[發明專利]低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置

無效

• 申請號: 201310410520.5
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103528884A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 李山峰;黃榮進;李來風
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/18
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武;郝明琴

技術領域

本發明涉及一種夾持器，尤其涉及一種低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置。

背景技術

隨著我國氫能源、核聚變能、航空航天、應用超導、氣體工業以及一些大科學工程等領域的發展，涉及到低溫工程的項目越來越多。在工業和科研領域對低溫材料的需求越來越大，對低溫材料的性能數據要求越來越全面。材料在低溫環境下工作，其低溫物理性能通常不同于常溫性能。其中，材料力學性能是工程中材料或工件的一個重要性能指標。測試材料在低溫下的力學性能，對材料低溫性能研究和優化改性具有重要的意義，對低溫構件的設計和安全使用也至關重要。

由于在低溫下材料的熱收縮影響，室溫力學性能測試用夾具不能在低溫下工作，需要經過特殊的設計。尤其是大直徑試樣（直徑大于20mm的試樣）夾持，在低溫下容易出現夾持不緊的現象。

發明內容

本發明針對此問題，提供一種低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置，包括一對夾具外圓、一對夾具內圓、及至少一對鎖緊塊，分別夾持在試樣的兩端，其中，所述夾具外圓的一端閉合，另一端為帶內螺紋的中空圓柱體，用于容納所述夾具內圓；所述夾具內圓為中空的圓柱體，用于容納所述鎖緊塊及所述試樣的一端，所述夾具內圓的外壁帶螺紋，用于與所述夾具外圓的內螺紋緊密結合，內壁呈圓錐形；所述鎖緊塊呈中空狀，用于容納試樣，所述鎖緊塊的外壁與夾具內圓的圓錐形內壁的傾斜度一致，且所述鎖緊塊上設置有交錯分布的缺口。

優選地，是由不銹鋼加工而成。

優選地，所述鎖緊塊的橫截面為六邊形。

本發明的低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置，通過夾具外圓、夾具內圓及鎖緊塊的配合協調，可以解決大直徑試樣在低溫下（4K-300K/-269℃-27℃）夾持不緊的問題，同時結構簡單，易于操作，且夾具體積較小，節省液氦消耗。

附圖說明

圖1是本發明中的低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置的正視圖。

圖2是本發明中的低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置的剖面圖。

圖3是本發明中鎖緊塊的實施例示意圖。

具體實施方式

如圖1與圖2所示，本發明的低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置的正視圖與剖面圖。主要用于材料或部件低溫拉伸性能試驗的試樣夾持，包括一對夾具外圓（1、4）、一對夾具內圓（3、6）、及至少一對鎖緊塊（2、5）。低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置的各部件是采用不銹鋼加工而成，因不銹鋼具有在低溫下力學性能較好的優點。

夾具外圓（1、4），其一端閉合且加工成帶外螺紋的螺柱，另一端加工成帶內螺紋的中空柱體，用于容納夾具內圓（3、6）。其中，外螺紋用于與力學性能測試系統的萬能試驗機拉桿（未標示）緊密結合。

夾具內圓（3、6）為中空的圓柱體，外壁帶螺紋，內壁呈圓錐形。其中，夾具內圓（3、6）的外壁螺紋用于與夾具外圓（1、4）的內螺紋緊密結合。

鎖緊塊（2、5）呈中空狀，用于容納試樣。鎖緊塊（2、5）的外壁與夾具內圓（3、6）的圓錐形內壁的傾斜度一致，且鎖緊塊（2、5）上設置有交錯分布的缺口。在本實施方式中，鎖緊塊（2、5）的橫截面大致呈六邊形。

安裝試樣（7）時，將試樣（7）穿入夾具內圓（3）中，同時將配套的鎖緊塊（2）放入夾具外圓（1）中，然后將帶試樣的夾具內圓（3）安裝在夾具外圓（1）上，通過旋轉夾具內圓（3）將試樣（7）鎖緊。同樣，試樣（7）的另一端也用同樣的方法鎖緊。

將帶試樣（7）的低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置通過夾具外圓（1、4）的外螺紋緊密安裝在力學性能測試系統（未標示）中，降溫后可進行力學性能測試。試樣7的兩端置于夾具外圓（1、4）、鎖緊塊（2、5）和夾具內圓（3、6）之間，通過預緊力將試樣夾緊。在拉伸測試過程中，在拉伸過程中，試樣（7）受力后將帶動鎖緊塊（2、5）運動，在運動的過程中，由于受到夾具外圓（1、4）的阻礙，產生一個向內的擠壓力，使鎖緊塊（2、5）擠壓試樣（7）。且鎖緊塊（2、5）的外壁與夾具內圓的圓錐形內壁的傾斜度一致，可以在受力分解后向試樣中心端下沉，同時鎖緊塊上下交錯的缺口可以承受更大的擠壓，從而將試樣夾得更緊。

本發明的用于材料或部件低溫拉伸性能試驗的試樣夾持裝置，可用于各種截面的長條型試樣在低溫下（4.2K-300K/-269℃-27℃）拉伸力學性能測試。結構簡單、操作簡單、夾持力隨拉伸力增加而自動增加，能始終保持夾緊狀態。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。