一种轻量化钢型材强度检测设备

技术领域

本发明涉及钢型材领域，尤其涉及一种轻量化钢型材强度检测设备。

背景技术

钢型材的检测区别于管材、板材的检测，主要其形态的特殊性要求，就决定了力学性能属于钢型材的检测重点检测项目，力学性能的检测对于钢型材产品极具参考价值。

现有中国专利：（CN116465736A）一种铝型材抗拉试验设备，在需要预夹紧和不断地夹紧时，启动充气泵，并通过充气管的设置，以将气体送入至进气管内，而后启动吊拉组件，以提供拉力而对多个铝型材进行拉拽，最后通过检测组件可检测出铝型材的抗拉能力，但未对各个铝型材进行防护，就通过单个吊拉组件对多个铝型材进行拉伸，若各个铝型材的性能不一致，铝型材断裂时间不一致，铝型材在断裂的对设备也会产生瞬时冲击，使得先断裂的铝型材产生的瞬时冲击会通过吊拉组件传导至其他的铝型材，使得对其他铝型材的拉力的加载过程出现变化，使得铝型材提前断裂，检测结果与实际不符。

发明内容

本发明的技术问题为：

为了克服对多组样品同时进行检测，未对各个样品进行防护，先断裂的样品产生的瞬时冲击，影响到未断裂的样品，检测结果与实际不符的缺点，本发明提供一种轻量化钢型材强度检测设备。

本发明所采用的技术实施方案是：

一种轻量化钢型材强度检测设备，包括有检测台、控制台、空气循环器、拉力组件、撑抵块、安装架、限位板、第一电动执行器和衔接板；检测台右部安装有控制台；检测台左部固接有空气循环器；检测台上连接有拉力组件；拉力组件用于对钢型材样品的拉伸提供动力；控制台左部与拉力组件连接；拉力组件连接有多个撑抵块；拉力组件连接有多个安装架；安装架与撑抵块对应；每个安装架上各连接有多个限位板；每相邻两个限位板相背侧各安装有一个第一电动执行器；每个第一电动执行器伸缩部各固接有两个衔接板；还包括有连接杆、接触块和减震组件；每个衔接板各固接有一个连接杆；每相邻两个连接杆各固接有一个接触块；每个限位板上各设有一个第一楔形面；每个接触块上各设有一个第二楔形面；每个第二楔形面各与一个第一楔形面接触配合；每个接触块在远离第二楔形面的一侧各设有一个摩擦面；每个钢型材样品各置于相邻两个摩擦面之间，相邻两个接触块用于对相应钢型材样品外部的夹持固定；空气循环器上连接有多个减震组件；移动端右部与多个减震组件连接；每个减震组件各与一个钢型材样品对应；减震组件用于对钢型材样品拉伸至断裂时，对钢型材样品两端的冲击进行吸收。

进一步的，拉力组件包括有丝杆、固定端和移动端；控制台左部转动连接有多个丝杆；所有的丝杆左部共同转动连接有固定端；固定端下部与检测台固接；所有的丝杆共同旋接有移动端；固定端和移动端上各与多个撑抵块连接；固定端和移动端上各与多个安装架固接。

进一步的，摩擦面上设置有硅胶减震层，并且减震层上设置有多个与检测台平面不平行的凸条。

进一步的，减震组件包括有固定座、套杆、连杆、减震件、T形板和滑杆；空气循环器上部固接有多个固定座；每个固定座上各固接有一个套杆；每个套杆朝向撑抵块的一侧各固接有一个连杆；连杆为竖板；连杆上固接有多个减震件；每个套杆内各滑动连接有一个滑杆；每个滑杆在朝向撑抵块的一侧各固接有一个T形板；左右两个对应的T形板用于对相应的钢型材样品两端撑抵；每个T形板各与相应的减震件接触配合。

进一步的，减震件为楔形结构，且减震件韧性合金材质。

进一步的，还包括有抽吸管、汇流盒和电控气阀；固定端和移动端之间固接有多个抽吸管；所有的抽吸管左端共同与空气循环器连通；每个抽吸管上部各连通有多个汇流盒；每个撑抵块内部掏空并设有一个隔条；每个隔条将相应的撑抵块内空间分为两个对称的降温腔；每个降温腔上部各连通有多个第一气孔；第一气孔用于把相应钢型材样品内侧的空气抽走；每相邻两个降温腔下部通过连接管共同与一个汇流盒连通；每个抽吸管的左部各安装有一个电控气阀。

进一步的，每个撑抵块上还开有多个横向的气流槽；每个气流槽各与多个第一气孔连通。

进一步的，还包括有翅片；每个气流槽上各固接有一个翅片；翅片为楔形的导热片；翅片用于与钢型材样品接触，将钢型材样品上产生的热量传导至翅片。

进一步的，还包括有横板、吸水件和刮铲件；每个降温腔上部各连通有一个横板；每个横板均为中空管；每相邻两个横板在远离撑抵块的一侧各固接有一个吸水件，吸水件为弧形板；吸水件在远离横板的一侧设有海绵吸水层；吸水件在远离撑抵块的一侧连接有刮铲件；刮铲件两端为刮铲部；刮铲件为弧形结构。

进一步的，还包括有气管、第二电动执行器、拉绳、抽吸头和收集斗；刮铲件为中空薄板；每个横板各连通有一个气管；每相邻两个气管共同与刮铲件连通；每个撑抵块上部各固接有一个第二电动执行器；每个第二电动执行器伸缩部依次穿过相应的吸水件和刮铲件；每个第二电动执行器伸缩部各连接有两个拉绳；每个刮铲件远离横板的一侧各固接有多个抽吸头；每个抽吸头各与一个拉绳固接；每个抽吸头上各设置有一个滤网；每个抽吸头下部各固接有一个收集斗；每个刮铲件与相应的收集斗固接；刮铲件在远离横板的一侧开有多个第二气孔；每个抽吸头与相应的第二气孔连通。

有益效果是：

1、本发明通过两个接触块以及其上的硅胶层对钢型材样品的外部固定，配合撑抵块抵住钢型材样品的内部凹槽，实现对钢型材样品的固定，且不会使得钢型材样品发生形变，并吸收部分钢型材样品断裂时产生的瞬时冲击，接着再是通过T形板抵住钢型材样品的端部，在钢型材样品发生断裂时，产生的瞬时冲击通过T形板传导至减震件，减震件将瞬时冲击吸收，避免瞬时冲击影响其他的钢型材样品的强度检测。

2、通过翅片与钢型材样品的接触，将钢型材样品拉力加载过程中产生的热量传导至翅片，在对翅片进行抽气降温，进而对钢型材样品降温，避免在高温状态下，影响硅胶层的状态，使得硅胶层融化，硅胶层失去减震吸收的能力。

3、通过控制刮铲件的弯曲程度，刮铲件对钢型材样品的内壁进行刮动，将钢型材样品内壁的颗粒杂质铲去，避免沙石颗粒位于钢型材样品与撑抵块之间，若此时对钢型材样品拉动，沙石颗粒发生滚动，则易使得钢型材样品发生松脱。

4、通过吸水件对钢型材样品固定位置进行除水，而后再在抽气对钢型材样品降温时，吸水件对进入气流槽的空气进行过滤，去除空气中的水分，而后再在刮铲件恢复原状时，刮铲件将吸水件内的水分挤出，避免水分在吸水件内滞留。

附图说明

图1为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的立体结构示意图；

图2为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的钢型材样品安装位置示意图；

图3为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的对钢型材样品的固定结构示意图；

图4为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的撑抵块安装位置示意图；

图5为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的限位板与接触块装配示意图；

图6为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的减震组件立体结构示意图；

图7为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的撑抵块与抽吸管连接示意图；

图8为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的撑抵块内部结构展示图；

图9为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的撑抵块上部细节剖视图；

图10为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的吸水件安装位置示意图；

图11为本发明的轻量化钢型材强度检测设备的吸水件和刮铲件连接示意图；

图12为本发明的图11中A处的放大示意图。

附图标记中：1-检测台，2-控制台，3-空气循环器，4-丝杆，5-固定端，6-移动端，7-撑抵块，8-安装架，9-限位板，10-第一电动执行器，11-衔接板，12-连接杆，13-接触块，001-钢型材样品，9001-第一楔形面，1301-第二楔形面，1302-摩擦面，101-固定座，102-套杆，103-连杆，104-减震件，105-T形板，106-滑杆，201-抽吸管，202-汇流盒，203-电控气阀，204-翅片，7001-隔条，7002-降温腔，7003-第一气孔，7004-气流槽，301-横板，302-吸水件，303-刮铲件，304-气管，305-第二电动执行器，306-拉绳，307-抽吸头，308-收集斗，30301-第二气孔。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。

第1种实施例

一种轻量化钢型材强度检测设备，根据图1-6所示，包括有检测台1、控制台2、空气循环器3、拉力组件、撑抵块7、安装架8、限位板9、第一电动执行器10和衔接板11；检测台1右部安装有控制台2；检测台1左部螺栓连接有空气循环器3；检测台1上连接有拉力组件；拉力组件用于对钢型材样品001的拉伸提供动力；控制台2左部与拉力组件连接；拉力组件连接有多个撑抵块7；拉力组件连接有多个安装架8；安装架8与撑抵块7对应；每个安装架8上各连接有两个前后分布的限位板9；每相邻两个限位板9相背侧各安装有一个第一电动执行器10；第一电动执行器10为电动推杆；每个第一电动执行器10伸缩部各固接有两个衔接板11；

还包括有连接杆12、接触块13和减震组件；每个衔接板11各焊接有一个连接杆12；连接杆12为具有韧性的合金杆；每相邻两个连接杆12各焊接有一个接触块13；每个限位板9上各设有一个第一楔形面9001；每个接触块13上各设有一个第二楔形面1301；每个第二楔形面1301各与一个第一楔形面9001接触配合；每个接触块13在远离第二楔形面1301的一侧各设有一个摩擦面1302；每个钢型材样品001各置于相邻两个摩擦面1302之间，相邻两个接触块13用于对相应钢型材样品001外部的夹持固定；空气循环器3上连接有多个减震组件；移动端6右部与多个减震组件连接；每个减震组件各与一个钢型材样品001对应；减震组件用于对钢型材样品001拉伸至断裂时，对钢型材样品001两端的冲击进行吸收。

根据图2和图3-5所示，拉力组件包括有丝杆4、固定端5和移动端6；控制台2左部转动连接有两个前后分布的丝杆4；所有的丝杆4左部共同转动连接有固定端5；固定端5下部与检测台1螺栓连接；所有的丝杆4共同旋接有移动端6；固定端5和移动端6上各与四个前后分布的撑抵块7连接；固定端5和移动端6上各与四个前后分布的安装架8焊接。

摩擦面1302上设置有硅胶减震层，并且减震层上设置有多个与检测台1平面不平行的凸条，硅胶减震层用于对钢型材样品001的接触固定，以及通过凸条在钢型材样品001断裂时运动方向的适应变形，对震动冲击吸收。

根据图2和图6所示，减震组件包括有固定座101、套杆102、连杆103、减震件104、T形板105和滑杆106；空气循环器3上部螺栓连接有四个前后分布的固定座101；每个固定座101上各焊接有一个套杆102；每个套杆102朝向撑抵块7的一侧各焊接有一个连杆103；连杆103为竖板；连杆103上螺栓连接有三个呈品字形分布的减震件104；每个套杆102内各滑动连接有一个滑杆106；每个滑杆106在朝向撑抵块7的一侧各螺栓连接有一个T形板105；左右两个对应的T形板105用于对相应的钢型材样品001两端撑抵；每个T形板105各与相应的减震件104接触配合。

减震件104为楔形结构，且减震件104韧性合金材质，通过减震件104的楔形结构配合韧性材质，对钢型材样品001断裂产生的瞬时冲击适应性吸收，并且通过减震件104的形变，将冲击通过三个相邻的稳定结构同时向外弯曲变形卸力。

首先工作人员通过对控制台2进行操作，设定钢型材样品001的参数，而后机器人将抽检的钢型材样品001转移至本检测设备的位置，接着将一个钢型材样品001左端插入到左方的限位板9与相应的撑抵块7之间，而后使钢型材样品001靠在左方的撑抵块7上，接着控制移动端6往钢型材样品001的方向移动，待钢型材样品001的右端进入到右方的限位板9与相应的撑抵块7之间，并使得钢型材样品001的右端靠在右方的撑抵块7上，接着控制相邻两个第一电动执行器10收缩，同步带动衔接板11及其上的相应的零件运动，相邻两个接触块13被推入限位板9与钢型材样品001之间，接触块13的第二楔形面1301与第一楔形面9001接触，即当接触块13推入限位板9与钢型材样品001之间时，接触块13被第一楔形面9001限位，往钢型材样品001的方向运动，此时连接杆12弯曲向钢型材样品001的方向，摩擦面1302与钢型材样品001紧密接触，完成了对钢型材样品001的外部固定，如图4所示，而撑抵块7抵住钢型材样品001的内表面，配合外部夹持对钢型材样品001固定，有效避免夹持过程钢型材样品001发生变形，钢型材样品001在夹持部位发生应力集中，影响钢型材样品001的强度检测，此时即完成了对钢型材样品001两端的固定，重复上述操作，依次将各个钢型材样品001固定在本检测设备上。

接着控制移动端6向右移动，对钢型材样品001进行拉伸，如图5所示，此时摩擦面1302上设有的凸条，在对钢型材样品001拉伸过程中，凸条发生变形，向移动端6移动的相反方向变形，并且相邻两个第二楔形面1301呈八字形，由此在对钢型材样品001拉伸过程，钢型材样品001通过摩擦面1302的接触，使得接触块13朝向移动端6移动的相反方向移动，由此相邻两个接触块13更靠近钢型材样品001，由此实现在对钢型材样品001拉伸过程中，对钢型材样品001的夹持力适应性增加，对钢型材样品001的夹持愈加稳固，有效避免钢型材样品001在拉伸过程中，随着对钢型材样品001的拉力增大，对钢型材样品001的夹持力度未改变，使得钢型材样品001发生松脱，导致样品失去固定后甩动，容易对工作人员的人身安全带来隐患。

对钢型材样品001继续进行拉伸，直至钢型材样品001发生断裂，而通过单个拉力对多个样品进行同时检测，钢型材样品001的强度不一致，则会发生钢型材样品001的发生断裂的时间不一致，而先断裂的钢型材样品001，在断裂的瞬间产生的冲击，如果是传导至其他钢型材样品001，则会影响其他的钢型材样品001的强度的检测结果，而在钢型材样品001的两端增设T形板105和呈品字形设置的减震件104，用以吸收钢型材样品001在断裂时，产生的瞬时冲击，其中在对钢型材样品001加紧固定前，需要将移动端6往左移动，直至右方的T形板105与钢型材样品001右端接触，而后再通过右方的T形板105推动钢型材样品001向左移动，直至左方的T形板105与钢型材样品001的左端接触，而后再是对钢型材样品001进行夹紧固定，接着就是对钢型材样品001进行拉伸，当钢型材样品001断裂时，对钢型材样品001固定的位置有沿着拉力延伸方向的瞬时冲击，钢型材样品001带动接触块13往拉力延伸方向移动，此时摩擦面1302上的凸条在恢复的同时，吸收部分的冲击能量，而后钢型材样品001将剩下的瞬时冲击转移到相应的T形板105上，接着T形板105通过套杆102传导至品字形设置的减震件104上，如图6所示，减震件104发生适应性的向外弯曲变形，完成对钢型材样品001剩余冲击能量的吸收，有效避免其中一个样品在发生断裂时，断裂的冲击能量，传导至其他样品的位置，使得其他样品的受到的拉力加载不均匀，使得后断裂的钢型材样品001所测的强度数据不准，而通过对多组钢型材样品001进行同时拉伸检测，有效提高检测效率。

第2种实施例

在第1种实施例的基础上，根据图2和图7-9所示，还包括有抽吸管201、汇流盒202和电控气阀203；固定端5和移动端6之间焊接有四个前后分布的抽吸管201；所有的抽吸管201左端共同与空气循环器3连通；每个抽吸管201上部各连通有两个左右分布的汇流盒202；每个撑抵块7内部掏空并设有一个隔条7001；每个隔条7001将相应的撑抵块7内空间分为两个对称的降温腔7002；每个降温腔7002上部各连通有多个第一气孔7003；第一气孔7003用于把相应钢型材样品001内侧的空气抽走，对钢型材样品001降温；每相邻两个降温腔7002下部通过连接管共同与一个汇流盒202连通；每个抽吸管201的左部各安装有一个电控气阀203。

每个撑抵块7上还开有多个横向的气流槽7004；每个气流槽7004各与多个第一气孔7003连通，用于增大第一气孔7003从相应钢型材样品001内侧的空气的抽吸效率，便于对相应钢型材样品001降温。

根据图2和图8-9所示，还包括有翅片204；每个气流槽7004上各焊接有一个翅片204；翅片204为楔形的导热片；翅片204用于与钢型材样品001接触，将钢型材样品001上产生的热量传导至翅片204。

而对钢型材样品001会产生大量热，若需要对钢型材样品001长时间加载，热量不及时排出，热量会影响到摩擦面1302上的硅胶层，硅胶层融化，硅胶不再能保持初始状态，使得硅胶层失去减震吸收的能力，此时通过空气循环器3进行抽气，空气循环器3通过抽吸管201和汇流盒202将撑抵块7内的空气抽出，撑抵块7通过其上的第一气孔7003和气流槽7004将空气抽入相应的降温腔7002内，而撑抵块7上部与钢型材样品001的内表面紧密接触，钢型材样品001的夹持部位产生的高温，热传导至其附近的空气，而此时再在各个气流槽7004上设置的楔形翅片204，翅片204与钢型材样品001内壁接触，钢型材样品001上的热量传导至翅片204，实现对钢型材样品001的快速散热，而后再通过第一气孔7003和气流槽7004抽气，则将被加热的空气抽走，同时也对翅片204进行散热，使得翅片204能持续与钢型材样品001热传导，稳定钢型材样品001的温度，有效降低钢型材样品001再夹持位置的温度，避免在高温状态下，影响硅胶层的状态，使得硅胶层融化，硅胶层失去减震吸收的能力，即在钢型材样品001发生断裂时，还会有剩余的冲击能量未被吸收，被转移到其他的钢型材样品001上。

第3种实施例

在第2种实施例的基础上，根据图1和图10-12所示，还包括有横板301、吸水件302和刮铲件303；每个降温腔7002上部各连通有一个横板301；每个横板301均为中空管；每相邻两个横板301在远离撑抵块7的一侧各焊接有一个吸水件302，吸水件302为弧形板；吸水件302在远离横板301的一侧设有海绵吸水层；吸水件302在远离撑抵块7的一侧连接有刮铲件303；刮铲件303两端为刮铲部；刮铲件303为弧形结构。

根据图1和图10-12所示，还包括有气管304、第二电动执行器305、拉绳306、抽吸头307和收集斗308；刮铲件303为中空薄板；每个横板301各连通有一个气管304；每相邻两个气管304共同与刮铲件303连通；每个撑抵块7上部各螺栓连接有一个第二电动执行器305；第二电动执行器305为电动推杆；每个第二电动执行器305伸缩部依次穿过相应的吸水件302和刮铲件303；每个第二电动执行器305伸缩部各连接有两个拉绳306；每个刮铲件303远离横板301的一侧各螺栓连接有两个前后分布的抽吸头307；每个抽吸头307各与一个拉绳306焊接；每个抽吸头307上各设置有一个滤网；每个抽吸头307下部各焊接有一个收集斗308；每个刮铲件303与相应的收集斗308焊接；刮铲件303在远离横板301的一侧开有两列前后分布的第二气孔30301；每个抽吸头307与相应的第二气孔30301连通。

而在对钢型材样品001固定前，由于钢型材样品001其特殊的结构造型，使得钢型材样品001在夹持固定前，钢型材样品001的内壁无法有效进行处理，若钢型材样品001内壁有沙石等颗粒物粘附，沙石颗粒位于钢型材样品001与撑抵块7之间，若此时对钢型材样品001拉动，沙石颗粒发生滚动，则易使得钢型材样品001发生松脱，此时在将钢型材样品001左端放入到撑抵块7之前，此时控制第二电动执行器305伸长，第二电动执行器305伸缩部连着的两个拉绳306，用于控制刮铲件303的弯曲程度，如图11所示，随着第二电动执行器305的伸长，刮铲件303的弧度越大，刮铲件303的两刮铲部距离更远，直至钢型材样品001左端的凹槽内壁与刮铲件303的两刮铲部接触，刮铲件303上的刮铲部贴着钢型材样品001的内壁进行刮动，将钢型材样品001内壁的颗粒杂质铲去，同时降温腔7002依次通过横板301、气管304和第二气孔30301进行抽气，第二气孔30301通过抽吸头307进行吸气，刮铲部铲下的沙石被抽吸头307吸住，并聚集在滤网上，而后停止抽气时，滤网上的沙石则向下掉落，并收集在下方的收集斗308上，由此避免钢型材样品001内壁带有沙石，影响对钢型材样品001的固定，导致钢型材样品001松脱，影响钢型材样品001的检测过程。

而钢型材样品001在生产过程或者堆放时，水汽进入到钢型材样品001的凹槽内，水汽在钢型材样品001凹槽内凝结，此时钢型材样品001内壁含有水分，仅通过刮铲件303并不能将水分去除，而在撑抵块7与钢型材样品001之间若存在水膜，撑抵块7与钢型材样品001不能紧密接触，钢型材样品001的固定效果也将大打折扣，故而在刮铲件303后部增设吸水件302，在对钢型材样品001凹槽内刮铲的同时，吸水件302也紧贴钢型材样品001凹槽内壁移动，吸水件302将钢型材样品001凹槽内壁的水分吸收，同时降温腔7002通过横板301将吸水件302上的水分吸走，而后再通过降温腔7002进入到汇流盒202，最后再通过汇流盒202和抽吸管201进入到空气循环器3内，进行干燥，去除水分，此时即完成了对夹紧固定位置的水分的去除，接着在完成对钢型材样品001的固定后，由于需要沿着钢型材样品001内壁吸气，若钢型材样品001内壁其他位置的水分被吸气带入到空气循环器3，空气循环器3需要处理的水分增加，空气循环器3的工作压力也增加，此时，控制第二电动执行器305收缩，刮铲件303的刮铲部在两个拉绳306的牵引下，相互靠近，刮铲件303的弧度减小，刮铲件303的刮铲部与钢型材样品001凹槽内壁分离，此时只有吸水件302挡在气流槽7004的位置，抽气的过程，空气需先经过吸水件302才能到达气流槽7004的位置，吸水件302将水分充分吸收。

而在完成对钢型材样品001检测后，松开对钢型材样品001的固定后，控制第二电动执行器305复位，使得刮铲件303的弧度恢复初始状态，而吸水件302吸水后发生膨胀，刮铲件303在复位时，则一并将吸水件302上的水分挤出，有效避免水分在吸水件302内滞留，影响后续吸水件302的吸湿效果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。