一種測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型屬于樹脂澆鑄體性能試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
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[0002]我國(guó)《樹脂澆鑄體性能試驗(yàn)方法GB/T 2567-2008》中沒(méi)有給出測(cè)定樹脂澆鑄體拉伸形變恢復(fù)性能的方法?，F(xiàn)存的一些測(cè)定環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的方法包括:將環(huán)氧樹脂小梁拉伸至一定長(zhǎng)度后采用特殊的方法固定其應(yīng)力和應(yīng)變，最后通過(guò)讓其經(jīng)受記憶激活溫度，觀察其形變恢復(fù)過(guò)程；在特定的溫度條件下將試樣由某一標(biāo)距拉伸至一定距離，迅速凍結(jié)該變形lmin，將其放置在特定的溫度條件下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后測(cè)定某一時(shí)刻標(biāo)距間的長(zhǎng)度，以此計(jì)算拉伸形變恢復(fù)率。但是，上述測(cè)定方法或者只能定性地表征環(huán)氧樹脂小梁的拉伸形變恢復(fù)性能，或者只能定量地表征某一時(shí)刻環(huán)氧樹脂小梁的拉伸形變恢復(fù)率，并不能定量地連續(xù)表征環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)的全過(guò)程。
[0003]鑒于現(xiàn)存測(cè)定環(huán)氧樹脂小梁形變拉伸恢復(fù)性能存在的缺陷，亟需研發(fā)一種測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的設(shè)備。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的設(shè)備。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的設(shè)備，包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置、水浴循環(huán)控溫系統(tǒng)以及攝像裝置；其中，
[0007]水浴循環(huán)控溫系統(tǒng)開口方向朝上的水浴循環(huán)箱體，水浴循環(huán)箱體的中部設(shè)置有擋板，該擋板上開設(shè)有若干安裝孔，水浴循環(huán)箱體內(nèi)還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)水浴循環(huán)箱體內(nèi)水溫的溫度控制器；
[0008]步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置包括E型安裝支架，E型安裝支架通過(guò)擋板上的安裝孔安裝在擋板上，E型安裝支架包括三個(gè)平行設(shè)置的第一豎直板、第二豎直板、第三豎直板以及水平方向上的電動(dòng)機(jī)平臺(tái)，三個(gè)豎直板通過(guò)兩個(gè)水平方向上平行設(shè)置的滑杠串聯(lián)在一起，且第一豎直板和第三豎直板固定在電動(dòng)機(jī)平臺(tái)的兩端，第二豎直板能夠沿滑杠在電動(dòng)機(jī)平臺(tái)上移動(dòng)；第一豎直板上設(shè)置有固定端夾具，第二豎直板上設(shè)置有活動(dòng)端夾具，拉伸時(shí)，環(huán)氧樹脂小梁的兩端分別固定在固定端夾具和活動(dòng)端夾具上；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置還包括依次穿過(guò)三個(gè)豎直板的絲杠，且絲杠與第一豎直板和第三豎直板之間活動(dòng)連接，與第二豎直板之間螺紋連接，絲杠的一端設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的電機(jī)；
[0009]攝像裝置包括固定在水浴循環(huán)箱體頂部用于觀察環(huán)氧樹脂小梁的攝像頭，以及用于收集攝像頭數(shù)據(jù)的視頻采集卡。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:水浴循環(huán)箱體內(nèi)還設(shè)置有用于使得水浴循環(huán)箱體內(nèi)水循環(huán)的電動(dòng)水泵。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:電動(dòng)水泵的進(jìn)水口和出水口分別位于水浴循環(huán)箱體的兩個(gè)對(duì)角處。
[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置還包括用于控制電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)器，以及用于為電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器提供電能的電源控制器。
[0013]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置還包括設(shè)置在電動(dòng)機(jī)平臺(tái)上用于測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁長(zhǎng)度的鋼尺。
[0014]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:鋼尺的初始端與固定端夾具對(duì)齊。
[0015]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:攝像頭通過(guò)三腳架固定在水浴循環(huán)箱體的頂部。
[0016]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:攝像裝置還包括用于為攝像頭提供電能的電源。
[0017]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:攝像裝置還包括計(jì)算機(jī)，視頻采集卡的輸出端連接計(jì)算機(jī)的輸入端。
[0018]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的設(shè)備，該設(shè)備可以簡(jiǎn)單有效地測(cè)得環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)的全過(guò)程，通過(guò)該設(shè)備測(cè)得的數(shù)據(jù)可以得到環(huán)氧樹脂小梁的拉伸形變隨時(shí)間變化的拉伸形變曲線，拉伸形變一恢復(fù)曲線，補(bǔ)足了現(xiàn)有規(guī)范中缺乏測(cè)定環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的缺陷，彌補(bǔ)了現(xiàn)有測(cè)定與評(píng)價(jià)環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的不足。
【附圖說(shuō)明】
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[0019]圖1為本實(shí)用新型一種測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的設(shè)備的立體圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型一種測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的設(shè)備的俯視圖。
[0021]圖3為39°C下環(huán)氧樹脂形變拉伸曲線圖。
[0022]圖4為39°C下環(huán)氧樹脂形變拉伸恢復(fù)曲線圖。
[0023]圖5為44°C下環(huán)氧樹脂形變拉伸曲線圖。
[0024]圖6為44°C下環(huán)氧樹脂形變拉伸恢復(fù)曲線圖。
[0025]圖中:1 一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置，1_1 一電機(jī)，1_2 —驅(qū)動(dòng)器，1-3 —電源控制器，1-4 一絲杠，1-5—滑杠，1-6—活動(dòng)端夾具，1-7 —固定端夾具，1-8—鋼尺，1_9 一電動(dòng)機(jī)平臺(tái)，2—水浴循環(huán)控溫系統(tǒng)，2-1一水浴循環(huán)箱體，2-2一擋板，2-3一電動(dòng)水泵，2-4一溫度控制器，3一攝像裝置，3-1 一攝像頭，3-2一電源，3-3一視頻米集卡，3-4一計(jì)算機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
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[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型一種測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的設(shè)備，包括步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置1、水浴循環(huán)控溫系統(tǒng)2以及攝像裝置3。
[0028]其中，水浴循環(huán)控溫系統(tǒng)2開口方向朝上的水浴循環(huán)箱體2-1，水浴循環(huán)箱體2-1的中部設(shè)置有擋板2-2，該擋板2-2上開設(shè)有若干安裝孔，水浴循環(huán)箱體2-1內(nèi)還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)水浴循環(huán)箱體2-1內(nèi)水溫的溫度控制器2-4 ;
[0029]步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置I包括E型安裝支架，E型安裝支架通過(guò)擋板2-2上的安裝孔安裝在擋板2-2上，E型安裝支架包括三個(gè)平行設(shè)置的第一豎直板、第二豎直板、第三豎直板以及水平方向上的電動(dòng)機(jī)平臺(tái)1-9，三個(gè)豎直板通過(guò)兩個(gè)水平方向上平行設(shè)置的滑杠1-5串聯(lián)在一起，且第一豎直板和第三豎直板固定在電動(dòng)機(jī)平臺(tái)1-9的兩端，第二豎直板能夠沿滑杠1-5在電動(dòng)機(jī)平臺(tái)1-9上移動(dòng)；第一豎直板上設(shè)置有固定端夾具1-7，第二豎直板上設(shè)置有活動(dòng)端夾具1-6，拉伸時(shí)，環(huán)氧樹脂小梁的兩端分別固定在固定端夾具1-7和活動(dòng)端夾具1-6上；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置I還包括依次穿過(guò)三個(gè)豎直板的絲杠1-4，且絲杠1-4與第一豎直板和第三豎直板之間活動(dòng)連接，與第二豎直板之間螺紋連接，絲杠1-4的一端設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的電機(jī)1-1 ;
[0030]攝像裝置3包括固定在水浴循環(huán)箱體2-1頂部用于觀察環(huán)氧樹脂小梁的攝像頭3-1，以及用于收集攝像頭3-1數(shù)據(jù)的視頻采集卡3-3。
[0031]進(jìn)一步的，水浴循環(huán)箱體2-1內(nèi)還設(shè)置有用于使得水浴循環(huán)箱體2-1內(nèi)水循環(huán)的電動(dòng)水泵2-3，且電動(dòng)水泵2-3的進(jìn)水口和出水口分別位于水浴循環(huán)箱體2-1的兩個(gè)對(duì)角處。
[0032]進(jìn)一步的，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置I還包括用于控制電機(jī)1-1工作的驅(qū)動(dòng)器1-2，以及用于為電機(jī)1-1和驅(qū)動(dòng)器1-2提供電能的電源控制器1-3。此外，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置I還包括設(shè)置在電動(dòng)機(jī)平臺(tái)1-9上用于測(cè)量環(huán)氧樹脂小梁長(zhǎng)度的鋼尺1-8，且鋼尺1-8的初始端與固定端夾具1-7對(duì)齊。
[0033]進(jìn)一步的，攝像頭3-1通過(guò)三腳架固定在水浴循環(huán)箱體2-1的頂部，攝像裝置3還包括用于為攝像頭3-1提供電能的電源3-2。此外，攝像裝置3還包括計(jì)算機(jī)3-4，視頻采集卡3-3的輸出端連接計(jì)算機(jī)3-4的輸入端。
[0034]上述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置I中的電機(jī)1-1作為最核心的部分，一端與驅(qū)動(dòng)器1-2連接，另一端與絲杠1-4連接，驅(qū)動(dòng)器1-2通過(guò)與電源控制器1-3相連控制電機(jī)的加載速率等試驗(yàn)參數(shù)，絲杠1-4的另一端與活動(dòng)端夾具1-6相接，在活動(dòng)夾具1-6與固定端夾具1-7之間安裝環(huán)氧樹脂小梁試樣后，驅(qū)動(dòng)器1-2帶動(dòng)電機(jī)1-1，電機(jī)1-1帶動(dòng)絲杠1-4，從而實(shí)現(xiàn)試樣的拉伸過(guò)程。鋼尺1-8放置在電動(dòng)機(jī)平臺(tái)1-9上，其初始端與固定端夾具1-7對(duì)齊，試驗(yàn)試樣于中部50mm處標(biāo)以標(biāo)距，當(dāng)電源控制器1-3與電源連接后，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器1_2，電機(jī)1-1帶動(dòng)絲杠1-4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而拉伸試樣，通過(guò)鋼尺1-8上的刻度反映試樣拉伸與恢復(fù)過(guò)程中其標(biāo)距間距離的變化情況。試驗(yàn)過(guò)程中的加載過(guò)程控制由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加載裝置I完成。
[0035]對(duì)于水浴循環(huán)控溫系統(tǒng)2，電動(dòng)水泵2-3放置在水浴循環(huán)箱體2-1的箱底，電動(dòng)水泵2-3的進(jìn)水口和出水口分別位于水浴循環(huán)箱體2-1的兩個(gè)對(duì)角處，其可以使水浴循環(huán)箱中的水保持流動(dòng)狀態(tài)，從而使整個(gè)箱體的水溫保持均勻一致，在水浴循環(huán)箱體2-1的中上部位置放置帶有孔的擋板2-2，該擋板可以作為支撐物，在其上面放置改裝后的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)1，水浴循環(huán)箱體2-1的左上角安裝有溫度控制器2-4，其可以將箱體中的水溫調(diào)節(jié)到試驗(yàn)所需溫度，并保持溫度的恒定。具有控溫與恒溫功能的水浴循環(huán)控溫系統(tǒng)，將安裝試樣的加載裝置放置在控溫箱中，通過(guò)水浴循環(huán)控溫系統(tǒng)可以達(dá)到試驗(yàn)所需溫度以及確保試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)溫度的恒定。
[0036]對(duì)于攝像裝置3，將攝像頭3-1安裝在水浴循環(huán)控溫系統(tǒng)2的適當(dāng)位置，由攝像頭3-1引出的數(shù)據(jù)線一端與電源3-2連接，另一端與視頻采集卡3-3相連，通過(guò)將視頻采集卡3-3連接到計(jì)算機(jī)3-4上，可以清楚、實(shí)時(shí)地觀察試樣形變的拉伸一恢復(fù)過(guò)程。試驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的后處理工作由攝像機(jī)及與攝像機(jī)連接的計(jì)算機(jī)完成。通過(guò)分析采集的數(shù)據(jù)可以繪制出環(huán)氧樹脂小梁的拉伸形變?cè)诓煌囼?yàn)溫度下隨時(shí)間變化的拉伸形變曲線、拉伸形變一恢復(fù)曲線。
[0037]為了對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步了解，現(xiàn)對(duì)作如下詳細(xì)說(shuō)明。
[0038]1、形狀記憶恢復(fù)原理
[0039]環(huán)氧樹脂具有卓越的形狀恢復(fù)特性和力學(xué)性能。環(huán)氧樹脂的形狀記憶性能是指將已經(jīng)賦形的環(huán)氧樹脂材料加熱到一定溫度，并施加外力使其變形，在變形狀態(tài)下冷卻，凍結(jié)應(yīng)力，當(dāng)再加熱到一定溫度時(shí)，環(huán)氧樹脂材料應(yīng)力釋放自動(dòng)恢復(fù)到初始賦形狀態(tài)的能力。形狀記憶性能的表征對(duì)于開發(fā)高性能的形狀記憶聚合物及其復(fù)合材料具有十分重要的理論和實(shí)際意義。研宄表明，形狀記憶效果最終由兩方面因素決定，一是形狀記憶材料本身的結(jié)構(gòu)；二是發(fā)生形狀記憶的外部條件。據(jù)此，本說(shuō)明書根據(jù)設(shè)備試驗(yàn)結(jié)果繪制出表征環(huán)氧樹脂小梁拉伸形變恢復(fù)性能的曲線:環(huán)氧樹脂拉伸形變隨時(shí)間變化的拉伸形變曲線、拉伸形變一恢復(fù)曲線。
[0040]2、試驗(yàn)參數(shù)
[0041]試驗(yàn)參數(shù)包括:試件尺寸、試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)速率、試驗(yàn)位移和試驗(yàn)時(shí)間等。
[0042]①試件尺寸
[0043]為了保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性以及操作的方便性，環(huán)氧樹脂小梁采用《樹脂澆鑄體性能試驗(yàn)方法》(GB/T 2567-