本实用新型属于试验仪器技术领域，特别涉及一种用于三点弯曲强度测试的试验仪器。
背景技术：
抗弯强度是指材料抵抗弯曲不断裂的能力，主要用于考察脆性材料的强度，一般采用三点抗弯测试或四点测试方法评测，其中四点测试要两个加载力，比较复杂，三点测试最常用，其值与承受的最大压力成正比。现有技术中常用的弯曲强度试验机由于结构和工艺复杂，价格通常比较昂贵，设备体积较大，导致了抗弯强度在生产现场快速试验的不便利。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提供了一种结构简单、操作方便、便于携带的用于三点弯曲强度测试的试验仪器，以提高三点弯曲强度测试的试验效率。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种用于三点弯曲强度测试的试验仪器，包括支架、加载机构、施力气缸和冲头；
所述支架包括底座和竖直臂，所述竖直臂固定连接于所述底座；
所述加载机构固定设置于所述底座的上方，所述加载机构的顶面上设有第一负载齿和第二负载齿，所述第一负载齿与所述第二负载齿之间设置有容置空间；所述施力气缸固定连接于所述竖直臂，所述冲头的一端固定连接于所述施力气缸的活动端，且所述冲头设置于所述容置空间正上方；
所述施力气缸通过气管与压缩空气源连接，所述气管上设置有可调压气压表。
所述冲头上固定设置有限位套，且所述限位套的底面与所述冲头的底端之间的距离小于所述容置空间的深度。
所述冲头的底端设置有尖端，所述第一负载齿和第二负载齿的顶部为尖头状。
所述的用于三点弯曲强度测试的试验仪器，还包括第一连接件、第二连接件和第三连接件，所述第一连接件固定设置在所述竖直臂上；所述第二连接件和第三连接件的一端分别与所述施力气缸的固定部的两端固定连接，另一端分别与所述第一连接件的上下端固定连接。
所述第一连接件上设有第一竖向槽、第二竖向槽、第三竖向槽和第四竖向槽，所述第二连接件通过所述第一竖向槽和第三竖向槽固定连接于所述第一连接件；所述第三连接件通过所述第二竖向槽和第四竖向槽固定连接于所述第一连接件；所述加载机构上设置有螺栓槽，所述加载机构通过设置在螺栓槽内的螺栓固定设置在所述底座上。
所述第一负载齿或第二负载齿上设置有刻度。
所述气管上还设置有阀门，用于关闭压缩空气源。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型的试验装置根据三点测试弯曲强度的原理设计，使用压缩空气作为动力源，设计合理，操作方便，价格低廉，便于携带，能根据读取数据直接计算出弯曲强度及弯曲形变，可用于塑料、非金属材料等材料的检测。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的用于三点弯曲强度测试的试验仪器的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的用于三点弯曲强度测试的试验仪器中的第一连接件的右视图；
图3为本实用新型实施例提供的用于三点弯曲强度测试的试验仪器的加载机构的俯视图。
其中，1为支架，2为加载机构，3为施力气缸，4为冲头，5为底座，6为竖直臂，7为第一负载齿，8为第二负载齿，9为容置空间，10为可调压气压表，11为限位套，12为尖端，13为第一连接件，14为第二连接件，15为第三连接件，16为阀门，17为气管，18为螺栓槽，13a为第一竖向槽，13b为第二竖向槽，13c为第三竖向槽，13d为第四竖向槽。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例和附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1～3所示，本实用新型实施例提供了一种用于三点弯曲强度测试的试验仪器，包括支架1、加载机构2、施力气缸3和冲头4；所述支架1包括底座5和竖直臂6，所述竖直臂6固定连接于所述底座5；所述加载机构2通过固定螺栓固定设置于所述底座5的上方，所述加载机构2的顶面上设有第一负载齿7和第二负载齿8，所述第一负载齿7与所述第二负载齿8之间设置有容置空间9；所述施力气缸3固定连接于所述竖直臂6，所述冲头4的一端固定连接于所述施力气缸3的活动端，且所述冲头4设置于所述容置空间9正上方；所述施力气缸3通过气管17与压缩空气源连接，所述气管17上设置有可调压气压表10。可调压气压表10可以调节增加到施力气缸上的气压，进而改变固定在施力气缸上的冲头的冲压力，可调压气压表10要求气压显示精度在0.02mpa以上。
具体地，本实施例中，所述冲头4上固定设置有限位套11，且所述限位套11的底面与所述冲头4的底端之间的距离小于所述容置空间9的深度。限位套可以对冲头4进行限位，避免冲头冲至底端时与加载机构2碰撞造成破坏。
具体地，本实施例中，所述冲头4的底端设置有尖端12，所述第一负载齿7和第二负载齿8的顶部为尖头状。冲头4的底端的尖端12和第一负载齿7和第二负载齿8的顶部尖头形成了三点弯曲强度测试受力点，可以实现样品的三点弯曲强度测试。
具体地，如图1所示，本实施例提供的用于三点弯曲强度测试的试验仪器，还包括第一连接件13、第二连接件14和第三连接件15，所述第一连接件13固定设置在所述竖直臂6上；所述第二连接件14和第三连接件15的一端分别与所述施力气缸3的固定部的两端固定连接，另一端分别与所述第一连接件13的上下端固定连接。其中，第一连接件与竖直臂6之间螺栓连接，第二连接件14和第三连接件15与第一连接件13之间也通过螺栓连接，第一连接件13和第三连接件的另一端与施力气缸之间也通过螺栓连接。通过多个连接件将施力气缸设置在支架上，可以增加结构的稳定性，此外，还可以便于针对不同的测试试验，调整气缸的高度，或者更换不同型号的气缸，以满足不同材料的测试。具体地，如图2所示，本实施例中，所述第一连接件13上设有第一竖向槽13a、第二竖向槽13b、第三竖向槽13c和第四竖向槽13d，所述第二连接件14通过所述第一竖向槽13a和第三竖向槽13c固定连接于所述第一连接件13；所述第三连接件15通过所述第二竖向槽13b和第四竖向槽13d固定连接于所述第一连接件13。第一连接件上竖向槽的设置，有利于调节第二连接件和第三连接件的高度，以便于调整气缸的高度，或者更换不同型号的气缸。
具体地，本实施例中，所述第一负载齿7或第二负载齿8上设置有刻度，用于读取试样的形变。
具体地，本实施例中，所述气管17上还设置有阀门16，用于关闭压缩空气源，以控制气缸的升降。
具体地，本实施例中，加载机构2上的第一负载齿7和第二负载齿8的高度为15mm，两夹具间隙为10mm，如图3所示，加载机构2上方表面设置对称有4个螺栓槽18，四个固定螺栓穿过加载机构2上的螺栓槽18，设置在底座5内的螺孔内，进而将加载机构2牢牢固定在底座5上，此外，第一负载齿和第二负载齿的中心线与冲头4的中心线在同一直线上。
此外，本实用新型实施例提供的一种三点弯曲强度测试的试验仪器，其试验过程具体包括以下步骤：
s1、测量试样的宽度及厚度并记录；
s2、将可调压气压表10压力降至0.05mpa左右，将试样放置在加载机构2上的第一负载齿7和第二负载齿8上；
s3、启动施力气缸3，使冲头4冲压在试样上，缓慢调整可调压气压表10使压力逐渐增大直至试样破坏，记录试样破坏时可调压气压表10气压值；其中，冲头4冲压试样的整个过程可以通过录像记录，以读出试样的形变量。
s4、通过气压值计算出静态弯曲强度。其中，所述静态弯曲强度r的计算公式为：
r＝(3*0.85*π*p*r2*l)/(2b*h2)；(1)
其中，p表示试样破坏时可调压气压表10的读数，其单位为mpa，r表示施力气缸3的内径，其单位为mm，l表示加载机构2的上的第一负载齿7和第二负载齿8的跨距，其单位为mm，b表示试样宽度，其单位为mm，h表示试样厚度，其单位为mm。
本实用新型提供了一种用于三点弯曲强度测试的试验仪器，其根据三点测试弯曲强度的原理设计，结构简单，操作方便，用excel编辑公式后能根据读取数据直接计算出弯曲强度及弯曲形变，可用于塑料、非金属材料等材料的检测，适用于实验室及生产线试样的快速检测。
上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
1.一种用于三点弯曲强度测试的试验仪器，其特征在于，包括支架(1)、加载机构(2)、施力气缸(3)和冲头(4)；
所述支架(1)包括底座(5)和竖直臂(6)，所述竖直臂(6)固定连接于所述底座(5)；
所述加载机构(2)固定设置于所述底座(5)的上方，所述加载机构(2)的顶面上设有第一负载齿(7)和第二负载齿(8)，所述第一负载齿(7)与所述第二负载齿(8)之间设置有容置空间(9)；所述施力气缸(3)固定连接于所述竖直臂(6)，所述冲头(4)的一端固定连接于所述施力气缸(3)的活动端，且所述冲头(4)设置于所述容置空间(9)正上方；
所述施力气缸(3)通过气管(17)与压缩空气源连接，所述气管(17)上设置有可调压气压表(10)。
2.根据权利要求1所述的用于三点弯曲强度测试的试验仪器，其特征在于，所述冲头(4)上固定设置有限位套(11)，且所述限位套(11)的底面与所述冲头(4)的底端之间的距离小于所述容置空间(9)的深度。
3.根据权利要求1所述的用于三点弯曲强度测试的试验仪器，其特征在于，所述冲头(4)的底端设置有尖端(12)，所述第一负载齿(7)和第二负载齿(8)的顶部为尖头状。
4.根据权利要求1所述的用于三点弯曲强度测试的试验仪器，其特征在于，还包括第一连接件(13)、第二连接件(14)和第三连接件(15)，所述第一连接件(13)固定设置在所述竖直臂(6)上；所述第二连接件(14)和第三连接件(15)的一端分别与所述施力气缸(3)的固定部的两端固定连接，另一端分别与所述第一连接件(13)的上下端固定连接。
5.根据权利要求4所述的用于三点弯曲强度测试的试验仪器，其特征在于，所述第一连接件(13)上设有第一竖向槽(13a)、第二竖向槽(13b)、第三竖向槽(13c)和第四竖向槽(13d)；
所述第二连接件(14)通过所述第一竖向槽(13a)和第三竖向槽(13c)固定连接于所述第一连接件(13)；
所述第三连接件(15)通过所述第二竖向槽(13b)和第四竖向槽(13d)固定连接于所述第一连接件(13)；
所述加载机构(2)上设置有螺栓槽(18)，所述加载机构(2)通过设置在螺栓槽(18)内的螺栓固定设置在所述底座(5)上。
6.根据权利要求1所述的用于三点弯曲强度测试的试验仪器，其特征在于，所述第一负载齿(7)或第二负载齿(8)上设置有刻度。
7.根据权利要求1所述的用于三点弯曲强度测试的试验仪器，其特征在于，所述气管(17)上还设置有阀门(16)，用于关闭压缩空气源。
技术总结