專利名稱：一種法向、橫向剪切力的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及剪切力測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前對于剪切工件剪切力的測試，僅能單獨測量法向剪切力，而不能同時測量橫向剪切力，橫向剪切力的值是依靠法向剪切力的值來進(jìn)行估算的?，F(xiàn)有的剪切力測試裝置在實際應(yīng)用中存在的不足之處在于由于不能對橫向剪切力進(jìn)行測量，只能通過法向剪切力的值進(jìn)行估算得出橫向剪切力，缺乏足夠的科學(xué)根據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種法向、橫向剪切力的測試裝置，它具有在上刀片與下刀片對被剪切工件進(jìn)行剪切時，利用剪切產(chǎn)生的反向作用力觸發(fā)用于測量法向、橫向剪切力的壓力傳感器，從而通過本裝置同時對法向、橫向剪切力進(jìn)行測量的特
點ο為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種法向、橫向剪切力的測試裝置，其特征在于，包括機(jī)架、導(dǎo)桿、驅(qū)動桿、垂直移動架、第一壓力傳感器、上刀架、下刀架、上刀片、下刀片、轉(zhuǎn)軸、第二壓力傳感器和壓緊絲杠；所述上刀片設(shè)置于所述上刀架上，所述下刀片設(shè)置于所述下刀架上；所述機(jī)架上設(shè)置有垂直方向的絲母，所述壓緊絲杠與所述垂直方向的絲母連接；所述壓緊塊設(shè)置于壓緊絲杠的工作端；所述下刀架設(shè)置于機(jī)架上；所述導(dǎo)桿固定在機(jī)架上；所述垂直移動架與所述驅(qū)動桿連接，驅(qū)動桿連接驅(qū)動部件，垂直移動架上開設(shè)有與導(dǎo)桿外壁間隙配合的通孔，垂直移動架通過所述通孔穿套在導(dǎo)桿上；所述上刀架通過所述轉(zhuǎn)軸與垂直移動架連接；所述第一傳感器設(shè)置于上刀架與垂直移動架之間；所述轉(zhuǎn)軸包括第一轉(zhuǎn)軸塊和第二轉(zhuǎn)軸塊，第一轉(zhuǎn)軸塊及第二轉(zhuǎn)軸塊的橫截面均呈半圓形狀，第一轉(zhuǎn)軸塊與第二轉(zhuǎn)軸塊直面相對、弧面相背，組合成一橫截面呈圓形的結(jié)構(gòu)， 所述第二傳感器設(shè)置于第一轉(zhuǎn)軸塊與第二轉(zhuǎn)軸塊之間。對上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)方案為，還包括橫移絲杠；所述機(jī)架上設(shè)置有水平方向的絲母，所述橫移絲杠與所述水平方向的絲母連接， 所述下刀架通過連接橫移絲杠的工作端設(shè)置在機(jī)架上。對上述方案進(jìn)行優(yōu)化的技術(shù)方案為，所述第一、第二轉(zhuǎn)軸塊的橫截面呈大小不一的兩個半圓形。對上述技術(shù)方案進(jìn)一步優(yōu)化的為，所述驅(qū)動部件為液壓缸或電機(jī)。本實用新型的有益效果在于[0020]1.本實用新型能夠同時對剪切過程的法向、橫向剪切力進(jìn)行測量，解決現(xiàn)有的測量裝置在測量剪切力時，僅能單獨測量法向剪切力，而不能同時測量橫線剪切力，對于橫向剪切力需要依靠經(jīng)驗公式得到，缺乏足夠的科學(xué)依據(jù)的問題。2.本實用新型將下刀架通過橫移絲杠設(shè)置在機(jī)架上，使得下刀架可以左右移動， 以改變上、下刀片之間水平方向上的側(cè)隙。3.采用橫截面呈大小不一的兩個半圓形的轉(zhuǎn)軸塊構(gòu)成本實用新型中的轉(zhuǎn)軸，能夠在保證橫向剪切力測量精度的同時，使得轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度更強(qiáng)。本實用新型能夠同時對剪切過程的法向、橫向剪切力進(jìn)行測量，并且，下刀架可以左右移動，改變上、下刀片之間水平方向上的側(cè)隙，使得剪切位置的調(diào)節(jié)自由度大、在同時測量法向及橫向剪切力時，測量精準(zhǔn)。本實用新型操作簡單，使用可靠，效果明顯，并且易于推廣應(yīng)用。

圖1為本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖主視圖。圖2是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖俯視圖。圖3是本實用新型實施例中的垂直移動架結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型實施例中的上刀架結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-橫移絲杠，2-下刀架，3-待剪切工件，4-壓緊塊，5-壓緊絲杠，6-上刀片， 7-上刀架，8-第一壓力傳感器，9-垂直移動架，10-驅(qū)動桿，11-導(dǎo)桿，12A-第一轉(zhuǎn)軸塊、 12B-第二轉(zhuǎn)軸塊，13-第二壓力傳感器，14-下刀片，15-機(jī)架。
具體實施方式
為進(jìn)一步闡述本實用新型為達(dá)成預(yù)定實用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的法向、橫向剪切力的測試裝置的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1所示的本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖主視圖，本實用新型提供的法向、橫向剪切力的測試裝置包括機(jī)架15、導(dǎo)桿11、驅(qū)動桿10、垂直移動架9、第一壓力傳感器8、 上刀架7、下刀架2、上刀片6、下刀片14、轉(zhuǎn)軸12、第二壓力傳感器13和壓緊絲杠5。各組成部件之間的連接關(guān)系如下上刀片6設(shè)置于上刀架7上，下刀片14設(shè)置于下刀架2上；機(jī)架15上設(shè)置有垂直方向的絲母，壓緊絲杠5與垂直方向的絲母連接；壓緊塊4設(shè)置于壓緊絲杠5的工作端；下刀架2設(shè)置于機(jī)架15上；導(dǎo)桿11固定在機(jī)架15上；垂直移動架9與驅(qū)動桿10連接，驅(qū)動桿10連接驅(qū)動部件，垂直移動架9上開設(shè)有與導(dǎo)桿11外壁間隙配合的通孔，垂直移動架9 通過通孔穿套在導(dǎo)桿11上；上刀架7通過轉(zhuǎn)軸12與垂直移動架9連接；第一傳感器8設(shè)置于上刀架7與垂直移動架9之間；轉(zhuǎn)軸12包括第一轉(zhuǎn)軸塊12A和第二轉(zhuǎn)軸塊12B，第一轉(zhuǎn)軸塊12A及第二轉(zhuǎn)軸塊12A的橫截面均呈半圓形狀，第一轉(zhuǎn)軸塊與第二轉(zhuǎn)軸塊直面相對、弧面相背，組合成一橫截面呈圓形的結(jié)構(gòu)，第二傳感器13設(shè)置于第一轉(zhuǎn)軸塊12A與第二轉(zhuǎn)軸塊12B之間。為使得本裝置中上、下刀片之間水平方向上的側(cè)隙可調(diào)，采用橫移絲杠1將下刀架2設(shè)置在機(jī)架15上在機(jī)架15上設(shè)置水平方向的絲母，橫移絲杠1與水平方向的絲母連接，下刀架2通過連接橫移絲杠1的工作端設(shè)置在機(jī)架15上。為保證轉(zhuǎn)軸在剪切強(qiáng)度很大的工件時不易受損，將第一轉(zhuǎn)軸塊12A與第二轉(zhuǎn)軸塊 12B設(shè)置成的橫截面呈大小不一的兩個半圓形。對于驅(qū)動部件，優(yōu)選的，采用液壓缸或電機(jī)。本實用新型的工作流程如下( 1)通過驅(qū)動桿10帶動垂直移動架9向靠近下刀架2的方向移動；(2)轉(zhuǎn)動橫移絲杠1，調(diào)整上刀片6與下刀片14之間的沿水平方向的側(cè)隙；(3)將工件3置于下刀片14上，通過壓緊絲杠5帶動壓緊塊4壓緊待剪切工件3 ；(4)驅(qū)動桿10向上移動，帶動垂直移動架9、上刀架7、上刀片6、轉(zhuǎn)軸12等部件向
上移動至一定距離；(5)驅(qū)動桿10以一定的速度向下運動，直至完成對工件3的剪切動作。在此過程中，兩個傳感器采集壓力信號來得到法向和橫向應(yīng)力的值。該機(jī)構(gòu)的工件夾具具有垂直壓緊待測試工件和水平移動下刀架的功能。第一壓力傳感器裝在上刀架和垂直移動架之間，可以與垂直移動架9連接在一起的，用以測量法向剪切力。第二壓力傳感器裝在轉(zhuǎn)軸12上，位于第一轉(zhuǎn)軸塊12A和第二轉(zhuǎn)軸塊12B之間，用以測量橫向剪切力。通過第一壓力傳感器8與第二壓力傳感器13測量法向、橫向剪切力的原理是當(dāng)剪切發(fā)生時，上刀片6受到被剪切工件3的反向作用力，該反向作用力分為垂直方向和橫向，垂直方向的作用力通過上刀片6傳遞給上刀架7，上刀架7受垂直移動架9限位，繞轉(zhuǎn)軸12將垂直方向的作用力施加給第一壓力傳感器8，從而獲取法向剪切力；橫向作用力通過上刀片6傳遞給上刀架7、第一轉(zhuǎn)軸塊12A、第二轉(zhuǎn)軸塊12B，通過兩轉(zhuǎn)軸塊的瞬間擠壓使第二壓力傳感器13測得橫向剪切力。最后所應(yīng)說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種法向、橫向剪切力的測試裝置，其特征在于，包括機(jī)架、導(dǎo)桿、驅(qū)動桿、垂直移動架、第一壓力傳感器、上刀架、下刀架、上刀片、下刀片、轉(zhuǎn)軸、第二壓力傳感器和壓緊絲杠；所述上刀片設(shè)置于所述上刀架上，所述下刀片設(shè)置于所述下刀架上； 所述機(jī)架上設(shè)置有垂直方向的絲母，所述壓緊絲杠與所述垂直方向的絲母連接； 所述壓緊塊設(shè)置于壓緊絲杠的工作端； 所述下刀架設(shè)置于機(jī)架上； 所述導(dǎo)桿固定在機(jī)架上；所述垂直移動架與所述驅(qū)動桿連接，驅(qū)動桿連接驅(qū)動部件，垂直移動架上開設(shè)有與導(dǎo)桿外壁間隙配合的通孔，垂直移動架通過所述通孔穿套在導(dǎo)桿上； 所述上刀架通過所述轉(zhuǎn)軸與垂直移動架連接； 所述第一傳感器設(shè)置于上刀架與垂直移動架之間；所述轉(zhuǎn)軸包括第一轉(zhuǎn)軸塊和第二轉(zhuǎn)軸塊，第一轉(zhuǎn)軸塊及第二轉(zhuǎn)軸塊的橫截面均呈半圓形狀，第一轉(zhuǎn)軸塊與第二轉(zhuǎn)軸塊直面相對、弧面相背，組合成一橫截面呈圓形的結(jié)構(gòu)，所述第二傳感器設(shè)置于第一轉(zhuǎn)軸塊與第二轉(zhuǎn)軸塊之間。
2.如權(quán)利要求1所述的法向、橫向剪切力的測試裝置，其特征在于，還包括橫移絲杠； 所述機(jī)架上設(shè)置有水平方向的絲母，所述橫移絲杠與所述水平方向的絲母連接，所述下刀架通過連接橫移絲杠的工作端設(shè)置在機(jī)架上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的法向、橫向剪切力的測試裝置，其特征在于，所述第一、第二轉(zhuǎn)軸塊的橫截面呈大小不一的兩個半圓形。
4.如權(quán)利要求1或2所述的法向、橫向剪切力的測試裝置，其特征在于，所述驅(qū)動部件為液壓缸或電機(jī)。
5.如權(quán)利要求3所述的法向、橫向剪切力的測試裝置，其特征在于，所述驅(qū)動部件為液壓缸或電機(jī)。
專利摘要本實用新型涉及剪切力測試技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種法向、橫向剪切力的測試裝置，包括機(jī)架、導(dǎo)桿、驅(qū)動桿、垂直移動架、第一壓力傳感器、上刀架、下刀架、上刀片、下刀片、轉(zhuǎn)軸、第二壓力傳感器和壓緊絲杠。本實用新型能夠同時對剪切過程的法向、橫向剪切力進(jìn)行測量，并且，下刀架可以左右移動，改變上、下刀片之間水平方向上的側(cè)隙，使得剪切位置的調(diào)節(jié)自由度大、在同時測量法向及橫向剪切力時，測量精準(zhǔn)。本實用新型操作簡單，使用可靠，效果明顯，并且易于推廣應(yīng)用。
文檔編號G01L5/16GK202110020SQ20112021752
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者余小安, 吉金鵬, 李建文, 蔣海軍 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司