[发明专利]一种高低温加载及无限同步旋转装置

说明书

一种高低温加载及无限同步旋转装置，隶属于高低温环境试样拉伸试验的技术领域，包括上横梁，下横梁，顶部与上横梁固定连接、底部与下横梁固定连接的立柱组成的受力框架，以及高低温环境箱，立柱上滑动安装有导向横梁，上横梁上安装有带动导向横梁上下运动的轴向加载单元，上横梁上安装有上同步旋转夹持机构、下横梁上安装有下同步旋转夹持机构，上同步旋转夹持机构和下同步旋转夹持机构的输出端延伸至高低温环境箱内部，高低温环境箱设置在受力框架中部位置。配合工业CT和同步辐射光源，可对材料在外力作用下发生的微观变形损伤进行全程动态监测，深入的揭示各类材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及其与载荷作用和材料性能间的相关性规律。

技术领域

本发明涉及高低温环境试样拉伸试验的技术领域，尤其涉及一种高低温加载及无限同步旋转装置。

背景技术

传统的装置对材料进行拉伸试验时，一般都是在试验机本体上测试，没有兼容工业CT和同步辐射光源，看不到材料在受力状态下其内部组织的变化规律；即：仅仅将材料拉断后，得出材料的屈服极限及强度极限等指标，未涉及材料在受外力作用下，其内部组织变化的力学性能研究，亦未涉及到高分辨率工业CT及同步辐射光源成像系统下的微观力学性能的研究。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种高低温加载及无限同步旋转装置，可集成在工业CT、同步辐射光源等射线场下，可与市面上大多数工业CT和同步辐射光源快速集成。本加载装置可对试样施加高温环境，试样可实现轴向载荷力的同时，还能实现n×360°无限旋转。本设备可实现与工业CT软件交互通讯，可实现加载及拍照按设定试验方式进行，无需人工过多参与。本装置可快速地与工业CT及同步辐射光源集成，通过工业CT及同步辐射光源的成像系统，可对材料在外力作用下发生的微观变形损伤进行全程动态监测，深入的揭示各类材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及其与载荷作用和材料性能间的相关性规律。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高低温加载及无限同步旋转装置，包括上横梁，下横梁，顶部与上横梁固定连接、底部与下横梁固定连接的立柱组成的受力框架，以及高低温环境箱，立柱上滑动安装有导向横梁，上横梁上安装有带动导向横梁上下运动的轴向加载单元，上横梁上安装有上同步旋转夹持机构、下横梁上安装有下同步旋转夹持机构，上同步旋转夹持机构和下同步旋转夹持机构的输出端延伸至高低温环境箱内部，高低温环境箱设置在受力框架中部位置。

采用上述方案，通过高低温环境箱对其上同步旋转夹持机构和下同步旋转夹持机构对试样进行夹载，经过轴向加载单元对其进行施压一定拉力值后，再经上同步旋转夹持机构和下同步旋转夹持机构配合工业CT和同步辐射光源对试样进行全程动态监测，深入的揭示各类材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及其与载荷作用和材料性能间的相关性规律。

本申请方案在某一实施例中作出如下改进，所述上同步旋转夹持机构包括上轴承座、上连杆、上压盘、上转轴、上伺服电机，上伺服电机固定安装在导向横梁上且输出端通过带传动与上转轴连接，上转轴安装在上轴承座上且上轴承座安装在导向横梁上，上连杆的底部与用于安装试样的上压盘连接。

采用上述方案，通过上压盘对其试样的顶部进行压紧，当轴向加载单元对其试样加载至一定拉力值后，上伺服电机会通过带传动带动上转轴作出旋转运动，上转轴的转动会使得其进行试样的旋转，配合配合工业CT和同步辐射光源对试样进行全程动态监测，深入的揭示各类材料及其制品的微观力学行为、损伤机理及其与载荷作用和材料性能间的相关性规律。

本申请方案在某一实施例中作出如下改进，所述下同步旋转夹持机构包括下轴承座、负荷传感器、下伺服电机、下转轴、下连杆，下伺服电机安装在下横梁上，下伺服电机的输出端通过带传动与下转轴连接，下转轴安装在下轴承座上且下轴承座安装在下横梁上，下连杆的顶部安装有下压盘、底部安装有负荷传感器，负荷传感器安装在下转轴的顶部。