[實用新型]小型試樣拉伸試驗用牽引夾持機構

有效

• 申請號: 201120076048.2
• 申請日: 2011-03-22
• 公開（公告）號: CN201965058U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 張梅;韓坤;李清山;曾偉明;符仁鈺;李麟
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術領域

本實用新型涉及一種試樣拉伸試驗裝置，特別是一種小型試樣拉伸試驗用牽引夾持機構，屬于材料力學試驗裝置技術領域。

背景技術

拉伸試驗是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法，是測定衡量材料性能主要的方式之一，是開發和利用新材料的重要工具。利用拉伸試驗得到的數據可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標，從高溫下進行的拉伸試驗還可以得到蠕變數據。

對于通用的金屬拉伸實驗，根據斜面鎖緊原理，一般采用斜面夾緊結構的夾具，即隨著試驗力的增加，夾緊力隨之增加。對于楔形夾具，試樣表面與夾具之間摩擦力作為夾緊力，初始夾緊力小，隨著試驗力增加，夾緊力逐漸隨之增加。

隨著材料科學技術的發展，新材料及新的實驗手段的出現，給材料力學性能的測試帶來了新的挑戰及機遇。目前，材料的成分各種各樣，形狀大小不一，試樣所能承受的試驗力小到幾十厘牛，如紡織用氨綸絲；大到幾十噸的，如普碳鋼鋼材等國內最大的電子式萬能試驗機試驗力為1000KN，試樣尺寸小到直徑φ0.005mm的金絲，大到直徑1.5m的PVC管材等，這就要求根據不同的試驗力、試樣的形狀大小選擇設計不同的夾具。

物理模擬實驗技術利用小的實驗模型，模擬實際工況下服役的研究手段得到廣泛應用，這種技術不但節省了實驗成本，同時也縮短了實驗周期。因此，開發相應的力學檢測工具與物理模擬實驗相配套，對研究開發新材料具有十分重要的意義。現有的針對熱模擬實驗機拉伸試驗用的裝置采用的輔助牽引夾持機構一般包括夾具本體和安裝于夾具本體的槽口內的夾塊，在夾塊上設有可夾緊試樣的兩端部的槽口。如，實用新型專利ZL200620011533.0公開了一種楔形杠桿式拉伸夾具，包括鉗口和夾具體，其鉗口為楔形，夾具體上有楔形槽，鉗口處在夾具體的楔形槽內，鉗口上有兩條分別與鉗口兩側面斜度相同的滑道，夾具體上固定有能在鉗口的滑道內滑動的導向銷。該楔形杠桿式拉伸夾具使用了楔形鉗口和夾具體，在試樣受力拉伸時有自鎖緊作用，保證了試樣的夾持可靠性；有效的克服了普通附具在應用過程于非金屬小試樣拉伸試驗中的夾持可靠性問題、夾持方便性問題、夾持快捷性問題、試樣破壞性問題。現有試樣拉伸試驗用牽引夾持機構雖然可以較好地解決夾持試樣的可靠性和穩定性問題，但在材料拉伸過程中仍然容易產生應力集中問題，導致材料拉伸實驗的一級實驗數據必須經過復雜的數據修正后才能使用，這已經直接影響實驗結果的準確性。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是減少材料拉伸試驗中試樣夾持部分產生應力集中對實驗數據的影響，確保了試樣在平行段正常斷裂，提高材料拉伸實驗結果的準確性，提供一種能滿足小型試樣拉伸試驗用牽引夾持機構，以便更好地輔助高精度位移傳感器和力傳感器的Gleeble-3500物理模擬系統進行材料拉伸力學實驗，簡化試樣拉伸試驗用牽引夾持機構的構造，方便加工制造和使用。

為解決以上技術問題，本實用新型采取的技術方案如下：

一種小型試樣拉伸試驗用牽引夾持機構，包括夾具鉗和安裝于夾具鉗的鉗口內的輔助夾塊，輔助夾塊上設有楔形槽，楔形槽開口處的側壁面與試樣的兩端部的側面相配合，試樣兩端部具有形狀和尺寸均相同的燕尾形端頭，每個燕尾形端頭的兩個側面均為相互對稱的圓弧凹面，楔形槽的開口內壁上具有與燕尾形端頭側面的圓弧凹面接觸配合的圓弧凸面。

作為本實用新型的另外一種技術方案，在上述的輔助夾塊和夾具鉗的鉗口內壁之間增設一個過渡夾套，過渡夾套的外側壁與夾具鉗的鉗口內壁直接緊密接觸，過渡夾套的內側壁與輔助夾塊的外壁直接緊密接觸。

作為本實用新型的又一種技術方案，在上述的輔助夾塊和夾具鉗的鉗口內壁之間還可增設兩塊自由夾塊，兩個自由夾塊的外壁分別與夾具鉗的鉗口內壁直接緊密接觸，兩個自由夾塊還各有一個側壁與輔助夾塊的外壁直接緊密接觸。

作為本實用新型的技術方案的一種改進，上述的燕尾形端頭的兩端面為平面，楔形槽的底部也為平面，燕尾形端頭與楔形槽緊密嵌合。

作為本實用新型的技術方案的又一種改進，上述的燕尾形端頭的兩端面為圓弧面，楔形槽的底部也為與燕尾形端頭的端面接觸配合的圓弧面，燕尾形端頭與楔形槽緊密嵌合。

本實用新型的上述的每個燕尾形端頭的側面與楔形槽的開口內壁的接觸面積最好為試樣的最大橫截面積的兩倍以上。

本實用新型與現有技術相比較，具有如下實質性特點和優點：