CN117250095A - 一种碳纤维制品疲劳强度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及碳纤维制品检测技术领域，特别涉及一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，包括支撑柱、放置单元与检测单元。现有的方法通常先选取相应尺寸的碳纤维复合板材，将碳纤维复合板材固定后，通过疲劳检测机进行挤压检测，再将碳纤维复合板材固定在拉伸检测机上进行拉伸检测，但检测的方式和位置固定不变，使得检测到的样本不全，降低了检测的多样性和精确度。本发明的放置单元与检测单元配合，可以在同一装置上实现对碳纤维复合板材的拉伸和挤压检测，且检测单元夹持面积与夹持位置均可改变，通过两种检测方式以及多种检测位置、夹持方式的组合，提高了检测的多样性，提供了多种选择，增强了检测的全面性，并确保了检测结果的精确度。

Description

一种碳纤维制品疲劳强度检测装置

技术领域

本发明涉及碳纤维制品检测技术领域，特别涉及一种碳纤维制品疲劳强度检测装置。

背景技术

碳纤维制品是采用碳纤维作为基础材料制造的各种产品。碳纤维具有高强度、低密度、耐腐蚀等优异性能，因此广泛应用于航空航天、汽车、体育器材、建筑、电子设备等领域；一些常见的碳纤维制品包括碳纤维复合板材、碳纤维复合管等。

碳纤维制品疲劳强度主要包括弯曲疲劳、拉伸-挤压疲劳、振动疲劳等，在针对矩形的碳纤维复合板材进行拉伸-挤压疲劳检测时，现有的方法通常先选取相应尺寸的碳纤维复合板材，再将碳纤维复合板材固定在挤压检测机上，疲劳检测机对碳纤维复合板材进行挤压检测，再将碳纤维复合板材固定在拉伸检测机上进行拉伸检测，或者在同一检测机上进行检测头的更换，实现碳纤维复合板材拉伸和挤压的检测，此方法操作灵活度高，适用于对不同尺寸的碳纤维复合板材进行检测。

但上述方法中，疲劳检测机只能从碳纤维复合板材的两端进行检测，检测的方式和位置固定不变，使得检测到的样本不全，降低了碳纤维复合板材检测的多样性和精确度。

发明内容

基于此，有必要提供一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，旨在解决现有技术对碳纤维复合板材进行拉伸-挤压疲劳检测时产生的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，包括：多个呈矩形分布的支撑柱。

放置单元，安装在多个所述支撑柱上端，所述放置单元包括开口朝左的U型架，U型架两侧壁内端面均开设有滑动槽，U型架中间段中部安装有用于夹持碳纤板的夹持部件，U型架前后两端均安装有用于提供检测力的第一液压推杆。

检测单元，滑动连接在所述U型架两侧壁上，所述检测单元包括滑动连接在两个所述滑动槽内的推挤部件，推挤部件前后两端滑动穿设有两个调节杆，调节杆上开设有多个均匀分布的限位孔，调节杆右端安装有滑动块，滑动块套设在U型架侧壁上，两个所述滑动块之间安装有检测部件，滑动块与第一液压推杆左端固定连接。

根据本发明的实施例，所述夹持部件包括安装在所述U型架右端的连接板，连接板右端竖直安装有双向液压推杆，连接板中部开设有矩形通孔，矩形通孔内安装有调节组件，双向液压推杆上下两端均安装有升降板，升降板相对面左侧处安装有夹持组件，夹持组件与调节组件滑动连接。

根据本发明的实施例，所述调节组件包括横向转动连接在所述矩形通孔左侧壁上的调节螺杆，调节螺杆右端固定连接有驱动电机的输出轴，驱动电机与所述矩形通孔右侧壁固定连接，调节螺杆外表面螺纹连接有移动板，移动板左端上下对称开设有两个连接槽。

根据本发明的实施例，所述夹持组件包括安装在所述升降板上的矩形柱，矩形柱远离升降板的一端安装有呈L型的压紧板，压紧板竖直段滑动穿设有呈L型的滑动板，滑动板右端安装有连接块，连接块与连接槽滑动连接。

根据本发明的实施例，所述推挤部件包括滑动连接在两个所述滑动槽之间的推挤杆，推挤杆左端前后对称开设有两个L型通孔，L型通孔内滑动连接有限位板，限位板与任意一个所述限位孔插接配合。

根据本发明的实施例，所述检测部件包括安装在两个所述滑动块之间的矩形框，矩形框上下两侧壁上均连接有多个均匀分布的夹紧组件，位于上方的夹紧组件与位于下方的夹紧组件对称分布，位于中部的所述夹紧组件远离矩形框的一端安装有辅助板，辅助板左右两端均安装有第二液压推杆，第二液压推杆的固定段与矩形框固定连接。

根据本发明的实施例，所述夹紧组件包括滑动穿设在所述矩形框框壁上的矩形滑杆，矩形滑杆靠近矩形框中部的一端安装有夹紧板，夹紧板与矩形框框壁内端面之间安装有连接弹簧，矩形滑杆前后对称安装有两个圆柱杆，位于后侧的圆柱杆上套设有连接套，夹紧板右端安装有激光测试器。

根据本发明的实施例，所述U型架中间段中部上下对称开设有两个滑动开口。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：1.采用的夹持部件可以进行夹持面积的改变，且夹持的范围可以进行改变，可以在一定范围内对不同尺寸的碳纤维复合板材进行夹持，从而提高了检测的灵活性。

2.检测单元可以进行夹持面积的改变，也可以进行夹持位置的改变，从而提高了检测的多样性，为检测提供了多种选择，增强了碳纤维复合板材检测的全面性，并确保了检测结果的精确度。

3.采用的放置单元与检测单元配合，可以在同一装置上实现对碳纤维复合板材的拉伸和挤压检测，有效的提高了检测的效率，降低了检测的成本，增加了装置的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例提供的碳纤维制品疲劳强度检测装置的第一视角立体结构示意图。

图2示出了根据本发明实施例提供的碳纤维制品疲劳强度检测装置的第二视角立体结构示意图。

图3示出了根据本发明实施例提供的碳纤维制品疲劳强度检测装置的主视图。

图4示出了根据本发明实施例提供的碳纤维制品疲劳强度检测装置的左视图。

图5示出了图3中A-A的剖视图。

图6示出了图4中B-B的剖视图。

图7示出了图6中N区域的放大图。

图8示出了根据本发明实施例提供的碳纤维制品疲劳强度检测装置的推挤部件、调节杆和限位孔的结构示意剖视图。

图9示出了根据本发明实施例提供的碳纤维制品疲劳强度检测装置的夹持部件的结构示意图。

图10示出了根据本发明实施例提供的碳纤维制品疲劳强度检测装置的检测单元的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：1、支撑柱；2、放置单元；21、U型架；211、滑动开口；22、滑动槽；23、夹持部件；231、连接板；232、双向液压推杆；233、矩形通孔；234、调节组件；2341、调节螺杆；2342、驱动电机；2343、移动板；2344、连接槽；235、升降板；236、夹持组件；2361、矩形柱；2362、压紧板；2363、滑动板；2364、连接块；24、第一液压推杆；3、检测单元；31、推挤部件；311、推挤杆；312、L型通孔；313、限位板；32、调节杆；33、限位孔；34、滑动块；35、检测部件；351、矩形框；352、夹紧组件；3521、矩形滑杆；3522、夹紧板；3523、连接弹簧；3524、圆柱杆；3525、连接套；3526、激光测试器；353、辅助板；354、第二液压推杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1，一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，包括：多个呈矩形分布的支撑柱1。

参阅图1，具体工作时，支撑柱1下端安装有放置方板，检测前，通过现有的螺栓将放置方板螺纹固定在工作位置，放置方板对支撑柱1进行限位。

参阅图1-图4和图6，该碳纤维制品疲劳强度检测装置还包括放置单元2，所述放置单元2安装在多个所述支撑柱1上端，所述放置单元2包括开口朝左的U型架21，U型架21两侧壁内端面均开设有滑动槽22，U型架21中间段中部安装有用于夹持碳纤板的夹持部件23，U型架21前后两端均安装有用于提供检测力的第一液压推杆24。

参阅图1和图2，具体工作时，初始状态时，两个第一液压推杆24处于行程最长的状态，根据所需检测的矩形碳纤维复合板材的尺寸，调节夹持部件23的夹持尺寸，随后通过现有的夹持爪将碳纤维复合板材放置在夹持部件23内且碳纤维复合板材的一端与U型架21的中间段左端面紧贴，夹持部件23对碳纤维复合板材进行夹持限位，实现对碳纤维复合板材初步限位的功能。

参阅图1、图6和图9，所述夹持部件23包括安装在所述U型架21右端的连接板231，连接板231右端竖直安装有双向液压推杆232，连接板231中部开设有矩形通孔233，矩形通孔233内安装有调节组件234，双向液压推杆232上下两端均安装有升降板235，升降板235相对面左侧处安装有夹持组件236，夹持组件236与调节组件234滑动连接。

参阅图7和图9，所述调节组件234包括横向转动连接在所述矩形通孔233左侧壁上的调节螺杆2341，调节螺杆2341右端固定连接有驱动电机2342的输出轴，驱动电机2342与所述矩形通孔233右侧壁固定连接，调节螺杆2341外表面螺纹连接有移动板2343，移动板2343左端上下对称开设有两个连接槽2344。

参阅图6、图7和图9，具体工作时，根据实际检测所需夹持碳纤维复合板材的面积，启动驱动电机2342，驱动电机2342带动调节螺杆2341转动，转动的调节螺杆2341带动移动板2343在矩形通孔233内横向移动，横向移动的移动板2343通过两个连接槽2344对两个夹持组件236的夹持面积进行调节，从而满足检测所需，随后启动双向液压推杆232，双向液压推杆232带动两个升降板235移动，两个升降板235带动两个夹持组件236相互靠拢，两个夹持组件236对碳纤维复合板材进行夹持限位。

参阅图1、图6和图9，所述夹持组件236包括安装在所述升降板235上的矩形柱2361，矩形柱2361远离升降板235的一端安装有呈L型的压紧板2362，压紧板2362竖直段滑动穿设有呈L型的滑动板2363，滑动板2363右端安装有连接块2364，连接块2364与连接槽2344滑动连接。

参阅图5，所述U型架21中间段中部上下对称开设有两个滑动开口211。

参阅图5、图6和图9，具体工作时，根据实际检测所需夹持碳纤维复合板材的面积，横向移动的移动板2343通过两个连接槽2344与两个连接块2364带动两个滑动板2363进行移动，从而改变两个滑动板2363在压紧板2362内的面积，实现改变碳纤维复合板材夹持面积的功能，随后双向液压推杆232带动两个升降板235移动，两个升降板235带动两个矩形柱2361相互靠近，两个矩形柱2361带动两个压紧板2362相互靠近，两个压紧板2362带动两个滑动板2363对碳纤维复合板材进行夹紧，滑动板2363的相对端铺设有防滑垫，避免检测过程中碳纤维复合板材与两个滑动板2363之间出现滑动，U型架21中间段的两个滑动开口211用于压紧板2362的移动，便于对较薄的碳纤维复合板材进行夹紧。

参阅图1、图5、图6和图10，该碳纤维制品疲劳强度检测装置还包括检测单元3，所述检测单元3滑动连接在所述U型架21两侧壁上，所述检测单元3包括滑动连接在两个所述滑动槽22内的推挤部件31，推挤部件31前后两端滑动穿设有两个调节杆32，调节杆32上开设有多个均匀分布的限位孔33，调节杆32右端安装有滑动块34，滑动块34套设在U型架21侧壁上，两个所述滑动块34之间安装有检测部件35，滑动块34与第一液压推杆24左端固定连接。

参阅图5、图6和图10，具体工作时，初始时，两个第一液压推杆24通过两个滑动块34带动推挤部件31和检测部件35处于U型架21的开口端处，随后夹持组件236对碳纤维复合板材进行限位，之后启动两个第一液压推杆24，两个第一液压推杆24通过两个滑动块34带动调节杆32移动，两个调节杆32带动推挤部件31移动至碳纤维复合板材的左端，并与其紧贴，此时检测部件35套设在碳纤维复合板材上。

参阅图1和图8，所述推挤部件31包括滑动连接在两个所述滑动槽22之间的推挤杆311，推挤杆311左端前后对称开设有两个L型通孔312，L型通孔312内滑动连接有限位板313，限位板313与任意一个所述限位孔33插接配合。

参阅图5、图8和图10，具体工作时，初始状态下，推挤杆311紧贴两个滑动块34，限位板313与调节杆32上的相应限位孔33插接配合，从而将推挤杆311固定在两个调节杆32上，在对碳纤维复合板材进行挤压检测时，启动两个第一液压推杆24，两个第一液压推杆24通过两个滑动块34带动调节杆32和推挤杆311对碳纤维复合板材进行推挤，推挤杆311与U型架21中间段配合，实现对碳纤维复合板材进行挤压检测的功能。

参阅图5、图6和图10，所述检测部件35包括安装在两个所述滑动块34之间的矩形框351，矩形框351上下两侧壁上均连接有多个均匀分布的夹紧组件352，位于上方的夹紧组件352与位于下方的夹紧组件352对称分布，位于中部的所述夹紧组件352远离矩形框351的一端安装有辅助板353，辅助板353左右两端均安装有第二液压推杆354，第二液压推杆354的固定段与矩形框351固定连接。

参阅图5、图6和图10，所述夹紧组件352包括滑动穿设在所述矩形框351框壁上的矩形滑杆3521，矩形滑杆3521靠近矩形框351中部的一端安装有夹紧板3522，夹紧板3522与矩形框351框壁内端面之间安装有连接弹簧3523，矩形滑杆3521前后对称安装有两个圆柱杆3524，位于后侧的圆柱杆3524上套设有连接套3525，夹紧板3522右端安装有激光测试器3526。

参阅图5、图6和图10，具体工作时，在对碳纤维复合板材进行拉伸检测时，同时启动多个第二液压推杆354，多个第二液压推杆354带动两个辅助板353相互靠近，两个辅助板353带动位于中部的矩形滑杆3521向碳纤维复合板材方向移动，矩形滑杆3521带动夹紧板3522移动并与碳纤维复合板材紧贴，夹紧板3522的相对端铺设有橡胶垫，避免夹紧板3522与碳纤维复合板材之间在检测过程中出现滑动，随后启动两个第一液压推杆24，两个第一液压推杆24通过两个滑动块34对矩形框351进行推挤，矩形框351通过矩形滑杆3521和夹紧板3522对碳纤维复合板材施加检测力，夹紧板3522与滑动板2363配合，实现对碳纤维复合板材进行拉伸检测的功能，在拉伸检测时，可以根据所需改变拉伸夹持的面积，只需将圆柱杆3524上套设的连接套3525套设在相邻的另一个圆柱杆3524上，从而实现相邻两个圆柱杆3524的连接，进一步实现相邻两个矩形滑杆3521连接的功能，改变拉伸检测时紧贴在碳纤维复合板材表面的夹紧板3522的个数，从而实现改变拉伸检测夹持面积的功能，矩形框351还可以通过滑动块34的滑动改变拉伸测试夹持的位置，调节位置时，先将推挤杆311滑动至调节杆32的相应位置，再通过限位板313对推挤杆311限位，之后通过两个第一液压推杆24带动两个滑动块34移动，两个滑动块34带动矩形框351移动至检测位置，随后进行拉伸检测，激光测试器3526为现有的红外检测仪，激光测试器3526通过电信号与外界的显示器连接，激光测试器3526用于测量碳纤维复合板材在检测中发生的形变，矩形框351内前后两端通过圆杆转动连接有滚轮，便于碳纤维复合板材在矩形框351内的移动。

参阅图9和图10，检测完成后，矩形框351从碳纤维复合板材的表面移出，双向液压推杆232带动两个升降板235复位，再通过现有的夹持爪将碳纤维复合板材取出，检测完成。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，包括多个呈矩形分布的支撑柱(1)，其特征在于：

放置单元(2)，安装在多个所述支撑柱(1)上端，所述放置单元(2)包括开口朝左的U型架(21)，U型架(21)两侧壁内端面均开设有滑动槽(22)，U型架(21)中间段中部安装有用于夹持碳纤板的夹持部件(23)，U型架(21)前后两端均安装有用于提供检测力的第一液压推杆(24)；

检测单元(3)，滑动连接在所述U型架(21)两侧壁上，所述检测单元(3)包括滑动连接在两个所述滑动槽(22)内的推挤部件(31)，推挤部件(31)前后两端滑动穿设有两个调节杆(32)，调节杆(32)上开设有多个均匀分布的限位孔(33)，调节杆(32)右端安装有滑动块(34)，滑动块(34)套设在U型架(21)侧壁上，两个所述滑动块(34)之间安装有检测部件(35)，滑动块(34)与第一液压推杆(24)左端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，其特征在于：所述夹持部件(23)包括安装在所述U型架(21)右端的连接板(231)，连接板(231)右端竖直安装有双向液压推杆(232)，连接板(231)中部开设有矩形通孔(233)，矩形通孔(233)内安装有调节组件(234)，双向液压推杆(232)上下两端均安装有升降板(235)，升降板(235)相对面左侧处安装有夹持组件(236)，夹持组件(236)与调节组件(234)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，其特征在于：所述调节组件(234)包括横向转动连接在所述矩形通孔(233)左侧壁上的调节螺杆(2341)，调节螺杆(2341)右端固定连接有驱动电机(2342)的输出轴，驱动电机(2342)与所述矩形通孔(233)右侧壁固定连接，调节螺杆(2341)外表面螺纹连接有移动板(2343)，移动板(2343)左端上下对称开设有两个连接槽(2344)。

4.根据权利要求3所述的一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，其特征在于：所述夹持组件(236)包括安装在所述升降板(235)上的矩形柱(2361)，矩形柱(2361)远离升降板(235)的一端安装有呈L型的压紧板(2362)，压紧板(2362)竖直段滑动穿设有呈L型的滑动板(2363)，滑动板(2363)右端安装有连接块(2364)，连接块(2364)与连接槽(2344)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，其特征在于：所述推挤部件(31)包括滑动连接在两个所述滑动槽(22)之间的推挤杆(311)，推挤杆(311)左端前后对称开设有两个L型通孔(312)，L型通孔(312)内滑动连接有限位板(313)，限位板(313)与任意一个所述限位孔(33)插接配合。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，其特征在于：所述检测部件(35)包括安装在两个所述滑动块(34)之间的矩形框(351)，矩形框(351)上下两侧壁上均连接有多个均匀分布的夹紧组件(352)，位于上方的夹紧组件(352)与位于下方的夹紧组件(352)对称分布，位于中部的所述夹紧组件(352)远离矩形框(351)的一端安装有辅助板(353)，辅助板(353)左右两端均安装有第二液压推杆(354)，第二液压推杆(354)的固定段与矩形框(351)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，其特征在于：所述夹紧组件(352)包括滑动穿设在所述矩形框(351)框壁上的矩形滑杆(3521)，矩形滑杆(3521)靠近矩形框(351)中部的一端安装有夹紧板(3522)，夹紧板(3522)与矩形框(351)框壁内端面之间安装有连接弹簧(3523)，矩形滑杆(3521)前后对称安装有两个圆柱杆(3524)，位于后侧的圆柱杆(3524)上套设有连接套(3525)，夹紧板(3522)右端安装有激光测试器(3526)。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维制品疲劳强度检测装置，其特征在于：所述U型架(21)中间段中部上下对称开设有两个滑动开口(211)。