原位材料拉伸试验机制造技术

本发明专利技术公开了一种原位材料拉伸试验机，包括支架、固定座、双向滚珠丝杠、力传感器梁、下夹具梁、下夹具、上夹具梁、力传感器、上夹具、光栅尺、导轨、驱动机构、显微镜安装架、三坐标移动平台和光学显微镜。相比于现有技术，本发明专利技术通过拉伸台与光学显微镜结合的方式，实现材料原位拉伸测试，测量材料力学性能的同时观察材料形貌，为材料破坏机理研究提供更有价值的信息。

【技术实现步骤摘要】
原位材料拉伸试验机
本专利技术涉及原位测试
，特别是涉及一种原位材料拉伸试验机。
技术介绍
材料性能研究在半导体、航空航天、武器国防、汽车制造、微型传感器、大型装备制造和绿色新能源产业等领域中有着广泛的应用。传统材料力学测试对于拉伸试样在测试过程中的各种微观形貌的变化并没有足够的研究，而原位测试则可以获得这些详实的变化形貌图片，这在材料破坏机理研究上的优势非常明显。因此，如何提供一种能在测试过程中获得拉伸试样各种微观形貌变化的原位材料拉伸试验机，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种原位材料拉伸试验机，通过对拉伸试样进行拉伸测试时使用光学显微镜获得拉伸试样在测试过程中的微观形貌的变化，为材料破坏机理研究提供更有价值的信息。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术公开了一种原位材料拉伸试验机，包括：支架；固定座，所述固定座包括固定于所述支架上部的上固定座和固定于所述立式支架下部的下固定座；双向滚珠丝杠，所述双向滚珠丝杠竖向布置且同时与所述上固定座、所述下固定座通过轴承转动连接；力传感器梁，所述力传感器梁与所述双向滚珠丝杠的上部螺纹段螺纹连接；下夹具梁，所述下夹具梁与所述双向滚珠丝杠的下部螺纹段螺纹连接；下夹具，所述下夹具固定于所述下夹具梁上；上夹具梁，所述上夹具梁位于所述力传感器梁下方；力传感器，所述力传感器同时与所述力传感器梁和所述上夹具梁固定连接；上夹具，所述上夹具固定于所述上夹具梁上；光栅尺，多个所述光栅尺分别固定于所述上夹具梁左侧和右侧的所述支架上；导轨，所述导轨竖向固定于所述支架上，所述力传感器梁、所述上夹具梁和所述下夹具梁均滑动设置于所述导轨上；驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述双向滚珠丝杠转动；显微镜安装架，所述显微镜安装架与所述支架铰接；三坐标移动平台，所述三坐标移动平台固定于所述显微镜安装架上；光学显微镜，所述光学显微镜固定于所述三坐标移动平台上。优选地，所述双向滚珠丝杠为两个且关于所述支架的竖向轴线对称设置，包括第一双向滚珠丝杠和第二双向滚珠丝杠。优选地，所述导轨为两条且关于所述支架的竖向轴线对称设置，包括第一导轨和第二导轨。优选地，所述显微镜安装架与所述支架通过上压块、下压块和销轴的配合实现铰接，所述上压块和所述下压块均固定于所述支架上且位于所述显微镜安装架的上下两侧，所述销轴同时穿过所述上压块、所述显微镜安装架和所述下压块，所述销轴分别与所述上压块、所述下压块轴向限位。优选地，所述驱动机构包括电机、第一直齿轮、第二直齿轮、传动轴、第一蜗轮和第二蜗轮，所述电机固定于所述支架上，所述第一直齿轮固定于所述电机的输出轴上，所述第二直齿轮固定于所述传动轴上，所述第一直齿轮与所述第二直齿轮啮合，所述传动轴上设有第一蜗杆段和第二蜗杆段，所述第一蜗轮固定于所述第一双向滚珠丝杠的下端，所述第二蜗轮固定于所述第二双向滚珠丝杠的下端，所述第一蜗杆段与所述第一蜗轮啮合，所述第二蜗杆段与所述第二蜗轮啮合。优选地，所述支架包括底板以及分别与所述底板垂直固定相连的后支板、左支板和右支板，所述后支板与所述左支板垂直，所述后支板与所述右支板垂直，所述下固定座的左右两端分别固定于所述左支板和所述右支板上，所述电机固定于所述左支板的右侧面，所述第一直齿轮和所述第二直齿轮位于所述左支板的左侧，所述传动轴分别与所述左支板和所述右支板通过轴承转动连接。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术通过拉伸台与光学显微镜结合的方式，实现材料原位拉伸测试，测量材料力学性能的同时观察材料形貌，为材料破坏机理研究提供更有价值的信息。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实施例原位材料拉伸试验机在拉伸状态下的轴测图；图2为本实施例原位材料拉伸试验机在拉伸状态下的俯视图；图3为本实施例原位材料拉伸试验机在非拉伸状态下的俯视图；图4为本实施例原位材料拉伸试验机在非拉伸状态下的主视图；图5为本实施例原位材料拉伸试验机在非拉伸状态下的轴测图；附图标记说明：1-支架；2-第一双向滚珠丝杠；3-力传感器梁；4-上夹具梁；5-光学显微镜；6-底板；7-电机；8-第二双向滚珠丝杠；9-光栅尺；10-下夹具梁；11-第二导轨；12-第一导轨；13-上固定座；14-下固定座；15-显微镜安装架；16-三坐标移动平台；17-上压块；18-下压块；19-销轴；20-第一直齿轮；21-第二直齿轮；22-第二蜗轮；23-第一蜗轮；24-第二蜗杆；25-第一蜗杆；26-传动轴；27-力传感器；28-拉伸试样；29-上夹具；30-下夹具。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种原位材料拉伸试验机，通过对拉伸试样进行拉伸测试时使用光学显微镜获得拉伸试样在测试过程中的微观形貌的变化，为材料破坏机理研究提供更有价值的信息。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1-5所示，本实施例提供一种原位材料拉伸试验机，包括支架1、固定座、双向滚珠丝杠、力传感器梁3、下夹具梁10、下夹具30、上夹具梁4、力传感器27、上夹具29、光栅尺9、导轨、驱动机构、显微镜安装架15、三坐标移动平台16和光学显微镜5。其中，固定座包括固定于支架1上部的上固定座13和固定于立式支架1下部的下固定座14。双向滚珠丝杠竖向布置且同时与上固定座13、下固定座14通过轴承转动连接。力传感器梁3与双向滚珠丝杠的上部螺纹段螺纹连接，下夹具梁10与双向滚珠丝杠的下部螺纹段螺纹连接，下夹具30固定于下夹具梁10上。上夹具梁4位于力传感器梁3下方，力传感器27同时与力传感器梁3和上夹具梁4固定连接；上夹具29固定于上夹具梁4上。通过旋转双向滚珠丝杠，可使力传感器梁3向上运动，带动上夹具29向上运动，同时下夹具梁10向下运动，带动下夹具30向下运动。上夹具29和下夹具30分别夹紧拉伸试样28的上下两端，将拉伸试样28竖向拉伸。多个光栅尺9分别固定于上夹具梁4左侧和右侧的支架1上。导轨竖向固定于支架1上，力传感器梁3、上夹具梁4和下夹具梁10均滑动设置于导轨上，通过导轨对其导向。驱动机构用于驱动双向滚珠丝杠转动，其具体传动方式有多种，可根据需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位材料拉伸试验机，其特征在于，包括：/n支架；/n固定座，所述固定座包括固定于所述支架上部的上固定座和固定于所述立式支架下部的下固定座；/n双向滚珠丝杠，所述双向滚珠丝杠竖向布置且同时与所述上固定座、所述下固定座通过轴承转动连接；/n力传感器梁，所述力传感器梁与所述双向滚珠丝杠的上部螺纹段螺纹连接；/n下夹具梁，所述下夹具梁与所述双向滚珠丝杠的下部螺纹段螺纹连接；/n下夹具，所述下夹具固定于所述下夹具梁上；/n上夹具梁，所述上夹具梁位于所述力传感器梁下方；/n力传感器，所述力传感器同时与所述力传感器梁和所述上夹具梁固定连接；/n上夹具，所述上夹具固定于所述上夹具梁上；/n光栅尺，多个所述光栅尺分别固定于所述上夹具梁左侧和右侧的所述支架上；/n导轨，所述导轨竖向固定于所述支架上，所述力传感器梁、所述上夹具梁和所述下夹具梁均滑动设置于所述导轨上；/n驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述双向滚珠丝杠转动；/n显微镜安装架，所述显微镜安装架与所述支架铰接；/n三坐标移动平台，所述三坐标移动平台固定于所述显微镜安装架上；/n光学显微镜，所述光学显微镜固定于所述三坐标移动平台上。/n

【技术特征摘要】
1.一种原位材料拉伸试验机，其特征在于，包括：
支架；
固定座，所述固定座包括固定于所述支架上部的上固定座和固定于所述立式支架下部的下固定座；
双向滚珠丝杠，所述双向滚珠丝杠竖向布置且同时与所述上固定座、所述下固定座通过轴承转动连接；
力传感器梁，所述力传感器梁与所述双向滚珠丝杠的上部螺纹段螺纹连接；
下夹具梁，所述下夹具梁与所述双向滚珠丝杠的下部螺纹段螺纹连接；
下夹具，所述下夹具固定于所述下夹具梁上；
上夹具梁，所述上夹具梁位于所述力传感器梁下方；
力传感器，所述力传感器同时与所述力传感器梁和所述上夹具梁固定连接；
上夹具，所述上夹具固定于所述上夹具梁上；
光栅尺，多个所述光栅尺分别固定于所述上夹具梁左侧和右侧的所述支架上；
导轨，所述导轨竖向固定于所述支架上，所述力传感器梁、所述上夹具梁和所述下夹具梁均滑动设置于所述导轨上；
驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述双向滚珠丝杠转动；
显微镜安装架，所述显微镜安装架与所述支架铰接；
三坐标移动平台，所述三坐标移动平台固定于所述显微镜安装架上；
光学显微镜，所述光学显微镜固定于所述三坐标移动平台上。


2.根据权利要求1所述的原位材料拉伸试验机，其特征在于，所述双向滚珠丝杠为两个且关于所述支架的竖向轴线对称设置，包括第一双向滚珠丝杠和第二双向滚珠丝杠。


3.根据权利要求1所述的原位材料拉伸试验机，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃飞，屠金磊，张泽，
申请(专利权)人：浙江祺跃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33