微力加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微力加载装置，包括：基座、杠杆组件、压电陶瓷、传感器和夹持组件，基座包括：基板，杠杆组件包括主杠杆，主杠杆可转动地设于基板上，压电陶瓷与主杠杆可拆卸地连接，用于驱动主杠杆转动，传感器悬空于基板上，夹持组件包括：第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件的一端与主杠杆相连，第一夹持件的另一端和第二夹持件的一端分别夹持弹簧片的两端；以及第三夹持件和第四夹持件，第三夹持件的一端与第二夹持件夹持弹簧片相对的一端固定连接，第三夹持件的另一端和第四夹持件的一端分别夹持试件的两端。根据本发明专利技术实施例的微力加载装置，可以降低机械阻力，提高实验准确率，且设备简单，方便实验，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
微力加载装置
本专利技术涉及精密测量仪器设计制造
，尤其是涉及一种微力加载装置。
技术介绍
近些年来，对薄膜(细丝)材料宏微观的力学性能研究越来越多，常用单轴拉伸实验测量薄膜的应力-应变曲线、弹性模量、泊松比和强度等参数。为解决薄膜类材料的力学性能测试问题，研究人员专利技术了几类基于不同原理的拉伸装置。针对薄膜试件的微拉伸加载的驱动方式主要三种：电磁力驱动、步进电机驱动和压电陶瓷驱动。但是，以上装置均不能很好地解决高精度与大位移量加载的矛盾。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种微力加载装置，所述微力加载装置可以降低机械阻力，提高实验准确率，且设备简单，方便实验，实用性强。根据本专利技术实施例的微力加载装置，所述微力加载装置包括：基座、杠杆组件、压电陶瓷、传感器和夹持组件，所述基座包括：基板，所述杠杆组件包括主杠杆，所述主杠杆可转动地设于所述基板上，所述压电陶瓷与所述主杠杆可拆卸地连接，用于驱动所述主杠杆转动，所述传感器悬空于所述基板上，所述夹持组件包括：第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件的一端与所述主杠杆相连，所述第一夹持件的另一端和所述第二夹持件的一端分别夹持弹簧片的两端；以及第三夹持件和第四夹持件，所述第三夹持件的一端与所述第二夹持件夹持所述弹簧片相对的一端固定连接，所述第三夹持件的另一端和所述第四夹持件的一端分别夹持试件的两端，所述传感器的一端与所述第四夹持件的另一端相连，以检测所述试件受到的拉力，且所述主杠杆在原始位置时，所述第一夹持件、所述第二夹持件、所述第三夹持件和所述第四夹持件的位置处的连线与所述主杠杆所在直线垂直。根据本专利技术实施例的微力加载装置，通过将弹簧片设于第一夹持件与第二夹持件之间，且第一夹持件与主杠杆转动，使得压电陶瓷伸长驱动主杠杆转动时，主杠杆可以带动弹簧片夹持在第一夹持件内的一端做弧形运动，而弹簧片夹持在第二夹持件内的另一端以及第二夹持件可以做直线运动，从而使得第三夹持件可以做直线运动，进而使得作用在试件上的拉力为沿Y轴方向的水平力，而试件的重力不会影响拉力，从而使得传感器更加准确地测量作用在试件上的拉力，提高实验精度。另外，根据本专利技术的微力加载装置，还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述第一夹持件包括：第一安装座和第一压板，所述弹簧片的一端设于所述第一安装座上，所述第一压板将所述弹簧片的一端固定在所述第一安装座上，所述第二夹持件包括：第二安装座和第二压板，所述弹簧片的另一端设于所述第二安装座上，所述第二压板将所述弹簧片的另一端固定在所述第二安装座上，其中，所述弹簧片的两端分别固定在所述第一夹持件和所述第二夹持件上后，所述弹簧片所在平面与所述基板所在平面之间互相垂直。在本专利技术的一些实施例中，所述第三夹持件包括：第三安装座和第三压板，所述试件的一端设于所述第三安装座上，所述第三压板将所述试件的一端固定在所述第三安装座上，所述第四夹持件包括：第四安装座和第四压板，所述试件的另一端设于所述第四安装座上，所述第三安装座用于固定所述试件的平面与所述基板平行，所述第四压板将所述试件的另一端固定在所述第四安装座上，所述第四安装座用于固定所述试件的平面与所述基板平行其中，所述试件的两端分别固定在所述第三夹持件和所述第四夹持件上后，所述试件所在平面平行于所述基板。可选地，在所述第三安装座上具有第一水平线，在所述第四安装座上具有第二水平线，所述第一水平线与所述第二水平线均与Y轴方向平行，所述第一水平线与所述第三安装座用于安装所述试件的平面的竖直距离与所述第二水平线与所述第四安装座用于安装所述试件的平面的竖直距离相等，其中，所述试件的两端分别夹持在第三夹持件和所述第四夹持件内后，所述试件所在平面分别与所述第一水平线和所述第二水平线平行，所述微力加载装置还包括：位移微调器和激光水平仪，所述位移微调器设于所述基板上，所述传感器的另一端与所述位移微调器在Y轴反方向的最末端边缘相接，所述位移微调器通过传感器驱动所述第四夹持件沿Y轴方向和/或Z轴方向活动，所述激光水平仪用于检测所述第一水平线与所述第二水平线是否位于同一水平高度上，当所述第一水平线与所述第二水平线不在同一水平高度上时，所述位移微调器驱动所述第四夹持件沿Z轴方向活动，当所述第一水平线与所述第二水平线在同一水平高度上时，第三安装座上用于安装试件的平面与第四安装座上用于安装试件的平面处于同一水平面。进一步地，在所述基板上形成有运动槽，且所述运动槽沿Y轴方向延伸，所述第三夹持件包括设于所述第三安装座下端的运动板，所述运动板适于在所述运动槽内往复活动。在本专利技术的一些实施例中，所述微力加载装置包括：压电陶瓷安装座，所述压电陶瓷安装座设于所述基板上，且所述压电陶瓷安装座与所述夹持组件位于所述主杠杆的同一侧，所述压电陶瓷可拆卸地设于所述压电陶瓷安装座上，所述杠杆组件包括：套帽，所述套帽设于所述主杠杆上，在所述套帽内形成有开口朝向所述压电陶瓷的安装腔，所述压电陶瓷的半球头抵接于所述安装腔内。可选地，所述微力加载装置还包括：弹力微调器，所述弹力微调器设于所述基板上，且所述微调器与所述压电陶瓷安装座位于所述主杠杆的同一侧，在所述主杠杆朝向所述弹力微调器的一侧设有弹簧扣，所述弹力微调器与弹簧扣可拆卸地连接。在本专利技术的一些实施例中，所述基座包括：基墙，所述基墙设于所述基板上，且所述基墙与所述压电陶瓷分别位于所述主杠杆相对的两侧，在所述主杠杆上形成多个开口朝向所述基墙的V形槽，多个所述V形槽与所述夹持组件分别位于所述主杠杆的两侧，所述微力加载装置还包括：支点组件，所述支点组件包括：安装板和三角棱，所述安装板与所述三角棱一体成型，所述安装板可拆卸地与所述基墙连接，所述三角棱的刀棱与所述V形槽的底端抵接，所述主杠杆适于围绕所述三角棱的刀棱与所述V形槽的底端的接触位置转动。可选地，在所述主杠杆的长度方向上上形成三个所述V形槽，从所述套帽至所述V形槽的方向上，所述三角棱的刀棱分别与三个所述V形槽的底端抵接，以使所述压电陶瓷的伸长量与所述第一夹持件的位移量之比分别为1:5，1:4，1:3。在本专利技术的一些实施例中，所述基座包括：多个枕轨和限制板，所述枕轨设于所述基板上，且位于所述主杠杆的下端以支撑所述主杠杆，所述枕轨的顶端形成为弧形面，所述限制板设于所述基墙上，所述限制板位于所述主杠杆的上方以限制所述主杠杆向上活动，且所述限制板与所述主杠杆间隔一定距离。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的微力加载装置的一种角度的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的微力加载装置的另一种角度的结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的微力加载装置的基板的结构示意图；图4是根据本专利技术实施例的微力加载装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微力加载装置，其特征在于，包括：/n基座，所述基座包括：基板；/n杠杆组件，所述杠杆组件包括主杠杆，所述主杠杆可转动地设于所述基板上；/n压电陶瓷，所述压电陶瓷与所述主杠杆可拆卸地连接，用于驱动所述主杠杆转动；/n传感器，所述传感器悬空于所述基板上；/n夹持组件，所述夹持组件包括：/n第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件的一端与所述主杠杆相连，所述第一夹持件的另一端和所述第二夹持件的一端分别夹持弹簧片的两端；/n第三夹持件和第四夹持件，所述第三夹持件的一端与所述第二夹持件夹持所述弹簧片相对的一端固定连接，所述第三夹持件的另一端和所述第四夹持件的一端分别夹持试件的两端，所述传感器一端与所述第四夹持件的另一端相连，以检测所述试件受到的拉力，且所述主杠杆在原始位置时，所述第一夹持件、所述第二夹持件、所述第三夹持件和所述第四夹持件的位置处的连线与所述主杠杆所在直线垂直。/n

【技术特征摘要】
1.一种微力加载装置，其特征在于，包括：
基座，所述基座包括：基板；
杠杆组件，所述杠杆组件包括主杠杆，所述主杠杆可转动地设于所述基板上；
压电陶瓷，所述压电陶瓷与所述主杠杆可拆卸地连接，用于驱动所述主杠杆转动；
传感器，所述传感器悬空于所述基板上；
夹持组件，所述夹持组件包括：
第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件的一端与所述主杠杆相连，所述第一夹持件的另一端和所述第二夹持件的一端分别夹持弹簧片的两端；
第三夹持件和第四夹持件，所述第三夹持件的一端与所述第二夹持件夹持所述弹簧片相对的一端固定连接，所述第三夹持件的另一端和所述第四夹持件的一端分别夹持试件的两端，所述传感器一端与所述第四夹持件的另一端相连，以检测所述试件受到的拉力，且所述主杠杆在原始位置时，所述第一夹持件、所述第二夹持件、所述第三夹持件和所述第四夹持件的位置处的连线与所述主杠杆所在直线垂直。


2.根据权利要求1所述的微力加载装置，其特征在于，
所述第一夹持件包括：第一安装座和第一压板，所述弹簧片的一端设于所述第一安装座上，所述第一压板将所述弹簧片的一端固定在所述第一安装座上，
所述第二夹持件包括：第二安装座和第二压板，所述弹簧片的另一端设于所述第二安装座上，所述第二压板将所述弹簧片的另一端固定在所述第二安装座上，
其中，所述弹簧片的两端分别固定在所述第一夹持件和所述第二夹持件上后，所述弹簧片所在平面与所述基板所在平面之间互相垂直。


3.根据权利要求1所述的微力加载装置，其特征在于，
所述第三夹持件包括：第三安装座和第三压板，所述试件的一端设于所述第三安装座上，所述第三压板将所述试件的一端固定在所述第三安装座上，所述第三安装座用于固定所述试件的平面与所述基板平行，
所述第四夹持件包括：第四安装座和第四压板，所述试件的另一端设于所述第四安装座上，所述第四压板将所述试件的另一端固定在所述第四安装座上，所述第四安装座用于固定所述试件的平面与所述基板平行，
其中，所述试件的两端分别固定在所述第三夹持件和所述第四夹持件上后，所述试件所在平面平行于所述基板。


4.根据权利要求3所述的微力加载装置，其特征在于，在所述第三安装座上具有第一水平线，在所述第四安装座上具有第二水平线，所述第一水平线与所述第二水平线均与Y轴方向平行，所述第一水平线与所述第三安装座用于安装所述试件的平面的竖直距离与所述第二水平线与所述第四安装座用于安装所述试件的平面的竖直距离相等，
其中，所述试件的两端分别夹持在所述第三夹持件和所述第四夹持件内后，所述试件所在平面分别与所述第一水平线和所述第二水平线平行，
所述微力加载装置还包括：
位移微调器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丹，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33