本发明涉及材料性能测试技术领域，尤其涉及一种金属材料力学拉伸试验用测试装置。
背景技术：
力学实验是物理课实验中必不可少的一项，通过试验能够直观、清晰地让学生理解物理知识，材料的拉力测试是力学实验中的一个分支，通过拉力测试试验能够让学生清楚地认识材料的抗拉能力强度，对弹力和伸展长度的相关性做出研究，得出准确的弹性系数；在对金属材料进行拉伸试样时，需要将金属材料按照标准加工成标准试样如图1，但是现有的用于金属材料拉伸试样用的测试装置在不方便对标准试样进行夹持固定，而且对试样进行夹持紧定后容易对试样造成挤压变形进而可能影响试验的精准性；为此，本申请中提出一种金属材料力学拉伸试验用测试装置。
技术实现要素：
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，本发明提供的测试装置能方便对试样进行夹持紧定，且不会对试样造成挤压变形。
(二)技术方案
本发明提供了一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，包括工作台、支撑杆、顶板、第一安装板、第一连接杆、第二安装板、压力传感器、第三安装板、第二连接杆、第四安装板和两组用于夹紧标准拉伸试样的夹持组件；其中，一组夹持组件包括第一固定板、夹持件、螺纹杆和第二固定板；
多个支撑杆的两端分别连接顶板和工作台；工作台的下端面设有多个支撑柱；顶板上设有用于带动第一安装板朝向或者远离工作台移动的升降装置；
多个第一连接杆的一端分别连接第一安装板的下端面，多个第一连接杆分别连接第三安装板；第三安装板上设有多个第一通孔；第二安装板位于第一安装板和第三安装板之间，第二安装板与第三安装板之间留有用于安装压力传感器的空间；多个第二连接杆的一端分别连接第二安装板，多个第二连接杆的另一端分别一一穿过多个第一通孔并连接第四安装板；其中，第一安装板、第二安装板、第三安装板和第四安装板相互平行；
夹持件设置在第一固定板上，夹持件的一端延其中轴线向内延伸设有第一中空仓；第一中空仓的直径值大于试样的平行端的宽度值；夹持件的另一端延其中轴线向内延伸设有第二中空仓；第二中空仓的内壁为曲面，第二中空仓与第一中空仓连通，第二中空仓沿着朝向第一中空仓的方向直径值逐渐减小，第二中空仓和第一中空仓在夹持件上设有用于供试样平行段穿过的缝隙；
第一固定板垂直设置在第二固定板上；螺纹杆转动连接第二固定板；设置在试样上端的一个螺纹杆螺纹连接第四安装板，设置在试样下端的另一组螺纹杆螺纹连接工作台。
优选的，两组夹持组件还包括两个螺母；两个螺母分别螺纹连接两个螺纹杆，两个螺母朝向工作台和第四安装板的端面分别压紧工作台和第四安装板。
优选的，包括多个螺栓；其中，第一固定板上设有多个螺纹孔；夹持件的外周面上设有多个螺纹盲孔；
多个螺栓分别螺纹穿过多个螺纹孔并螺纹旋入多个螺纹盲孔内；其中，螺栓、螺纹孔和螺纹盲孔一一对应。
优选的，夹持件为圆柱形结构；第一固定板的投影为扇环，第一固定板的内径值与夹持件的外径值相同。
优选的，包括挡板；挡板垂直设置在工作台上，挡板延其高度方向上设有刻度线。
优选的，包括两组防护板和插合组件；其中，顶板的下端面延其长度方向上设有滑槽；工作台的上端面延其长度方向设有凹槽；
两组防护板均与工作台垂直，两组防护板的上端滑动连接滑槽，两组防护板的下端均伸入凹槽内，两组防护板通过插合组件固定连接。
优选的，防护板选用耐冲击透明材质制成。
优选的，插合组件选用不锈钢插销。
优选的，包括多个导向杆；其中，第一安装板上设有多个竖直的第二通孔；
多个导向杆与工作台垂直分布，多个导向杆的一端分别连接工作台，多个导向杆的另一端分别一一穿过多个第二通孔并连接顶板。
优选的，包括主机和开关；开关和主机均设置在工作台上，主机上设有显示屏，主机内设有电路板和微控制器；微控制器设置在电路板上，微控制器控制连接升降装置，微控制器与显示屏和压力传感器通讯连接；开关电性连接电路板。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明中，使用时，根据试样的尺寸选用合适的夹持组件对试样进行夹持，夹持组件通过设有的螺纹杆方便与第四安装板和工作台进行安装，从而方便对夹持组件进行更换；调整两组夹持组件之间的距离，将试样的平行段从两个夹持件上的缝隙伸入相互连通的第一中空仓和第二中空仓内，通过升降装置增大两组夹持组件之间的距离，第一安装板继续朝向远离工作台的一侧移动，试样的设有过渡半径的端面与第二中空仓的内壁压紧，即将试样通过夹持组件进行夹持固定；此时，压力传感器压紧在第二安装板和第三安装板之间，通过预先设定压力传感器的压力阀值，当压力传感器检测到的压力信号达到设定值，装置停止运行；控制升降装置带动第一安装板朝向工作台移动，再将拉伸后的样件从夹持组件上取下进行测量即可；操作简单使用方便；
另外，通过设置的防护板进行安全防护以提高实验的安全性。
附图说明
图1为现有金属材料拉伸测试用标准试样的俯视图。
图2为本发明提出的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置的结构示意图。
图3为本发明提出的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置中a处局部放大的结构示意图。
图4为本发明提出的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置中夹持组件的结构示意图。
图5为本发明提出的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置中第一固定板的立体结构示意图。
图6为本发明提出的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置中夹持件的立体结构示意图。
图7为本发明提出的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置中图5的剖视图。
图8为本发明提出的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置的主视图。
附图标记：1、工作台；2、支撑柱；3、支撑杆；4、导向杆；5、顶板；6、升降装置；7、第一安装板；8、开关；9、主机；10、第一连接杆；11、第二安装板；12、压力传感器；13、第三安装板；14、第二连接杆；15、第四安装板；16、挡板；17、螺母；18、第一固定板；19、夹持件；191、第一中空仓；192、第二中空仓；193、缝隙；20、螺纹杆；21、防护板；22、插合组件；23、第二固定板；24、螺栓；25、螺纹孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图2-8所示，本发明提出的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，包括工作台1、支撑杆3、顶板5、第一安装板7、第一连接杆10、第二安装板11、压力传感器12、第三安装板13、第二连接杆14、第四安装板15和两组用于夹紧标准拉伸试样的夹持组件；其中，一组夹持组件包括第一固定板18、夹持件19、螺纹杆20和第二固定板23；
多个支撑杆3的两端分别连接顶板5和工作台1；工作台1的下端面设有多个支撑柱2；多个支撑柱2的下端面分别设有多个橡胶垫；
顶板5上设有用于带动第一安装板7朝向或者远离工作台1移动的升降装置6；进一步的，升降装置6选用但不限于液压缸；升降装置6可以选用电机、绕线轮和绳索；绳索一端连接第一安装板7，绳索另一端缠绕在绕线轮上；绕线轮设置在电机的转轴上，通过上述设置达到带动第一安装板7移动的技术效果；这一般为现有技术；
多个第一连接杆10的一端分别连接第一安装板7的下端面，多个第一连接杆10分别连接第三安装板13；第三安装板13上设有多个第一通孔；
第二安装板11位于第一安装板7和第三安装板13之间，第二安装板11与第三安装板13之间留有用于安装压力传感器12的空间；
多个第二连接杆14的一端分别连接第二安装板11，多个第二连接杆14的另一端分别一一穿过多个第一通孔并连接第四安装板15；其中，第一安装板7、第二安装板11、第三安装板13和第四安装板15相互平行；
夹持件19设置在第一固定板18上，夹持件19的一端延其中轴线向内延伸设有第一中空仓191；第一中空仓191的直径值大于试样的平行端的宽度值；夹持件19的另一端延其中轴线向内延伸设有第二中空仓192；第二中空仓192的内壁为曲面，第二中空仓192与第一中空仓191连通，第二中空仓192沿着朝向第一中空仓191的方向直径值逐渐减小，第二中空仓192和第一中空仓191在夹持件19上设有用于供试样平行段穿过的缝隙193；
第一固定板18垂直设置在第二固定板23上；螺纹杆20转动连接第二固定板23；设置在试样上端的一个螺纹杆20螺纹连接第四安装板15，设置在试样下端的另一组螺纹杆20螺纹连接工作台1；需要说明的是，第四安装板15和工作台1上分别设有用于螺纹配合螺纹杆20的螺纹安装孔；两个螺纹安装孔的中轴线重合；另外，两个夹持件19上的缝隙193均朝向同一方向且缝隙193的中轴线重合，试验时，试样与工作台1垂直。
本发明中，使用时，根据试样的尺寸选用合适的夹持组件对试样进行夹持，夹持组件通过设有的螺纹杆20方便与第四安装板15和工作台1进行安装，从而方便对夹持组件进行更换；调整两组夹持组件之间的距离，将试样的平行段从两个夹持件19上的缝隙193伸入相互连通的第一中空仓191和第二中空仓192内，通过升降装置6增大两组夹持组件之间的距离，第一安装板7继续朝向远离工作台1的一侧移动，试样的设有过渡半径的端面与第二中空仓192的内壁压紧，即将试样通过夹持组件进行夹持固定；此时，压力传感器12压紧在第二安装板11和第三安装板13之间，通过预先设定压力传感器12的压力阀值，当压力传感器12检测到的压力信号达到设定值，装置停止运行；控制升降装置6带动第一安装板7朝向工作台1移动，再将拉伸后的样件从夹持组件上取下进行测量即可；操作简单使用方便。
在一个可选的实施例中，两组夹持组件还包括两个螺母17；两个螺母17分别螺纹连接两个螺纹杆20，两个螺母17朝向工作台1和第四安装板15的端面分别压紧工作台1和第四安装板15；通过设有的螺母17提高夹持组件安装后的牢固性。
在一个可选的实施例中，包括多个螺栓24；其中，第一固定板18上设有多个螺纹孔25；夹持件19的外周面上设有多个螺纹盲孔；
多个螺栓24分别螺纹穿过多个螺纹孔25并螺纹旋入多个螺纹盲孔内；其中，螺栓24、螺纹孔25和螺纹盲孔一一对应；第一固定板18和夹持件19通过螺栓24可拆卸连接，方便对夹持件19进行更换。
在一个可选的实施例中，夹持件19为圆柱形结构；第一固定板18的投影为扇环，第一固定板18的内径值与夹持件19的外径值相同。
在一个可选的实施例中，包括挡板16；挡板16垂直设置在工作台1上，挡板16延其高度方向上设有刻度线；位于下方的夹持组件的夹持件19的上端面与刻度线的o刻度平行，通过观察刻度线和拉伸样件能直观的观察到使用被拉伸。
在一个可选的实施例中，包括两组防护板21和插合组件22；其中，顶板5的下端面延其长度方向上设有滑槽；工作台1的上端面延其长度方向设有凹槽；
两组防护板21均与工作台1垂直，两组防护板21的上端滑动连接滑槽，两组防护板21的下端均伸入凹槽内，两组防护板21通过插合组件22固定连接；通过设置的防护板21进行安全防护以提高实验的安全性。
在一个可选的实施例中，防护板21选用耐冲击透明材质制成以方便观察拉伸试样。
在一个可选的实施例中，插合组件22选用但不限于不锈钢插销。
在一个可选的实施例中，包括多个导向杆4；其中，第一安装板7上设有多个竖直的第二通孔；
多个导向杆4与工作台1垂直分布，多个导向杆4的一端分别连接工作台1，多个导向杆4的另一端分别一一穿过多个第二通孔并连接顶板5。
在一个可选的实施例中，包括主机9和开关8；开关8和主机9均设置在工作台1上，主机9上设有显示屏，主机9内设有电路板和微控制器；微控制器设置在电路板上，微控制器控制连接升降装置6，微控制器与显示屏和压力传感器12通讯连接；开关8电性连接电路板；开关8通过导线与外部220v市电连接，以为装置供电；通过微控制器对升降装置6进行控制。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
1.一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，包括工作台(1)、支撑杆(3)、顶板(5)、第一安装板(7)、第一连接杆(10)、第二安装板(11)、压力传感器(12)、第三安装板(13)、第二连接杆(14)、第四安装板(15)和两组用于夹紧标准拉伸试样的夹持组件；其中，一组夹持组件包括第一固定板(18)、夹持件(19)、螺纹杆(20)和第二固定板(23)；
多个支撑杆(3)的两端分别连接顶板(5)和工作台(1)；工作台(1)的下端面设有多个支撑柱(2)；顶板(5)上设有用于带动第一安装板(7)朝向或者远离工作台(1)移动的升降装置(6)；
多个第一连接杆(10)的一端分别连接第一安装板(7)的下端面，多个第一连接杆(10)分别连接第三安装板(13)；第三安装板(13)上设有多个第一通孔；第二安装板(11)位于第一安装板(7)和第三安装板(13)之间，第二安装板(11)与第三安装板(13)之间留有用于安装压力传感器(12)的空间；多个第二连接杆(14)的一端分别连接第二安装板(11)，多个第二连接杆(14)的另一端分别一一穿过多个第一通孔并连接第四安装板(15)；其中，第一安装板(7)、第二安装板(11)、第三安装板(13)和第四安装板(15)相互平行；
夹持件(19)设置在第一固定板(18)上，夹持件(19)的一端延其中轴线向内延伸设有第一中空仓(191)；第一中空仓(191)的直径值大于试样的平行端的宽度值；夹持件(19)的另一端延其中轴线向内延伸设有第二中空仓(192)；第二中空仓(192)的内壁为曲面，第二中空仓(192)与第一中空仓(191)连通，第二中空仓(192)沿着朝向第一中空仓(191)的方向直径值逐渐减小，第二中空仓(192)和第一中空仓(191)在夹持件(19)上设有用于供试样平行段穿过的缝隙(193)；
第一固定板(18)垂直设置在第二固定板(23)上；螺纹杆(20)转动连接第二固定板(23)；设置在试样上端的一个螺纹杆(20)螺纹连接第四安装板(15)，设置在试样下端的另一组螺纹杆(20)螺纹连接工作台(1)。
2.根据权利要求1所述的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，两组夹持组件还包括两个螺母(17)；两个螺母(17)分别螺纹连接两个螺纹杆(20)，两个螺母(17)朝向工作台(1)和第四安装板(15)的端面分别压紧工作台(1)和第四安装板(15)。
3.根据权利要求1所述的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，包括多个螺栓(24)；其中，第一固定板(18)上设有多个螺纹孔(25)；夹持件(19)的外周面上设有多个螺纹盲孔；
多个螺栓(24)分别螺纹穿过多个螺纹孔(25)并螺纹旋入多个螺纹盲孔内；其中，螺栓(24)、螺纹孔(25)和螺纹盲孔一一对应。
4.根据权利要求3所述的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，夹持件(19)为圆柱形结构；第一固定板(18)的投影为扇环，第一固定板(18)的内径值与夹持件(19)的外径值相同。
5.根据权利要求1所述的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，包括挡板(16)；挡板(16)垂直设置在工作台(1)上，挡板(16)延其高度方向上设有刻度线。
6.根据权利要求1所述的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，包括两组防护板(21)和插合组件(22)；其中，顶板(5)的下端面延其长度方向上设有滑槽；工作台(1)的上端面延其长度方向设有凹槽；
两组防护板(21)均与工作台(1)垂直，两组防护板(21)的上端滑动连接滑槽，两组防护板(21)的下端均伸入凹槽内，两组防护板(21)通过插合组件(22)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，防护板(21)选用耐冲击透明材质制成。
8.根据权利要求6所述的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，插合组件(22)选用不锈钢插销。
9.根据权利要求1所述的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，包括多个导向杆(4)；其中，第一安装板(7)上设有多个竖直的第二通孔；
多个导向杆(4)与工作台(1)垂直分布，多个导向杆(4)的一端分别连接工作台(1)，多个导向杆(4)的另一端分别一一穿过多个第二通孔并连接顶板(5)。
10.根据权利要求1所述的一种金属材料力学拉伸试验用测试装置，其特征在于，包括主机(9)和开关(8)；开关(8)和主机(9)均设置在工作台(1)上，主机(9)上设有显示屏，主机(9)内设有电路板和微控制器；微控制器设置在电路板上，微控制器控制连接升降装置(6)，微控制器与显示屏和压力传感器(12)通讯连接；开关(8)电性连接电路板。
技术总结