[發明專利]一種非金屬材料抗拉伸性能測試用抗拉夾具

有效

• 申請號: 201210371473.3
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102928287A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 韓建國;閻培渝
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術領域

本發明屬于材料性能測試技術領域，具體涉及一種非金屬材料抗拉伸性能測試用抗拉夾具。

背景技術

美國力學測試與模擬公司（Mechanical?Testing?&?Simulation??MTS）是材料試驗機，特別是動態材料試驗機的知名制造商。MTS試驗機配套的647型楔形夾具，如圖1所示，在更換不同型號的楔塊后，利用楔塊提供的平面或V型槽，可用于夾持不同尺寸的片狀或圓柱狀試樣。但此時所夾持的試樣厚度或直徑均較小，例如：?647型楔形夾具在配套不同的楔塊后，最大夾持的厚度為25.9mm，最大夾持的直徑為26.2mm，其中647.25型楔塊最大夾持直徑為19.8mm。因此，如要實現大截面試樣（如截面尺寸為100×100mm的試樣）的拉伸試驗，則需配備單獨的夾具。

為實現對大截面試樣的拉伸性能測試，實踐中急需一種與647.25型楔塊配套的抗拉夾具。

未檢索到與MTS公司647.25型楔塊配套的抗拉夾具相關文獻。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺點，本發明提出了一種與MTS試驗機647.25型楔塊配套的非金屬材料抗拉伸性能測試用抗拉夾具。

所述的一種與MTS試驗機647.25型楔塊配套的非金屬材料抗拉伸性能測試用抗拉夾具的結構如下：

所述的夾具包括上下兩部分，上部分包括上限位塊1-2和用于被試驗機楔塊0-2所夾持的上握持桿1-1，用于調節試樣拉伸方向的萬向節1-5，上連接板1-7，上粘結板1-8和用于粘結試樣的上粘結面1-9；

所述的上握持桿1-1位于所述的上限位塊1-2的上部，二者固定連接在一起，且上限位塊1-2的直徑比上握持桿1-1大；所述的上握持桿1-1通過萬向節1-5和上連接板1-7連接；所述的萬向節1-5的萬向節中部1-3通過銷釘1-10分別和上限位塊1-2（兼具有萬向節1-5上端的功能）和萬向節下端1-4相連；所述的萬向節下端1-4和上連接板1-7之間固定連接在一起；所述的上連接板1-7和上粘接板1-8通過螺栓固定連接在一起；所述的上粘結面1-9為上粘結板1-8的一個面；

所述的夾具下部分包括下限位塊2-2和用于被試驗機楔塊0-2所夾持的下握持桿2-1，下連接板2-4，下粘結板2-5和用于粘結試樣的下粘結面2-6；

所述的下握持桿2-1位于所述的下限位塊2-2的下部，二者固定連接在一起，且下限位塊2-2的直徑比下握持桿2-1大；所述的下限位塊2-2和下連接板2-4固定連接；所述的下連接板2-4和下粘接板2-5通過螺栓固定連接在一起；所述的下粘結面2-6為下粘結板2-5的一個面，在所述的下粘接面2-6上刻有用于試樣定位的刻度線2-7。

所述的上握持桿1-1的直徑優選為19mm，高度優選為80mm，上限位塊1-2的直徑優選為35mm，高度優選為40mm；所述的下握持桿2-1的直徑優選為19mm，高度優選為80mm，下限位塊2-2的直徑優選為35mm，高度優選為40mm；

所述的夾具的制造材料除上粘結板1-8和下粘結板2-5外選用優質碳素結構鋼，上粘結板1-8和下粘結板2-5使用合金結構鋼或合金工具鋼，輔以適當的熱處理工藝后使得上粘結面1-9和下粘結面2-6的硬度不低于55HRC；

所述的夾具的上粘結面1-9和下粘結面2-6要光滑、平整，表面粗糙度參數Ra不大于0.80微米；

所述的夾具制備完成后，應采用煮黑的方法進行處理，以提高其防銹能力；

所述的萬向節1-5應轉動靈活，無阻滯現象。

位于所述的夾具下部分的下限位塊2-2，可拉開楔塊頂面0-5和下連接板2-4之間的距離；采用該措施的原因是由于MTS試驗機的楔形夾具0-1與楔塊0-2之間，在夾持的過程中會發生相對運動，導致夾持過程中楔形夾具頂面0-4和楔塊頂面0-5之間的距離縮小，在放松過程中兩頂面之間的距離增大，如圖3所示。如果沒有下限位塊2-2，安裝夾具的過程中就可能導致下連接板2-4朝向下握持桿2-1的面與楔形夾具頂面0-4之間的距離過小，使得測試結束后楔塊0-2對下握持桿2-1的夾持不能松開，導致試驗事故發生；

位于所述的夾具下部分的下粘結面2-6的表面上有用于試樣定位的刻度線2-7，可用于將試樣精確粘結到下粘接面2-6的軸線上，提高測試結果的準確度；

位于所述的夾具上部分的上限位塊1-2具有限制上握持桿1-1在楔塊0-2中夾持深度的功能；萬向節1-5可調節試樣在拉伸過程中的方向，使得試樣在其軸線方向發生拉伸，避免偏心受拉，保證測試結果的準確度；