基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验装置，包括电热系统、驱动机构、拉伸机构与计算机。电热系统包括恒温箱，拉伸机构置于恒温箱内；拉伸机构包括底板及置于底板上的圆柱形滚筒、支架、滚动轴承、竖直槽、导轨、夹具与压板；圆柱形滚筒的两端通过滚动轴承设于支架上；竖直槽通过滑块设于导轨上并可沿导轨滑动，夹具设于竖直槽上；夹具上开有半圆柱凹槽，压板一面具有与半圆柱凹槽配合的半圆柱凸台；用于固定塑料薄膜试样；滚筒的主轴穿过恒温箱箱体与驱动机构连接，主轴上还设有拉力传感器，拉力传感器与计算机连接。本实用新型专利技术技术手段简便易行，具有积极的技术效果与推广应用价值。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验装置
本专利技术涉及塑料薄膜的力学测量
，特别涉及一种基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验方法与装置。
技术介绍
塑料薄膜(厚度< O. 5mm)在恒定应变速率 的变形过程中的真实应力σ和真实应 ^ ,是塑料薄膜的一项重要力学参数。传统的塑料薄膜拉伸试验机上，在恒定拉伸速度V下是无法保证恒应变速率的。 而要实现恒应变速率的拉伸只能通过以下两个方法一、通过计算在恒应变速率情况下的V，每隔一段时间，由操作者手动调整V，以实现近似的恒f拉伸试验。二、在普通拉伸试验机上附加程序控制设备以随时改变V而对#进行自动控制。以上两种方法的缺点是精度不高；特别是当V较大时，造成误差会过大。此外，塑料薄膜的高温力学性能测试存在如下困难薄膜在玻璃化温度Tg以后，由于材料变软变粘，对材料的夹持将越来越困难。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是针对现有塑料薄膜单向拉伸试验方法与装置的技术不足，提供一种基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验装置。进一步地，提供一种基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为提供一种基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验装置，包括电热系统、驱动机构、拉伸机构与计算机；电热系统包括恒温箱，拉伸机构置于恒温箱内；所述拉伸机构包括底板及置于底板上的圆柱形滚筒、支架、滚动轴承、竖直槽、导轨、夹具与压板；所述圆柱形滚筒的两端通过滚动轴承设于支架上；所述竖直槽通过滑块设于导轨上并可沿导轨滑动，所述夹具设于竖直槽上；所述夹具上开有半圆柱凹槽，所述压板具有与半圆柱凹槽配合的半圆柱凸台；用于固定塑料薄膜试样；所述圆柱形滚筒的主轴穿过恒温箱箱体与驱动机构连接，所述主轴上还设有拉力传感器，所述拉力传感器与计算机连接。优选地，所述拉伸机构还包括滚筒压板，所述圆柱形滚筒的中部设有用于与滚筒压板配合的平面，所述滚筒压板通过螺栓固定在该平面上。优选地，所述夹具与压板的配合面之间设有薄膜垫片。优选地，所述电热系统包括加热装置、测温装置及温度传感器，所述加热装置、测温装置及温度传感器均置于恒温箱内，且三者之间电连接；所述温度传感器还与计算机连接。优选地，所述恒温箱包括箱体及箱体盖，恒温箱体及恒温箱体盖均包裹有泡沫。优选地，所述夹具通过螺栓固定安装于竖直槽上。优选地，所述压板通过螺栓固定安装于夹具上。进一步地，提供一种基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验方法，包括如下 步骤(1)打开箱体盖，松开用于固定竖直槽与导轨的螺栓；以导轨上的刻度为基准，移 动安装在导轨上的滑块，从而移动竖直槽，进而调整塑料薄膜的标距；标距确定后，捏紧螺 栓；(2)松开用于固定竖直槽与夹具的螺栓以及用于固定夹具与压板的螺栓，把塑料 薄膜的一端夹持在夹具与压板之间，并在塑料薄膜和压板之间加上薄膜垫片使其紧密结 合，接着，拧紧用于固定夹具与压板的螺栓；(3)松开用于固定圆柱形滚筒和滚筒压板的螺栓，将塑料薄膜绕滚筒一周并穿在 圆柱形滚筒及滚筒压板之间；接着，拧紧用于固定圆柱形滚筒和滚筒压板的螺栓；(4)上下移动夹具，同时微微旋转圆柱形滚筒，使塑料薄膜和底面保持平行，拧紧 用于固定竖直槽与夹具的螺栓；(5)盖上箱体盖，使装置保持密封；开启电热系统的加热装置，然后通过温度传感 器的数据确定瞬时温度值，并根据该瞬时温度值调节电热系统的功率；使恒温箱的内部温 度在测量过程中保持不变；(6)启动驱动机构的电机，设定电机转速，使圆柱形滚筒以匀角速度转动；(7)在恒应变速率的拉伸作用下，塑料薄膜发生塑性变形，拉力传感器将拉力数据 传输给计算机，计算机分析后得出精确数据。优选地，设滚筒中心线与夹具左端面之间的距离为塑料薄膜标定线的初始长度 4，瞬时长度为Z ;拉伸初始时间为0，拉伸瞬时时间为t ;塑料薄膜初始宽度为凡，初始厚度 为&，初始截面面积为4，瞬时截面面积为；圆柱形滚筒直径为久转速为#，圆周线速 度为K，瞬时测量得到的扭矩为；塑料薄膜瞬时受到的单向拉伸力为/Yd，瞬时真实应变为￡*(◎，瞬时真实应力为, Hencky应变速率为i;假设滚筒在恒定转速F下旋转运动，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验装置，其特征在于：包括电热系统、驱动机构、拉伸机构与计算机；电热系统包括恒温箱，拉伸机构置于恒温箱内；所述拉伸机构包括底板及置于底板上的圆柱形滚筒、支架、滚动轴承、竖直槽、导轨、夹具与压板；所述圆柱形滚筒的两端通过滚动轴承设于支架上；竖直槽通过滑块设于导轨上并可沿导轨滑动，夹具设于竖直槽上；所述夹具上开有半圆柱凹槽，所述压板具有与半圆柱凹槽配合的半圆柱凸台，用于固定塑料薄膜试样；所述圆柱形滚筒的主轴穿过恒温箱箱体与驱动机构连接，所述主轴上还设有拉力传感器，所述拉力传感器与计算机连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验装置，其特征在于包括电热系统、驱动机构、拉伸机构与计算机；电热系统包括恒温箱，拉伸机构置于恒温箱内；所述拉伸机构包括底板及置于底板上的圆柱形滚筒、支架、滚动轴承、竖直槽、导轨、夹具与压板； 所述圆柱形滚筒的两端通过滚动轴承设于支架上；竖直槽通过滑块设于导轨上并可沿导轨滑动，夹具设于竖直槽上；所述夹具上开有半圆柱凹槽，所述压板具有与半圆柱凹槽配合的半圆柱凸台，用于固定塑料薄膜试样；所述圆柱形滚筒的主轴穿过恒温箱箱体与驱动机构连接，所述主轴上还设有拉力传感器，所述拉力传感器与计算机连接。2.根据权利要求I所述的基于恒定应变速率的塑料薄膜单向拉伸试验装置，其特征在于所述拉伸机构还包括滚筒压板，所述圆柱形滚筒的中部设有用于与滚筒压板配合的平面，所述滚筒压板通过螺栓固定在该...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松茂，林志生，陈光活，刘文俊，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：