基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)裝置，包括電熱系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉伸機(jī)構(gòu)與計(jì)算機(jī)。電熱系統(tǒng)包括恒溫箱，拉伸機(jī)構(gòu)置于恒溫箱內(nèi)；拉伸機(jī)構(gòu)包括底板及置于底板上的圓柱形滾筒、支架、滾動(dòng)軸承、豎直槽、導(dǎo)軌、夾具與壓板；圓柱形滾筒的兩端通過(guò)滾動(dòng)軸承設(shè)于支架上；豎直槽通過(guò)滑塊設(shè)于導(dǎo)軌上并可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，夾具設(shè)于豎直槽上；夾具上開(kāi)有半圓柱凹槽，壓板一面具有與半圓柱凹槽配合的半圓柱凸臺(tái)；用于固定塑料薄膜試樣；滾筒的主軸穿過(guò)恒溫箱箱體與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，主軸上還設(shè)有拉力傳感器，拉力傳感器與計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行，具有積極的技術(shù)效果與推廣應(yīng)用價(jià)值。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)裝置
本專(zhuān)利技術(shù)涉及塑料薄膜的力學(xué)測(cè)量
，特別涉及一種基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)方法與裝置。
技術(shù)介紹
塑料薄膜(厚度< O. 5mm)在恒定應(yīng)變速率 的變形過(guò)程中的真實(shí)應(yīng)力σ和真實(shí)應(yīng) ^ ,是塑料薄膜的一項(xiàng)重要力學(xué)參數(shù)。傳統(tǒng)的塑料薄膜拉伸試驗(yàn)機(jī)上，在恒定拉伸速度V下是無(wú)法保證恒應(yīng)變速率的。 而要實(shí)現(xiàn)恒應(yīng)變速率的拉伸只能通過(guò)以下兩個(gè)方法一、通過(guò)計(jì)算在恒應(yīng)變速率情況下的V，每隔一段時(shí)間，由操作者手動(dòng)調(diào)整V，以實(shí)現(xiàn)近似的恒f拉伸試驗(yàn)。二、在普通拉伸試驗(yàn)機(jī)上附加程序控制設(shè)備以隨時(shí)改變V而對(duì)#進(jìn)行自動(dòng)控制。以上兩種方法的缺點(diǎn)是精度不高；特別是當(dāng)V較大時(shí)，造成誤差會(huì)過(guò)大。此外，塑料薄膜的高溫力學(xué)性能測(cè)試存在如下困難薄膜在玻璃化溫度Tg以后，由于材料變軟變粘，對(duì)材料的夾持將越來(lái)越困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的專(zhuān)利技術(shù)目的是針對(duì)現(xiàn)有塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)方法與裝置的技術(shù)不足，提供一種基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)裝置。進(jìn)一步地，提供一種基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)方法。為實(shí)現(xiàn)上述專(zhuān)利技術(shù)目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案為提供一種基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)裝置，包括電熱系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉伸機(jī)構(gòu)與計(jì)算機(jī)；電熱系統(tǒng)包括恒溫箱，拉伸機(jī)構(gòu)置于恒溫箱內(nèi)；所述拉伸機(jī)構(gòu)包括底板及置于底板上的圓柱形滾筒、支架、滾動(dòng)軸承、豎直槽、導(dǎo)軌、夾具與壓板；所述圓柱形滾筒的兩端通過(guò)滾動(dòng)軸承設(shè)于支架上；所述豎直槽通過(guò)滑塊設(shè)于導(dǎo)軌上并可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，所述夾具設(shè)于豎直槽上；所述夾具上開(kāi)有半圓柱凹槽，所述壓板具有與半圓柱凹槽配合的半圓柱凸臺(tái)；用于固定塑料薄膜試樣；所述圓柱形滾筒的主軸穿過(guò)恒溫箱箱體與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述主軸上還設(shè)有拉力傳感器，所述拉力傳感器與計(jì)算機(jī)連接。優(yōu)選地，所述拉伸機(jī)構(gòu)還包括滾筒壓板，所述圓柱形滾筒的中部設(shè)有用于與滾筒壓板配合的平面，所述滾筒壓板通過(guò)螺栓固定在該平面上。優(yōu)選地，所述夾具與壓板的配合面之間設(shè)有薄膜墊片。優(yōu)選地，所述電熱系統(tǒng)包括加熱裝置、測(cè)溫裝置及溫度傳感器，所述加熱裝置、測(cè)溫裝置及溫度傳感器均置于恒溫箱內(nèi)，且三者之間電連接；所述溫度傳感器還與計(jì)算機(jī)連接。優(yōu)選地，所述恒溫箱包括箱體及箱體蓋，恒溫箱體及恒溫箱體蓋均包裹有泡沫。優(yōu)選地，所述夾具通過(guò)螺栓固定安裝于豎直槽上。優(yōu)選地，所述壓板通過(guò)螺栓固定安裝于夾具上。進(jìn)一步地，提供一種基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)方法，包括如下 步驟(1)打開(kāi)箱體蓋，松開(kāi)用于固定豎直槽與導(dǎo)軌的螺栓；以導(dǎo)軌上的刻度為基準(zhǔn)，移 動(dòng)安裝在導(dǎo)軌上的滑塊，從而移動(dòng)豎直槽，進(jìn)而調(diào)整塑料薄膜的標(biāo)距；標(biāo)距確定后，捏緊螺 栓；(2)松開(kāi)用于固定豎直槽與夾具的螺栓以及用于固定夾具與壓板的螺栓，把塑料 薄膜的一端夾持在夾具與壓板之間，并在塑料薄膜和壓板之間加上薄膜墊片使其緊密結(jié) 合，接著，擰緊用于固定夾具與壓板的螺栓；(3)松開(kāi)用于固定圓柱形滾筒和滾筒壓板的螺栓，將塑料薄膜繞滾筒一周并穿在 圓柱形滾筒及滾筒壓板之間；接著，擰緊用于固定圓柱形滾筒和滾筒壓板的螺栓；(4)上下移動(dòng)夾具，同時(shí)微微旋轉(zhuǎn)圓柱形滾筒，使塑料薄膜和底面保持平行，擰緊 用于固定豎直槽與夾具的螺栓；(5)蓋上箱體蓋，使裝置保持密封；開(kāi)啟電熱系統(tǒng)的加熱裝置，然后通過(guò)溫度傳感 器的數(shù)據(jù)確定瞬時(shí)溫度值，并根據(jù)該瞬時(shí)溫度值調(diào)節(jié)電熱系統(tǒng)的功率；使恒溫箱的內(nèi)部溫 度在測(cè)量過(guò)程中保持不變；(6)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)，設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速，使圓柱形滾筒以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)；(7)在恒應(yīng)變速率的拉伸作用下，塑料薄膜發(fā)生塑性變形，拉力傳感器將拉力數(shù)據(jù) 傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)分析后得出精確數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，設(shè)滾筒中心線與夾具左端面之間的距離為塑料薄膜標(biāo)定線的初始長(zhǎng)度 4，瞬時(shí)長(zhǎng)度為Z ;拉伸初始時(shí)間為0，拉伸瞬時(shí)時(shí)間為t ;塑料薄膜初始寬度為凡，初始厚度 為&，初始截面面積為4，瞬時(shí)截面面積為；圓柱形滾筒直徑為久轉(zhuǎn)速為#，圓周線速 度為K，瞬時(shí)測(cè)量得到的扭矩為；塑料薄膜瞬時(shí)受到的單向拉伸力為/Yd，瞬時(shí)真實(shí)應(yīng)變?yōu)椤?(◎，瞬時(shí)真實(shí)應(yīng)力為, Hencky應(yīng)變速率為i;假設(shè)滾筒在恒定轉(zhuǎn)速F下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括電熱系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉伸機(jī)構(gòu)與計(jì)算機(jī)；電熱系統(tǒng)包括恒溫箱，拉伸機(jī)構(gòu)置于恒溫箱內(nèi)；所述拉伸機(jī)構(gòu)包括底板及置于底板上的圓柱形滾筒、支架、滾動(dòng)軸承、豎直槽、導(dǎo)軌、夾具與壓板；所述圓柱形滾筒的兩端通過(guò)滾動(dòng)軸承設(shè)于支架上；豎直槽通過(guò)滑塊設(shè)于導(dǎo)軌上并可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，夾具設(shè)于豎直槽上；所述夾具上開(kāi)有半圓柱凹槽，所述壓板具有與半圓柱凹槽配合的半圓柱凸臺(tái)，用于固定塑料薄膜試樣；所述圓柱形滾筒的主軸穿過(guò)恒溫箱箱體與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述主軸上還設(shè)有拉力傳感器，所述拉力傳感器與計(jì)算機(jī)連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于包括電熱系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉伸機(jī)構(gòu)與計(jì)算機(jī)；電熱系統(tǒng)包括恒溫箱，拉伸機(jī)構(gòu)置于恒溫箱內(nèi)；所述拉伸機(jī)構(gòu)包括底板及置于底板上的圓柱形滾筒、支架、滾動(dòng)軸承、豎直槽、導(dǎo)軌、夾具與壓板； 所述圓柱形滾筒的兩端通過(guò)滾動(dòng)軸承設(shè)于支架上；豎直槽通過(guò)滑塊設(shè)于導(dǎo)軌上并可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，夾具設(shè)于豎直槽上；所述夾具上開(kāi)有半圓柱凹槽，所述壓板具有與半圓柱凹槽配合的半圓柱凸臺(tái)，用于固定塑料薄膜試樣；所述圓柱形滾筒的主軸穿過(guò)恒溫箱箱體與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述主軸上還設(shè)有拉力傳感器，所述拉力傳感器與計(jì)算機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于恒定應(yīng)變速率的塑料薄膜單向拉伸試驗(yàn)裝置，其特征在于所述拉伸機(jī)構(gòu)還包括滾筒壓板，所述圓柱形滾筒的中部設(shè)有用于與滾筒壓板配合的平面，所述滾筒壓板通過(guò)螺栓固定在該...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳松茂，林志生，陳光活，劉文俊，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：華南理工大學(xué)，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：