[发明专利]一种金属材料剪切模量的检测装置及其检测方法

说明书

本发明公开了一种金属材料剪切模量的检测装置及其检测方法，包括摆动液压缸，摆动液压缸内设有定子块、转子和叶片，定子块固定设在摆动液压缸内壁，转子转动设在摆动液压缸内，叶片固定设在转子上，定子块、转子和叶片将摆动液压缸分隔为进油腔和出油腔，进油腔上设有进油口，进油口通过进油管与油箱相连，进油管上设有液压泵，出油腔上设有出油口，出油口通过出油管与油箱相连，出油管和进油管上均设有二位四通换向阀，转子穿出摆动液压缸并通过联轴器与测试杆相连，测试杆远离转子端设有测试杆固定装置，转子上还设有游标量角器。本装置和检测方法保证了剪切模量的准确性。

技术领域

本发明涉及金属材料力学性能检测技术领域，具体涉及一种金属材料剪切模量的检测装置及其检测方法。

背景技术

金属材料剪切模量G是材料自身的力学性能参数，是衡量金属材料抵抗剪切破坏和扭转破坏的重要参数。材料的剪切模量G越大，其抵抗破坏的能力则越强；反之，亦然。同时，准确检测和研究金属材料剪切模量G，对提高传动的准确性也有极其重要的意义。

当前常用的扭转仪检测法存在的缺陷：（1）用百分表检测得到的数据是扭转角对边长度的水平投影，并不是扭转角对边的实际长度（扭转角的对边是倾斜的），从而影响检测的准确性；（2）加载方式是逐级增加砝码。由于荷载增加量的不连续性，可能导致振动，同时操作也不方便。其他检测方法往往存在信号的衰减和损失，从而影响检测结果的准确性。

公开号为CN203432857U，公开号为2014.02.12的中国专利公开了一种用于自润滑材料剪切模量测试装置，包括试验机底座、试验台、第一支柱、第二支柱、第三支柱、第四支柱、试验机顶盖、第一吊环、第二吊环、第三吊环、第四吊环、液压缸、加载头、第一传感器支座、第二传感器支座、第一电涡流位移传感器、第二电涡流位移传感器、第一垫块、第二垫块、V型槽、V型块；所述试验台固定在试验机底座的中心，所述第一支柱、第二支柱、第三支柱、第四支柱对称安装在试验机底座的四角上，顶端分别安装第一吊环、第二吊环、第三吊环、第四吊环；所述试验机顶盖固定在四根支柱的上端，所述液压缸安装在试验机顶盖上部，液压缸的输出轴连接加载头，控制加载头上下运动施加载荷；第一传感器支座、第二传感器支座采用永磁吸附分别固定在第一支柱、第二支柱上；第一传感器支座连接第一电涡流位移传感器、第二传感器支座连接第二电涡流位移传感器；第二垫片放置于试验台上，第一垫片、第二垫片中间放置V型槽和V型块；自润滑材料试样贴于V型槽的两斜面上。但该测试装置需要使用到传感器，有信号的转换，存在信号的衰减导致剪切模量准确性差的缺点。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在检测准确性差的缺点，提供一种金属材料剪切模量的检测装置及其检测方法，摆动液压缸提供扭矩，叶片带动转子转动，从而带动测试杆转动，通过游标量角器读书测试杆转过的角度θ，代入公示后即可得到测试杆的剪切模量G值。本装置和检测方法无需信号转换，剪切模量G值的计算公式中每一个参数都与剪切弹性模量有直接关系，克服了用近似参数代替直接参数的弊端，保证了剪切模量的准确性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种金属材料剪切模量的检测装置，包括摆动液压缸，所述摆动液压缸内设置有定子块、转子和叶片，所述定子块固定设置在摆动液压缸内壁，所述转子转动设置在摆动液压缸内，所述叶片固定设置在转子上，所述定子块、转子和叶片将摆动液压缸分隔为进油腔和出油腔，所述进油腔上设置有进油口，所述进油口通过进油管与油箱相连，所述进油管上设置有液压泵，所述出油腔上设置有出油口，所述出油口通过出油管与油箱相连，所述出油管和进油管上均设置有二位四通换向阀，所述转子穿出摆动液压缸并通过联轴器与测试杆相连，所述测试杆远离转子端设置有测试杆固定装置，所述转子上还设置有游标量角器。

优选的，所述游标量角器包括游标量角器定盘和游标量角器动盘。

优选的，所述转子穿出摆动液压缸处设置有量角器支架，所述游标量角器定盘设置在量角器支架上，所述游标量角器动盘设置在转子上。