專利名稱：一種雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拉伸機(jī)，更具體地涉及一種可以雙向?qū)ΨQ拉伸的拉伸機(jī)。
背景技術(shù)：
拉伸機(jī)是材料力學(xué)性能研究中使用非常普遍的一種設(shè)備，在科研和工業(yè)中有非常廣泛的應(yīng)用，市場上也有現(xiàn)成的商品可以購買。然而，作為商品出售的拉伸機(jī)普遍采用單向拉伸的方式，在測量過程中，樣品一端被固定不動(dòng)，另一端隨拉力F而運(yùn)動(dòng)。但如果在拉伸同時(shí)進(jìn)行其他測試(如X射線實(shí)驗(yàn))，就會(huì)不可避免地出現(xiàn)觀測點(diǎn)位置發(fā)生漂移的情況，如圖I所示。
在常規(guī)X射線實(shí)驗(yàn)中，一片完成加工的樣品，通常可以認(rèn)為是整體均勻的，即樣品內(nèi)部具有相同的結(jié)構(gòu)，各處差異很小。即使入射光斑照射在樣品上不同的位置，其結(jié)果具有微小差異，也都在誤差容許范圍內(nèi)。但是在原位X射線實(shí)驗(yàn)中，由于觀測對(duì)象是樣品在不同外界條件下的變化，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一些微小差異敏感起來。一般要求在各種原位X射線實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，入射光斑的位置盡量保持固定，以防止入射光照射位置變化導(dǎo)致結(jié)果變化，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤讀和誤判。尤其值得注意的是，在拉伸實(shí)驗(yàn)中，很多試樣需要預(yù)設(shè)斷裂點(diǎn)，譬如將樣品預(yù)先切一小缺口，當(dāng)拉力增大時(shí)，此處必然先產(chǎn)生裂紋，利于觀察和分析。在這種情況下，如果X光照射點(diǎn)隨拉伸過程而發(fā)生飄移，導(dǎo)致采集得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有反應(yīng)斷裂點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)信息，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全不能反映斷裂過程。因此，保持X射線照射點(diǎn)固定不飄移是力學(xué)性能研究必須的前提條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，以保持X射線照射點(diǎn)固定不飄移，從而提聞實(shí)驗(yàn)精度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，其結(jié)構(gòu)為兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，分別連接并各自控制一根絲杠，兩根絲杠分別各耦合一個(gè)滑塊，兩個(gè)滑塊上各分別設(shè)有一個(gè)夾持樣品的夾具，兩個(gè)夾具為相對(duì)稱地設(shè)置，兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠上的滑塊作相對(duì)運(yùn)動(dòng)；其中的一個(gè)夾具設(shè)有測量拉力大小的測力計(jì)。所述的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，其中兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)由微機(jī)控制。所述的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，其中測力計(jì)連接至微機(jī)。所述的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，其一側(cè)設(shè)置有測量滑塊行程的光柵尺，兩個(gè)滑塊均連接至該光柵尺，并分別給出各自行程，輸出至微機(jī)。本發(fā)明提供的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，不僅具有體積小，適合X光實(shí)驗(yàn)等特點(diǎn)，而且采用了雙向?qū)ΨQ拉伸方式，解決了觀測點(diǎn)位置漂移的問題。


圖I所示為公知的拉伸機(jī)在拉伸過程中，樣品的伸長會(huì)導(dǎo)致X光入射點(diǎn)在樣品上的觀察位置出現(xiàn)漂移。圖2為本發(fā)明的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中符號(hào)說明I步進(jìn)電機(jī)；2絲杠；3滑塊；4夾具；5測力計(jì)；6光柵尺，7基座；8滑套。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)整體安裝在一基座7。該基座7的兩端通過滑套8固定兩根絲杠2，這兩根絲杠2可在滑套8中原位旋轉(zhuǎn)。
每一根絲杠2各連接一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)I,由該步進(jìn)電機(jī)I帶動(dòng)絲杠2旋轉(zhuǎn)。每根絲杠2上耦合一個(gè)滑塊3，兩個(gè)滑塊3上各分別設(shè)有一個(gè)夾持樣品的夾具4，兩個(gè)夾具4為相對(duì)稱地設(shè)置。當(dāng)步進(jìn)電極帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)滑塊3作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即兩個(gè)滑塊3同時(shí)向兩邊拉伸，或同時(shí)相互靠攏，使夾具4上的待測樣品的兩端受力均勻的同時(shí)向兩端拉伸，從而避免待測樣品上的觀察位置出現(xiàn)漂移。在其中的一個(gè)夾具設(shè)有測量拉力大小的測力計(jì)5，用于測量拉力的大小)，同時(shí)在基座7的一側(cè)固定有一用于測量滑塊3行程的光柵尺，該光柵尺可同時(shí)分別測量兩個(gè)滑塊3的行程。本發(fā)明的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)在實(shí)際操作時(shí)，兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)由計(jì)算機(jī)控制轉(zhuǎn)速，通過絲框帶動(dòng)兩個(gè)滑塊分別向上或下運(yùn)動(dòng)，并由光柵尺計(jì)量滑塊行程，并反饋給計(jì)算機(jī)，保證兩個(gè)滑塊按相同的設(shè)定速度運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)測力計(jì)記錄拉力大小，也反饋給計(jì)算機(jī)，繪制成應(yīng)力/應(yīng)變曲線。
權(quán)利要求
1.一種雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，其結(jié)構(gòu)為 兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，分別連接并各自控制一根絲杠，兩根絲杠分別各耦合一個(gè)滑塊，兩個(gè)滑塊上各分別設(shè)有一個(gè)夾持樣品的夾具，兩個(gè)夾具為相對(duì)稱地設(shè)置，兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲框上的滑塊作相對(duì)運(yùn)動(dòng)； 其中的一個(gè)夾具設(shè)有測量拉力大小的測力計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，其中，兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)由微機(jī)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，其中，測力計(jì)連接至微機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，其中，兩個(gè)滑塊均連接至同一光柵尺，分別測量各自行程并輸出至微機(jī)。
全文摘要
一種雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，其結(jié)構(gòu)為兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)，分別連接并各自控制一根絲杠，兩根絲杠分別各耦合一個(gè)滑塊，兩個(gè)滑塊上各分別設(shè)有一個(gè)夾持樣品的夾具，兩個(gè)夾具為相對(duì)稱地設(shè)置，兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠上的滑塊作相對(duì)運(yùn)動(dòng)；其中的一個(gè)夾具設(shè)有測量拉力大小的測力計(jì)。本發(fā)明提供的雙向?qū)ΨQ拉伸機(jī)，不僅具有體積小，適合X光實(shí)驗(yàn)等特點(diǎn)，而且采用了雙向?qū)ΨQ拉伸方式，解決了觀測點(diǎn)位置漂移的問題。
文檔編號(hào)G01N23/04GK102928443SQ20111022937
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者蔡泉, 陳中軍, 吳忠華, 默廣, 邢雪青, 李志宏 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院高能物理研究所