一种粘弹性蠕变老化试验机

本发明属于粘弹性材料的蠕变测试领域，具体是涉及到一种粘弹性蠕变老化试验机。

背景技术：

1、蠕变是指固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而不断增加的现象。塑性变形通常在应力超过弹性极限之后出现，而蠕变只要应力的作用时间相当长，它在应力小于弹性极限时也能出现。橡胶，沥青、推进剂等粘弹性材料在使用和贮存过程中，特别是固体火箭发动机在贮存过程中，固体推进剂在自身重量作用下将发生蠕变效应，对固体火箭发动机内部药性将产生影响，使其工作性能下降，甚至发生安全事故。因此，为了保证固体火箭发动机的贮存可靠性进行分析，必须对其蠕变特性进行研究。

2、但是，一般情况下被测样件是呈条形，条形两端设有用于与老化试验机夹具配合的配合块，但是在特殊领域，例如固体火箭推进剂，由于被测样品固体材料中材料成分多样化，不同型号的被测物样件的尺寸、结构有较大可能存在差异，这也导致了老化试验机需要配备多种尺寸和结构的夹具，然而，目前的蠕变老化试验机，夹具需要与试验机机体固定设置，因此在测试不同型号的被测样品时，需要往复组装拆卸夹具，增加试验的前期安装时长，影响试验效率。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种可快速高效切换不同夹具的粘弹性蠕变老化试验机。

2、本发明的内容包括架体、拉动驱动装置以及相对设置在架体两端的工件固定端ⅰ和工件固定端ⅱ，工件固定端ⅰ和/或工件固定端ⅱ通过拉动驱动装置移动设置在架体上，拉动驱动装置驱动工件固定端ⅰ和工件固定端ⅱ相对远离，所述工件固定端ⅰ包括挡板和自由夹头，所述挡板固定或滑动设置在架体上，且挡板上沿工件固定端ⅰ和工件固定端ⅱ的连线方向设置有限位槽，所述自由夹头上设置有卡合槽，所述自由夹头工作时抵接挡板背离工件固定端ⅱ一侧，且卡合槽与限位槽连通。

3、更进一步地，所述工件固定端ⅱ包括依次连接的拉力传感器和固定夹头，所述拉动驱动装置与拉力传感器另一端连接。

4、更进一步地，所述限位槽在挡板上呈矩形阵列设置有多个，所述自由夹头、拉力传感器和固定夹头对应设置有多个。

5、更进一步地，所述拉动驱动装置包括导杆ⅱ、移动板和直线移动件，所述导杆ⅱ固定设置在架体上，所述移动板滑动设置在导杆ⅱ上，所述直线移动件一端固定在架体上，另一端与移动板连接，多个拉力传感器固定设置在移动板上。

6、更进一步地，所述移动板与直线移动件之间设置有驱动力传感器。

7、更进一步地，所述直线移动件为螺旋丝杆升降机。

8、本发明还包括设置在移动板上的拉绳位移传感器。

9、更进一步地，所述工件固定端ⅰ设置在架体下方，所述工件固定端ⅱ设置在架体上方，所述自由夹头背离卡合槽开口方向一侧设置有砝码连接杆。

10、更进一步地，所述架体包括底座、顶座和连接底座和顶座的两根导杆ⅰ，所述挡板固定或滑动设置在两根导杆ⅰ上。

11、更进一步地，所述工件固定端ⅱ与工件固定端ⅰ结构一致且呈对称设置。

12、本发明的有益效果是，本发明用于固定被测样品其中一端的工件固定端ⅰ由挡板和自由夹头构成，其中，挡板可以固定在机架上，也可以是连接在拉动驱动装置的输出端，自由夹头在不进行试验时是完全独立、与试验机构件完全没有连接关系的零部件，在固定被测样品时，被测样品的配合块穿过限位槽伸出挡板端部，自由夹头的卡合槽再与被测样品的配合块卡合，此时，当拉动驱动装置拉动挡板背离工件固定端ⅱ移动或者拉动工件固定端ⅱ背离挡板移动，自由夹头受到拉力与挡板抵接，自动夹紧被测样品的配合块并进行自锁，以此，自由夹头在试验和不试验的过程中，均无需与试验机固定连接且可以在试验过程中保持稳定可靠的固定，在需要切换不同尺寸和结构的自由夹头时，更换极其方便快捷，另外，自由夹头的自由形态，还便于在蠕变老化试验过程中，进一步施加拉力，例如，在对固体火箭推进剂这类粘弹性材料进行蠕变老化试验时，还可以对自由夹头施加远离挡板的拉力模拟固体火箭推进剂在弹性极限后的受拉能力，测试粘弹性材料自重的影响，当自由夹头设置在下方时，自由夹头的重量会转变为对被测样品的拉力，因此可以通过增加自由夹头的重量实现进一步施加拉力，模拟大型被测材料自重的影响。

技术特征：

1.一种粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，包括架体(1)、拉动驱动装置(4)以及相对设置在架体(1)两端的工件固定端ⅰ(2)和工件固定端ⅱ(3)，工件固定端ⅰ(2)和/或工件固定端ⅱ(3)通过拉动驱动装置(4)移动设置在架体(1)上，拉动驱动装置(4)驱动工件固定端ⅰ(2)和工件固定端ⅱ(3)相对远离，所述工件固定端ⅰ(2)包括挡板(21)和自由夹头(22)，所述挡板(21)固定或滑动设置在架体(1)上，且挡板(21)上沿工件固定端ⅰ(2)和工件固定端ⅱ(3)的连线方向设置有限位槽(211)，所述自由夹头(22)上设置有卡合槽(221)，所述自由夹头(22)工作时抵接挡板(21)背离工件固定端ⅱ(3)一侧，且卡合槽(221)与限位槽(211)连通。

2.如权利要求1所述的粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，所述工件固定端ⅱ(3)包括依次连接的拉力传感器(31)和固定夹头(32)，所述拉动驱动装置(4)与拉力传感器(31)另一端连接。

3.如权利要求2所述的粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，所述限位槽(211)在挡板(21)上设置有多个，所述自由夹头(22)、拉力传感器(31)和固定夹头(32)对应设置有多个。

4.如权利要求3所述的粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，所述拉动驱动装置(4)包括导杆ⅱ(41)、移动板(42)和直线移动件(43)，所述导杆ⅱ(41)固定设置在架体(1)上，所述移动板(42)滑动设置在导杆ⅱ(41)上，所述直线移动件(43)一端固定在架体(1)上，另一端与移动板(42)连接，多个拉力传感器(31)固定设置在移动板(42)上。

5.如权利要求4所述的粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，所述移动板(42)与直线移动件(43)之间设置有驱动力传感器(44)。

6.如权利要求4所述的粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，所述直线移动件(43)为螺旋丝杆升降机。

7.如权利要求4所述的粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，还包括设置在移动板(42)上的拉绳位移传感器(45)。

8.如权利要求1-7任一项所述的粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，所述工件固定端ⅰ(2)设置在架体(1)下方，所述工件固定端ⅱ(3)设置在架体(1)上方，所述自由夹头(22)背离卡合槽(221)开口方向一侧设置有砝码连接杆(222)。

9.如权利要求1-7任一项所述的粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，所述架体(1)包括底座(11)、顶座(12)和连接底座(11)和顶座(12)的两根导杆ⅰ(13)，所述挡板(21)固定或滑动设置在两根导杆ⅰ(13)上。

10.如权利要求1所述的粘弹性蠕变老化试验机，其特征是，所述工件固定端ⅱ(3)与工件固定端ⅰ(2)结构一致且呈对称设置。

技术总结本发明属于粘弹性材料的蠕变测试领域，具体是涉及到一种粘弹性蠕变老化试验机，包括架体以及相对设置在架体两端的工件固定端Ⅰ和工件固定端Ⅱ，工件固定端Ⅱ通过拉动驱动装置移动设置在架体上，驱动工件固定端Ⅰ和工件固定端Ⅱ相对远离，工件固定端Ⅰ包括挡板和自由夹头，挡板设置在架体上，且挡板上沿工件固定端Ⅰ和工件固定端Ⅱ的连线方向设置有限位槽，自由夹头上设置有卡合槽，自由夹头工作时抵接挡板背离工件固定端Ⅱ一侧，且卡合槽与限位槽连通，本发明挡板和自由夹头的组合，便于适配不同被测样品尺寸和结构更换自由夹头的尺寸和结构，且试验过程中自由夹头的夹持效果稳定可靠，同时，可以通过自由夹头进一步施加拉力。技术研发人员：孙海涛,张漩,申志彬,翁洁鑫,周翔,樊自建,邓旷威,魏文超,侯晨光受保护的技术使用者：中国人民解放军国防科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25