一种可变环境温度的材料阻尼测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可变环境温度的材料阻尼测试装置，包括：高低温控制柜、高低温试验箱、试件库、试件夹具装置、机械手臂装置、电气控制与数据采集系统、计算机控制与分析系统、非接触式激振器和电涡流传感器；高低温控制柜可控制高低温试验箱的温度，且与高低温试验箱分开安装；机械手臂装置置于高低温试验箱内，机械手臂装置通过螺栓固定；试件库通过滑块轨道系统置于高低温试验箱侧壁；电气控制与数据采集系统与非接触式激振器、电涡流传感器、机械手臂装置、试件夹具装置及滑块轨道系统电连接；计算机控制与分析系统与电气控制与数据采集系统相连，可方便的在温差变化较大的工作环境下测试材料阻尼。

Material damping test device with variable ambient temperature

Including the material damping test device, the present invention relates to a variable temperature: high temperature control cabinet, high and low temperature test box, specimen database, specimen clamping device, mechanical arm device, electric control and data acquisition system, computer control and analysis system, non-contact exciter and eddy current sensor is high; low temperature control cabinet can control the high and low temperature test box temperature, and installation and high low temperature test box separately; mechanical arm device is arranged on the high and low temperature test box, the mechanical arm device by bolts; test piece base through slider track system under high and low temperature test chamber side wall; electrical control and data acquisition system with non-contact excitation device, eddy current sensor, mechanical arm device, specimen clamping device and slider track electrical connection system; computer control and analysis system and electrical control and data mining The system is connected with each other, so it is convenient to test material damping in a working environment with great change of temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种可变环境温度的材料阻尼测试装置
本专利技术涉及材料特性测试
，涉及一种材料特性测试设备，特别涉及一种可变环境温度的材料阻尼测试装置。
技术介绍
材料的阻尼特性已经被人们熟知，利用传统的材料阻尼测试装置很容易测得材料的阻尼。但作为在温差变化较大的工作环境下，材料的阻尼并不是一成不变的，其阻尼特性受温度影响很大，特别是粘弹性复合材料。由于复合材料是一种新型的功能性结构材料，可实现设备结构较强阻尼减振性能，在航空航天、交通运输工程和国防工程等领域具有广泛的应用前景，而上述领域工作环境温差变化很大，所以研究温差变化很大的工作环境下的材料阻尼特性是非常必要的。而传统的材料阻尼测试装置并不能方便的在温差变化较大的工作环境下进行测试。故给材料阻尼特性的研究带来了不便。为适应当下研究的需求，测试阻尼方便、快捷，测试精度满足要求，一种可变环境温度的材料阻尼测试装置是基于温度可调控技术、精密测试技术的材料阻尼测试装置。该装置适用于工作环境温度变化甚大的材料阻尼特性的测试，为研究人员在工程应用中提供可靠的研究依据。目前没有发现同本专利技术类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种可变环境温度的材料阻尼测试装置，解决现有材料阻尼测试装置不能方便的在温差变化较大的工作环境下进行测试的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种可变环境温度的材料阻尼测试装置，其特征在于，包括：高低温控制柜、高低温试验箱、试件库、试件夹具装置、机械手臂装置、电气控制与数据采集系统、计算机控制与分析系统、非接触式激振器和电涡流传感器；其中，高低温控制柜可控制高低温试验箱的温度，且与高低温试验箱分开安装；机械手臂装置置于高低温试验箱内，机械手臂装置通过螺栓固定；试件库通过滑块轨道系统置于高低温试验箱侧壁；电气控制与数据采集系统与非接触式激振器、电涡流传感器、机械手臂装置、试件夹具装置及滑块轨道系统电连接；计算机控制与分析系统与电气控制与数据采集系统相连。优选的，所述滑块轨道系统包括：箱体侧壁上的试件库双轨道、试件库单轨道、试件库滑块、试件库丝杠、试件库驱动滑块电机、试件库滑块挡板；其中，试件库单轨道横跨于试件库双轨道之上，试件库丝杠设置在试件库单轨道上，两端螺纹固定于试件库滑块挡板，一端的试件库滑块挡板上固定有与试件库丝杠一端连接的试件库驱动滑块电机，试件库丝杠穿过试件库滑块与其螺纹连接，所述试件库驱动滑块电机与电气控制与数据采集系统电连接。优选的，高低温试验箱内还设置有阻尼测试装置底座，所述阻尼测试装置底座包括底座，所述底座上设置有支座，所述支座上设置有支架，试件夹具装置通过螺栓紧固连接在该支架上，所述底座上还设置有安装所述非接触式激振器和电涡流传感器的竖直支架，所述底座下方设置有测试装置的调平垫块；在所述底座上还设置有丝杠螺母式驱动方式的底座滑块轨道系统及夹具滑块轨道系统，所述底座滑块轨道系统驱动非接触式激振器和电涡流传感器在所述竖直支架上的远离与靠近，所述夹具滑块轨道系统驱动试件夹具装置在所述底座上上下移动。优选的，调平垫块包括旋转螺栓、卡槽、活动件及调平垫块底座，所述螺栓设置在所述调平垫块底座上的所述卡槽中，所述旋转螺栓穿过所述调平垫块底座与所述活动件螺纹连接，并且所述调平垫块的活动件与所述调平垫块底座呈斜面接触，使活动件可上下微调。优选的，所述试件库的箱体内开大、中、小三种槽若干个，对应装入不同试件。优选的，所述试件夹具装置包括凸轮轴支架、凸轮轴、夹具下压块、夹具上压块、凸轮、曲柄、连杆及滑块，凸轮轴支架支持凸轮轴，并与夹具下压块固定连接，夹具下压块与柱销固定连接，夹具上压块穿过柱销，可上下移动，在夹具上、下压块之间柱销外圈放置弹簧；销穿过柱销上端；凸轮、曲柄、连杆、滑块通过凸轮轴、销轴依次连接，构成曲柄滑块机构；滑动滑块，使凸轮转动，从而压紧夹具上压块，继而夹紧试件。优选的，分别通过一条导线及另一条导线实现电气控制与数据采集系统与非接触式激振器及电涡流传感器的连接。优选的，机械手臂装置包括机械手支柱、底座套筒、机械手外环及机械手臂，所述机械手支柱与底座套筒旋转连接，所述机械手臂连接于所述机械手支柱顶端且外部套设所述机械手外环，所述机械手臂上还连接有机械手伸缩轴，可伸缩带动连杆伸缩动作，从而带动其前端设置的卡爪张合夹紧试件，所述机械手支柱的旋转动作和所述机械手伸缩轴的伸缩动作均采用电机驱动。优选的，所述驱动滑块电机受电气控制与数据采集系统的控制，能实现电机的正转、反转和暂停，所述试件库、试件夹具装置、机械手臂装置选用不锈钢420制造。优选的，所述计算机控制与分析系统可以设置参数，并将采集的数据进行分析，快速的显示分析结果。优选的，所述连接非接触式激振器及电涡流传感器的导线采用高低温、高柔性阻燃电缆，所述电气控制与数据采集系统及计算机控制与分析系统连接电路中的弱电线路和强电线路分开布置，以降低对弱电信号的干扰。本专利技术的上述技术方案的有益效果在于：本专利技术采用主动控制的可变环境温度的材料阻尼测试装置，不需要多次开关高低温箱就可以达到实验目的，具有操作简便、定位准确、节约时间的优点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的测试装置示意图；图3是本专利技术的轨道滑块装置结构示意图；图4是本专利技术的传感器支架结构示意图；图5是本专利技术的磁性表座结构示意图；图6是本专利技术的调平垫块结构示意图；图7是本专利技术的夹具结构示意图；图8是本专利技术的机械手臂结构示意图；图9是本专利技术的电机控制系统原理图；附图标记说明1、高低温控制柜；2、高低温试验箱；2-2、单轨道；2-3、滑块；2-3-1、销轴；2-4、丝杠；2-5、电机；2-6、滑块挡板；2-7、高低温箱接线孔；3、传感器与非接触式激振器架；3-1、支架错位器；3-2、横向支架；3-3、夹子；3-4、竖直支架；3-5、磁性表座；4、阻尼测试装置底座；4-1、夹具支架；4-2、测试装置支座；4-3、调平垫块；4-4、底座双轨道；4-5、底座；4-6、底座单轨道；4-7、单轨道滑块；4-8、双轨道滑块；5、试件库；5-1、试件库箱体；5-2、5-3、5-4、试件槽；5-5、5-6、5-7、不同规格试件；6、试件夹具装置；6-1、凸轮轴支架；6-2、夹具下压块；6-3凸轮轴；6-4、夹具上压块；6-5、销轴；6-6、凸轮；6-7-1、6-7-2、曲柄；6-8、柱销；6-9、防脱销；6-10、连接销；6-11,、连杆；6-12、连接销；6-13、销孔；6-14、夹具滑块；7、机械手臂装置；7-1、螺栓固定孔；7-2、机械手臂底座；7-3、底座套筒；7-4、机械手支柱；7-5、机械手臂；7-6机械手外环；7-7、机械手伸缩轴；7-8、7-9-1、7-12-1、7-13-1、7-14-1连杆；7-10-1、销轴；8、电气控制与数据采集系统；9、计算机控制与分析系统；10-1、电涡流位移传感器；10-2、电涡流位移传感器接线；11-1非接触式激振器；11-2非接触式激振器接线。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。为了解决在温差变化较大的工作环境下进行材料阻尼测试的问题，如图1所示，本专利技术实施例提供的可变环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变环境温度的材料阻尼测试装置，其特征在于，包括：高低温控制柜(1)、高低温试验箱(2)、试件库(5)、试件夹具装置(6)、机械手臂装置(7)、电气控制与数据采集系统(8)、计算机控制与分析系统(9)、非接触式激振器和电涡流传感器；其中，高低温控制柜(1)可控制高低温试验箱(2)的温度，且与高低温试验箱(2)分开安装；机械手臂装置(7)置于高低温试验箱(2)内，机械手臂装置(7)通过螺栓固定；试件库(5)通过滑块轨道系统置于高低温试验箱(2)侧壁；电气控制与数据采集系统(8)与非接触式激振器、电涡流传感器、机械手臂装置(7)、试件夹具装置(6)及滑块轨道系统电连接；计算机控制与分析系统(9)与电气控制与数据采集系统(8)相连。

【技术特征摘要】
1.一种可变环境温度的材料阻尼测试装置，其特征在于，包括：高低温控制柜(1)、高低温试验箱(2)、试件库(5)、试件夹具装置(6)、机械手臂装置(7)、电气控制与数据采集系统(8)、计算机控制与分析系统(9)、非接触式激振器和电涡流传感器；其中，高低温控制柜(1)可控制高低温试验箱(2)的温度，且与高低温试验箱(2)分开安装；机械手臂装置(7)置于高低温试验箱(2)内，机械手臂装置(7)通过螺栓固定；试件库(5)通过滑块轨道系统置于高低温试验箱(2)侧壁；电气控制与数据采集系统(8)与非接触式激振器、电涡流传感器、机械手臂装置(7)、试件夹具装置(6)及滑块轨道系统电连接；计算机控制与分析系统(9)与电气控制与数据采集系统(8)相连。2.根据权利要求1所述的可变环境温度的材料阻尼测试装置，其特征在于，所述滑块轨道系统包括：箱体侧壁上的试件库双轨道(2-1)、试件库单轨道(2-2)、试件库滑块(2-3)、试件库丝杠(2-4)、试件库驱动滑块电机(2-5)、试件库滑块挡板(2-6)；其中，试件库单轨道(2-2)横跨于试件库双轨道(2-1)之上，试件库丝杠(2-4)设置在试件库单轨道(2-2)上，两端螺纹固定于试件库滑块挡板(2-6)，一端的试件库滑块挡板(2-6)上固定有与试件库丝杠(2-4)一端连接的试件库驱动滑块电机(2-5)，试件库丝杠(2-4)穿过试件库滑块(2-3)与其螺纹连接，所述试件库驱动滑块电机(2-5)与电气控制与数据采集系统(8)电连接。3.根据权利要求1所述的可变环境温度的材料阻尼测试装置，其特征在于，高低温试验箱(2)内还设置有阻尼测试装置底座(4)，所述阻尼测试装置底座(4)包括底座(4-5)，所述底座(4-5)上设置有支架(4-1)，试件夹具装置(6)的夹具下压块(6-2)通过螺栓紧固连接在该支架(4-1)上，所述底座(4-5)上还设置有底座双轨道(4-4)，并通过双轨道滑块固定连接磁性表座(3-5)，磁性表座上设置有安装所述非接触式激振器(11-1)和电涡流传感器(10-1)的支架(3-5)，所述底座(4-5)下方设置有测试装置的调平垫块(4-3)；在所述底座(4-5)上还设置有丝杠螺母式驱动方式的底座滑块轨道系统及夹具滑块轨道系统，所述底座滑块轨道系统驱动非接触式激振器和电涡流传感器在所述竖直支架(3-5)上的远离与靠近，所述夹具滑块轨道系统驱动试件夹具装置(6)在所述底座(4-5)上上下移动。4.根据权利要求3所述的可变环境温度的材料阻尼测试装置，其特征在于，调平垫块(4-3)包括旋转螺栓(4-3-3)、卡槽(4-3-4)、活动件(4-3-2)及调平垫块底座(4-3-1)，旋转螺栓(4-3-3)设置在所述调平垫块底座(4-3-1)上的所述卡槽(4-3-4)中，所述旋转螺栓(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵，杜媛媛，李琰，许传磊，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11