一种金属构件残余应力模拟测试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应力模拟测试装置，包括检测模块、夹持机构和施力机构，所述夹持机构包括上夹持组件、下夹持组件和锁紧机构，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，所述锁紧机构包括锁紧座和两个锁紧件，所述锁紧座和下连接件之间设置导向杆，所述导向杆贯穿上连接件，所述检测模块包括控制器以及时钟模块，所述控制器的输出端接有电机驱动电路，所述控制器的输入端接有拉力传感器、激光测距传感器和压力传感器。本实用新型专利技术结构简单，对金属构件施加残余压应力和残余拉应力，且保证加载的残余压应力和残余拉应力准确，便于对金属构件变形量进行分析。

【技术实现步骤摘要】
一种金属构件残余应力模拟测试装置
本技术属于残余应力测试
，尤其是涉及一种金属构件残余应力模拟测试装置。
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，残余压应力是金属构件生产过程中收到压力而产生的，金属构件中残余应力的存在，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压应力和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应力模拟测试装置，对金属构件施加残余压应力和残余拉应力，且保证加载的残余压应力和残余拉应力准确，便于对金属构件变形量进行分析，以减少金属构件变形。
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应力模拟测试装置，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压应力和残余拉应力，且保证加载的残余压应力和残余拉应力准确，便于对金属构件变形量进行分析，以减少金属构件变形，实用性强。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种金属构件残余应力模拟测试装置，其特征在于：包括检测模块、对金属构件夹持的夹持机构和对金属构件施加残余压应力或者残余拉应力的施力机构，所述夹持机构包括上夹持组件、下夹持组件和对所述上夹持组件与所述下夹持组件进行锁紧的锁紧机构，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中设置有供所述锁紧机构贯穿的螺纹孔，所述锁紧机构包括穿设在上立柱上的锁紧座和两个对称穿设在锁紧座内且贯穿上连接件的锁紧件，所述锁紧座和下连接件之间设置导向杆，所述导向杆贯穿上连接件，且所述上连接件能沿导向杆滑动，所述施力机构为直线电机，所述直线电机的输出轴通过传动组件与上立柱固定连接，所述检测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，所述控制器的输入端接有拉力传感器、激光测距传感器和压力传感器。上述的一种金属构件残余应力模拟测试装置，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应力模拟测试装置，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应力模拟测试装置，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应力模拟测试装置，其特征在于：所述导向杆的数量为两个，两个所述导向杆对称安装在金属构件两侧。上述的一种金属构件残余应力模拟测试装置，其特征在于：所述锁紧件的数量为两个，两个所述锁紧件分别为第一锁紧螺丝和第二锁紧螺丝，所述第一锁紧螺丝和第二锁紧螺丝对称安装在金属构件两侧。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，便于将施力机构的力传递至金属构件上，对金属构件施加残余压应力和残余拉应力，便于对金属构件变形量进行分析，以减少金属构件变形。2、所采用的上连接件和下连接件内滑动设置有导向杆，是为了上连接件在施力机构的作用能沿导向杆移动，从而对金属构件施加的残余压应力和残余拉应力均匀施加到金属构件上。3、所采用的锁紧机构，是为了残余压应力和残余拉应力加载时，通过锁紧机构将上连接件和下连接件锁紧，上连接件和下连接件形成自锁，从而保证加载在金属构件上的残余压应力和残余拉应力不被卸载，从而能使残余压应力和残余拉应力准确的加载在金属构件上。4、所采用的施力机构为直线电机，通过直线电机的直线运动带动上连接件向远离或者靠近下连接件的方向移动，从而实现对金属构件残余压应力或者残余拉应力的加载。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压应力和残余拉应力，且保证加载的残余压应力和残余拉应力准确，便于对金属构件变形量进行分析，以减少金属构件变形，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-锁紧座；2-上连接件；3-下连接件；4-1-第一螺钉；4-2—第二螺钉；5—导向杆；6—第一锁紧螺丝；7—第二锁紧螺丝；8—上立柱；9—下立柱；10—传动杆；11—底座；12—联轴器；13—直线电机；14-金属构件；15-控制器；16-开始按键；17-停止按键；18-拉力传感器；19-激光测距传感器；20-压力传感器；21-时钟模块；22-电机驱动电路。具体实施方式如图1、图2和图3所示，本技术包括检测模块、对金属构件14夹持的夹持机构和对金属构件14施加残余压应力或者残余拉应力的施力机构，所述夹持机构包括上夹持组件、下夹持组件和对所述上夹持组件与所述下夹持组件进行锁紧的锁紧机构，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8，所述下夹持组件包括下连接件3和设置在下连接件3上的下立柱9，所述上连接件2和下连接件3中设置有供所述锁紧机构贯穿的螺纹孔，所述锁紧机构包括穿设在上立柱8上的锁紧座1和两个对称穿设在锁紧座1内且贯穿上连接件2的锁紧件，所述锁紧座1和下连接件5之间设置导向杆5，所述导向杆5贯穿上连接件2，且所述上连接件2能沿导向杆5滑动，所述施力机构为直线电机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，所述检测模块包括控制器15以及与控制器15相接的时钟模块21，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，所述控制器15的输入端接有拉力传感器18、激光测距传感器19和压力传感器20。如图4所示，本实施例中，所述电机驱动电路22包括芯片IR2103S，所述IR2103S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属构件残余应力模拟测试装置，其特征在于：包括检测模块、对金属构件(14)夹持的夹持机构和对金属构件(14)施加残余压应力或者残余拉应力的施力机构，所述夹持机构包括上夹持组件、下夹持组件和对所述上夹持组件与所述下夹持组件进行锁紧的锁紧机构，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(8)，所述下夹持组件包括下连接件(3)和设置在下连接件(3)上的下立柱(9)，所述上连接件(2)和下连接件(3)中设置有供所述锁紧机构贯穿的螺纹孔，所述锁紧机构包括穿设在上立柱(8)上的锁紧座(1)和两个对称穿设在锁紧座(1)内且贯穿上连接件(2)的锁紧件，所述锁紧座(1)和下连接件(3)之间设置导向杆(5)，所述导向杆(5)贯穿上连接件(2)，且所述上连接件(2)能沿导向杆(5)滑动，所述施力机构为直线电机(13)，所述直线电机(13)的输出轴通过传动组件与上立柱(8)固定连接，所述检测模块包括控制器(15)以及与控制器(15)相接的时钟模块(21)，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)，所述控制器(15)的输入端接有拉力传感器(18)、激光测距传感器(19)和压力传感器(20)。...

【技术特征摘要】
1.一种金属构件残余应力模拟测试装置，其特征在于：包括检测模块、对金属构件(14)夹持的夹持机构和对金属构件(14)施加残余压应力或者残余拉应力的施力机构，所述夹持机构包括上夹持组件、下夹持组件和对所述上夹持组件与所述下夹持组件进行锁紧的锁紧机构，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(8)，所述下夹持组件包括下连接件(3)和设置在下连接件(3)上的下立柱(9)，所述上连接件(2)和下连接件(3)中设置有供所述锁紧机构贯穿的螺纹孔，所述锁紧机构包括穿设在上立柱(8)上的锁紧座(1)和两个对称穿设在锁紧座(1)内且贯穿上连接件(2)的锁紧件，所述锁紧座(1)和下连接件(3)之间设置导向杆(5)，所述导向杆(5)贯穿上连接件(2)，且所述上连接件(2)能沿导向杆(5)滑动，所述施力机构为直线电机(13)，所述直线电机(13)的输出轴通过传动组件与上立柱(8)固定连接，所述检测模块包括控制器(15)以及与控制器(15)相接的时钟模块(21)，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)，所述控制器(15)的输入端接有拉力传感器(18)、激光测距传感器(19)和压力传感器(20)。2.按照权利要求1所述的一种金属构件残余应力模拟测试装置，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(...

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