一种工科力学实验用的数据实验与采集设备

摘要

本发明公开了煤矿机械领域中的一种工科力学实验用的数据实验与采集设备，包括底框，底框的两端分别固定安装有一号端板和二号端板，一号端板的外壁分别固定安装有一号电机和二号电机，一号电机的输出端固定安装有驱动轴，二号电机的输出端固定安装有螺杆，一号端板和二号端板之间连接有螺杆和光杆，螺杆与二号端板转动配合，光杆两端分别与一号端板和二号端板固定连接，一号端板和二号端板的顶部固定安装有顶架，顶架的外壁套设有两组横杆，两组横杆的顶部固定安装有定板，定板的顶部固定安装有固定筒，固定筒的外壁转动配合有转向筒，本发明能够对材料进行扭力实验、拉伸试验和负载实验，集成度高，且操作简单，数据产出更高效。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿机械技术领域，具体为一种工科力学实验用的数据实验与采集设备。

背景技术

在进行应力实验过程中，有时候需要对柱状材料的受力性能和控制参数进行实验测试，一款性能优良的试验机，能够得出精确地实验数值，为应力实验提供安全保障，现在市面上存在的应力实验机，整体装置的实验操作繁琐，不利于实验过程快速高效的进行，对能进行材料的拉力实验，针对扭力实验以及负载实验，缺少集成度更高的设备。

基于此，本发明设计了一种工科力学实验用的数据实验与采集设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工科力学实验用的数据实验与采集设备，以解决上述背景技术中提出现在市面上存在的应力实验机，整体装置的实验操作繁琐，不利于实验过程快速高效的进行，对能进行材料的拉力实验，针对扭力实验以及负载实验，缺少集成度更高的设备问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工科力学实验用的数据实验与采集设备，包括底框，所述底框的两端分别固定安装有一号端板和二号端板，所述一号端板的外壁分别固定安装有一号电机和二号电机，所述一号电机的输出端固定安装有驱动轴，所述二号电机的输出端固定安装有螺杆，所述一号端板和二号端板之间连接有螺杆和光杆，所述螺杆与二号端板转动配合，所述光杆两端分别与一号端板和二号端板固定连接，所述一号端板和二号端板的顶部固定安装有顶架，所述顶架的外壁套设有两组横杆，两组所述横杆的顶部固定安装有定板，所述定板的顶部固定安装有固定筒，所述固定筒的外壁转动配合有转向筒，所述转向筒内壁设置有环槽，所述固定筒的顶端外壁固定安装有固定筒边环，所述固定筒边环与环槽转动配合，所述转向筒的内壁均匀设置内螺纹，所述转向筒内腔螺纹配合有升降筒，所述升降筒的外壁均匀设置有外螺纹，所述升降筒外壁分别开设有两组长条槽，所述固定筒的内壁两侧分别固定安装有两组矩形条，所述矩形条与长条槽滑动配合，所述升降筒的底部固定安装有弧形压板，所述驱动轴的外壁套设有安装套，所述安装套的内壁均匀设置有一号齿，所述驱动轴的外壁均匀设置有二号齿，所述一号齿与二号齿啮合，所述安装套的一端设置有安装套端板，所述安装套端板通过连接螺栓连接有装夹装置，所述底框的顶部设置有横轴，所述横轴的外壁贯穿有拉筒，所述拉筒的一端固定安装有装夹装置，所述横轴的两端分别固定连接有光杆套和丝杠，所述光杆套与光杆滑动配合，所述丝杠与螺杆螺纹配合。

优选的，所述装夹装置包括装夹筒，所述装夹筒设置有空腔，所述空腔内滑动设置有两组支撑架，所述支撑架的一端固定安装有支撑架端板，所述装夹筒的内壁设置有若干组弹簧端板，所述弹簧端板和支撑架端板之间固定安装有弹簧，所述支撑架内壁固定安装有弧形夹板，所述弧形夹板的内壁均匀设置有夹齿。

优选的，所述弧形压板的底部安装有压力传感器、其中若干组所述夹齿内壁安装有扭力传感器，其中若干组所述夹齿内壁安装有拉力传感器。

优选的，所述支撑架的外壁固定安装有夹持把手。

优选的，所述转向筒的外壁固定安装有若干组转向杆。

优选的，所述横杆的顶部设置有若干组调节螺母，所述调节螺母贯穿横杆与横杆螺纹配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过手动拉开夹持把手，通过克服弹簧作用，将材料安装在装夹装置上，通过弹簧的作用，带动支撑架和夹齿夹紧材料的一端，通过启动二号电机，使二号电机带动螺杆转动，通过螺杆与丝杠的配合，带动拉筒在光杆的外壁上运动，通过光杆与光杆套的滑动配合，对拉筒的运动进行限位，通过拉筒带动装夹装置的一端进行移动，便于对材料进行拉伸试验，通过装在夹齿内壁的拉力传感器进行收集数据，通过启动一号电机带动驱动轴转动，通过一号齿与二号齿的啮合，带动装夹筒转动，通过夹齿夹紧的材料一端在装夹筒的作用下，进行扭转试验，通过装在夹齿内壁的扭力传感器进行收集数据，通过手动转动转向杆，通过转向杆带动转向筒转动，通过转向筒与升降筒的螺纹配合，同时通过矩形条与长条槽的滑动配合，使转向杆的转动带动升降筒竖直运动，使弧形压板能够对材料径向进行负载试验，通过手动调节调节螺母，调节横杆的位置，使升降筒能够对材料任意部位进行负载试验，并通过调节螺母进行固定，本发明能够对材料进行扭力实验、拉伸试验和负载实验，集成度高，且操作简单，数据产出更高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明主视角结构示意图；

图2为本发明俯视角结构示意图；

图3为本发明装夹装置结构示意图；

图4为本发明剖面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-底框，2-二号端板，3-一号端板，4-驱动轴，5-连接螺栓，6-装夹筒，7-顶架，8-横杆，9-转向筒，10-转向杆，11-光杆套，12-拉筒，13-横轴，14-光杆，15-安装套，16-一号电机，17-二号电机，18-输出端，19-螺杆，20-定板，21-升降筒，22-调节螺母，24-夹持把手，25-支撑架，26-空腔，27-支撑架端板，28-弹簧，29-夹齿，30-弧形压板，31-一号齿，32-矩形条，33-长条槽，34-固定筒，35-内螺纹，36-固定筒边环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种工科力学实验用的数据实验与采集设备，包括底框1，底框1的两端分别固定安装有一号端板3和二号端板2，一号端板3的外壁分别固定安装有一号电机16和二号电机17，一号电机16的输出端固定安装有驱动轴4，二号电机17的输出端18固定安装有螺杆19，一号端板3和二号端板2之间连接有螺杆19和光杆14，螺杆19与二号端板2转动配合，光杆14两端分别与一号端板3和二号端板2固定连接，一号端板3和二号端板2的顶部固定安装有顶架7，顶架7的外壁套设有两组横杆8，两组横杆8的顶部固定安装有定板20，定板20的顶部固定安装有固定筒34，固定筒34的外壁转动配合有转向筒9，转向筒9内壁设置有环槽，固定筒34的顶端外壁固定安装有固定筒边环36，固定筒边环36与环槽转动配合，转向筒9的内壁均匀设置内螺纹35，转向筒9内腔螺纹配合有升降筒21，升降筒21的外壁均匀设置有外螺纹37，升降筒21外壁分别开设有两组长条槽33，固定筒34的内壁两侧分别固定安装有两组矩形条32，矩形条32与长条槽33滑动配合，升降筒21的底部固定安装有弧形压板30，驱动轴4的外壁套设有安装套15，安装套15的内壁均匀设置有一号齿31，驱动轴4的外壁均匀设置有二号齿，一号齿31与二号齿啮合，安装套15的一端设置有安装套端板，安装套端板通过连接螺栓5连接有装夹装置，底框1的顶部设置有横轴13，横轴13的外壁贯穿有拉筒12，拉筒12的一端固定安装有装夹装置，横轴13的两端分别固定连接有光杆套11和丝杠，光杆套11与光杆14滑动配合，丝杠与螺杆19螺纹配合。

其中，装夹装置包括装夹筒6，装夹筒6设置有空腔26，空腔26内滑动设置有两组支撑架25，支撑架25的一端固定安装有支撑架端板27，装夹筒6的内壁设置有若干组弹簧端板，弹簧端板和支撑架端板27之间固定安装有弹簧28，支撑架25内壁固定安装有弧形夹板，弧形夹板的内壁均匀设置有夹齿29，弧形压板30的底部安装有压力传感器、其中若干组夹齿29内壁安装有扭力传感器，其中若干组夹齿29内壁安装有拉力传感器，支撑架25的外壁固定安装有夹持把手24，转向筒9的外壁固定安装有若干组转向杆10，横杆8的顶部设置有若干组调节螺母22，调节螺母22贯穿横杆8与横杆8螺纹配合。

本实施例的一个具体应用为：本发明通过手动拉开夹持把手24，通过克服弹簧28作用，将材料安装在装夹装置上，通过弹簧28的作用，带动支撑架25和夹齿29夹紧材料的一端，通过启动二号电机17，使二号电机17带动螺杆19转动，通过螺杆19与丝杠的配合，带动拉筒12在光杆14的外壁上运动，通过光杆14与光杆套11的滑动配合，对拉筒12的运动进行限位，通过拉筒12带动装夹装置的一端进行移动，便于对材料进行拉伸试验，通过装在夹齿29内壁的拉力传感器进行收集数据，通过启动一号电机16带动驱动轴4转动，通过一号齿31与二号齿的啮合，带动装夹筒6转动，通过夹齿29夹紧的材料一端在装夹筒6的作用下，进行扭转试验，通过装在夹齿29内壁的扭力传感器进行收集数据，通过手动转动转向杆10，通过转向杆10带动转向筒9转动，通过转向筒9与升降筒21的螺纹配合，同时通过矩形条32与长条槽33的滑动配合，使转向杆10的转动带动升降筒21竖直运动，使弧形压板30能够对材料径向进行负载试验，通过手动调节调节螺母22，调节横杆8的位置，使升降筒21能够对材料任意部位进行负载试验，并通过调节螺母22进行固定，本发明能够对材料进行扭力实验、拉伸试验和负载实验，集成度高，且操作简单，数据产出更高效。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。