连接件上的下立柱，所述上连接件和下连接件内均设置有供金属构件安装的安装槽和定位孔，所述上连接件和下连接件内滑动设置有单向齿条，所述下连接件上设置有配合单向齿条的单向齿轮，所述施拉机构为带动所述上夹持组件向远离所述下夹持组件方向移动的直线电机，所述直线电机的输出轴通过传动组件与上立柱固定连接，所述控制模块包括控制器以及与控制器相接的时钟模块，所述控制器的输出端接有驱动直线电机动作的电机驱动电路。上述的一种金属构件残余拉应力施加装置，其特征在于：所述电机驱动电路包括芯片IR2103S，所述IR2103S的第1引脚分三路，一路与12V直流电源输出端相接，另一路经电容C1接地，第三路与稳压管VD1的阳极相接；所述芯片IR2103S的第2引脚和第3引脚均与控制器相接，所述芯片IR2103S的第4引脚接地，所述芯片IR2103S的第5引脚经电阻R4与N沟道耗尽型MOS管Q2的栅极相接，所述芯片IR2103S的第6引脚分四路，第一路与电容C2的一端相接，第二路与N沟道耗尽型MOS管Q2的漏极相接，第三路与N沟道耗尽型MOS管Q1的源极相接，第四路与直线电机相接；所述芯片IR2103S的第7引脚经电阻R1与N沟道耗尽型MOS管Q1的栅极相接，所述芯片IR2103S的第8引脚分两路，一路与稳压管VD1的阴极相接，另一路与电容C2的另一端相接，所述N沟道耗尽型MOS管Q2的源极接地，所述N沟道耗尽型MOS管Q1的漏极接12V直流电源输出端。上述的一种金属构件残余拉应力施加装置，其特征在于：所述控制器的输入端接有开始按键和停止按键。上述的一种金属构件残余拉应力施加装置，其特征在于：所述传动组件包括安装在直线电机的输出轴上的联轴器和与联轴器连接的传动杆，所述传动杆与上立柱固定连接。上述的一种金属构件残余拉应力施加装置，其特征在于：所述单向齿条的数量为两个，两个对称安装在金属构件的两侧，所述单向齿条的一端滑动安装在上连接板内，所述单向齿条的另一端滑动安装在下连接件内。上述的一种金属构件残余拉应力施加装置，其特征在于：所述单向齿轮的数量为两个，两个所述单向齿轮对称设置在下连接件上且与两个单向齿条配合锁紧；所述下连接件上设置有供单向齿轮安装的U形板，所述单向齿轮通过转轴转动安装在所述U形板内。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、所采用的夹持机构结构简单、设计合理且投入成本较低、加工制作及安装布设方便。2、所采用的夹持机构包括上连接件和下连接件，通过上连接件和下连接件供金属构件安装，且能对金属构件进行定位，便于将施拉机构的力传递至金属构件上，对金属构件施加残余拉应力，便于对金属构件变形量进行分析。3、所采用的上连接件和下连接件内滑动设置有单向齿条，是为了导向，上连接件在施拉机构的作用能沿单向齿条方向移动，对金属构件施加的残余拉应力均匀施加到金属构件上。4、所采用的下连接件上设置有单向齿轮，是为了残余拉应力加载时，单向齿轮与单向齿条啮合形成自锁，从而保证金属构件的残余拉应力不被卸载，从而能使残余拉应力准确的加载在金属构件上。5、所采用的施拉机构为直线电机，通过直线电机的直线运动带动上连接件向远离下连接件的方向移动，从而实现对金属构件在残余拉应力的加载。综上所述，本技术结构简单、设计合理且使用操作简便、成本低，对金属构件施加残余拉应力，且保证加载的残余拉应力准确，便于对金属构件变形量进行分析，实用性强。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术夹持机构的结构示意图。图3为本技术的电路原理框图。图4为本技术电机驱动电路的原理图。附图标记说明:1—上立柱；2—上连接件；3—第一螺钉；4—金属构件；5—下连接件；6—下立柱；7—单向齿条；8—单向齿轮；9—转轴；10—第二螺钉；11—传动杆；12—联轴器；13—直线电机；14—底座；15—控制器；16—开始按键；17—停止按键；19—时钟模块；22—电机驱动电路。具体实施方式如图1和图2所示，本技术包括对金属构件4夹持的夹持机构、对所述夹持机构施加残余拉应力的施拉机构和对所述施拉机构进行控制的控制模块，所述夹持机构包括上夹持组件和下夹持组件，所述上夹持组件包括上连接件2和设置在上连接件2上的上立柱1，所述下夹持组件包括下连接件5和设置在下连接件5上的下立柱6，所述上连接件2和下连接件5内均设置有供金属构件4安装的安装槽和定位孔，所述上连接件2和下连接件5内滑动设置有单向齿条，所述下连接件5上设置有配合单向齿条7的单向齿轮8，所述施拉机构为带动所述上夹持组件向远离所述下夹持组件方向移动的直线电机13，所述直线电机13的输出轴通过传动组件与上立柱1固定连接，所述控制模块包括控制器15以及与控制器15相接的时钟模块19，所述控制器15的输出端接有驱动直线电机13动作的电机驱动电路22。本实施例中，所述电机驱动电路22包括芯片IR2103S，所述IR2103S的第1引脚分三路，一路与12V直流电源输出端相接，另一路经电容C1接地，第三路与稳压管VD1的阳极相接；所述芯片IR2103S的第2引脚和第3引脚均与控制器15相接，所述芯片IR2103S的第4引脚接地，所述芯片IR2103S的第5引脚经电阻R4与N沟道耗尽型MOS管Q2的栅极相接，所述芯片IR2103S的第6引脚分四路，第一路与电容C2的一端相接，第二路与N沟道耗尽型MOS管Q2的漏极相接，第三路与N沟道耗尽型MOS管Q1的源极相接，第四路与直线电机13相接；所述芯片IR2103S的第7引脚经电阻R1与N沟道耗尽型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属构件残余拉应力施加装置，其特征在于：包括对金属构件(4)夹持的夹持机构、对所述夹持机构施加残余拉应力的施拉机构和对所述施拉机构进行控制的控制模块，所述夹持机构包括上夹持组件和下夹持组件，所述上夹持组件包括上连接件(2)和设置在上连接件(2)上的上立柱(1)，所述下夹持组件包括下连接件(5)和设置在下连接件(5)上的下立柱(6)，所述上连接件(2)和下连接件(5)内均设置有供金属构件(4)安装的安装槽和定位孔，所述上连接件(2)和下连接件(5)内滑动设置有单向齿条，所述下连接件(5)上设置有配合单向齿条(7)的单向齿轮(8)，所述施拉机构为带动所述上夹持组件向远离所述下夹持组件方向移动的直线电机(13)，所述直线电机(13)的输出轴通过传动组件与上立柱(1)固定连接，所述控制模块包括控制器(15)以及与控制器(15)相接的时钟模块(19)，所述控制器(15)的输出端接有驱动直线电机(13)动作的电机驱动电路(22)。

【技术特征摘要】
1.一种金属构件残余拉应力施加装置，其特征在于：包括对金属构件(4)夹持的夹持机构、对所述夹持机构施加残余拉应力的施拉机构和对所述施拉机构进行控制的控制模块，所述夹持机构包括上夹持组件和下夹持组件，所述上夹持组件包括上连接件(2)和设置在上连接件(2)上的上立柱(1)，所述下夹持组件包括下连接件(5)和设置在下连接件(5)上的下立柱(6)，所述上连接件(2)和下连接件(5)内均设置有供金属构件(4)安装的安装槽和定位孔，所述上连接件(2)和下连接件(5)内滑动设置有单向齿条，所述下连接件(5)上设置有配合单向齿条(7)的单向齿轮(8)，所述施拉机构为带动所述上夹持组件向远离所述下夹持组件方向移动的直线电机(13)，所述直线电机(13)的输出轴通过传动组件与上立柱(1)固定连接，所述控制模块包括控制器(15)以及与控制器(15)相接的时钟模块(19)，所述控制器(15)的输出端接有驱动直线电机(13)动作的电机驱动电路(22)。2.按照权利要求1所述的一种金属构件残余拉应力施加装置，其特征在于：所述电机驱动电路(22)包括芯片IR2103S，所述IR2103S的第1引脚分三路，一路与12V直流电源输出端相接，另一路经电容C1接地，第三路与稳压管VD1的阳极相接；所述芯片IR2103S的第2引脚和第3引脚均与控制器(15)相接，所述芯片IR2103S的第4引脚接地，所述芯片IR2103S的第5引脚经电阻R4与N沟道耗尽型MOS管Q2的栅极相接，所述芯片IR2103S的第6引脚分四路，第一路与...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛河，李萌，王帅，侯鹏飞，李富强，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61