[實用新型]彈性材料等軸拉伸試驗裝置

有效

• 申請號: 201320590847.0
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN203455240U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 賴興華;夏勇;曹家健;周青
• 申請（專利權）人: 清華大學蘇州汽車研究院（相城）
• 主分類號: G01N3/16
• 分類號: G01N3/16;G01N3/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;汪青

技術領域

本實用新型主要涉及一種彈性材料等軸拉伸試驗裝置，屬于車用材料力學性能測試與表征領域。

背景技術

對于超彈性材料（例如橡膠材料）力學性能的表征至少需要3個應力狀態的試驗，如單向拉伸、平面剪切、純壓縮。單向拉伸和平面剪切的應力狀態容易獲得并且準確性高，但純壓縮的應力狀態不易獲得且準確性低，因為試件和壓盤之間存在較大的摩擦，這種摩擦會隨著壓力的增大而增大。而對于不可壓縮或幾乎不可壓縮材料（例如橡膠材料），采用等軸拉伸方法可以產生等效于純壓縮的應力狀態。盡管這種試驗方法比純壓縮試驗復雜，但獲得的純應力狀態可以使材料模型更加準確。

現有的彈性材料等軸拉伸試驗裝置[參見AXEL公司（公司主頁為http://www.axelproducts.com/pages/hyperelastic.html）或CABER公司（公司主頁為http://www3.ul.ie/caber/index.php/facilities/equipment-?capabilities/mechanical-testing/）制造的等軸拉伸試驗裝置]，對彈性材料的等軸拉伸試驗取得了一定試驗效果，但也存在許多缺陷，如下：a、試件的裝夾可靠性低，易出現試件脫離現象；b、試件的裝夾部分結構復雜、整體質量大，在鋼絲繩牽引過程中必然會帶來較大的摩擦阻力；c、鋼絲繩牽引過程中，牽引方向的穩定性低使得整體試驗的準確性降低；d、整個拉伸試驗裝置制造成本高。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、制造成本低、試驗準確性高的彈性材料等軸拉伸試驗裝置。

為解決以上技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

彈性材料等軸拉伸試驗裝置，包括用于放置測試試件的底座、與所述試件相連的多個連接機構、與多個所述連接機構相連的牽引盤，每個所述連接機構包括用于裝夾所述試件的裝夾裝置、與所述裝夾裝置相連的傳動機構、兩端分別與所述傳動機構和所述牽引盤固定連接的牽引裝置，所述底座具有一水平安裝板，所述傳動機構包括固定設置在所述安裝板上的固定柱、與所述固定柱滑動連接的滑塊，所述滑塊的一端與所述裝夾裝置固定連接，所述滑塊的另一端與所述牽引裝置的一端固定連接。

在所述滑塊上沿其長度方向開設有滑槽，所述固定柱的一端部沿著所述滑槽能夠滑動地設置在所述滑槽內。

所述裝夾裝置包括緊固件、第一墊片，所述緊固件依次穿過所述第一墊片和所述試件而與所述滑塊的一端緊固連接。

所述牽引裝置包括滑輪組件、固定設置在所述安裝板上用于安裝所述滑輪組件的滑輪支座、牽引繩，所述滑輪組件包括滑輪軸、轉動套設在所述滑輪軸上的滑輪，所述滑輪軸固定設置在所述滑輪支座上，所述牽引繩的繞過所述滑輪使所述牽引繩的一端與所述滑塊固定連接而另一端與所述牽引盤固定連接。

所述牽引繩的兩端通過繩鉤分別與所述滑塊、所述牽引盤相連，所述繩鉤包括固定設置在所述滑塊上的第一繩鉤、固定設置在所述牽引盤上的第二繩鉤，所述牽引繩的兩端分別與所述第一繩鉤、所述第二繩鉤相連。

所述固定柱為螺栓，所述傳動機構還包括第二墊片、設置在所述滑槽內且與所述滑塊滑動連接的固定塊，所述固定柱依次穿過所述第二墊片和所述固定塊而與所述安裝板固定連接，所述固定塊的高度大于所述滑槽的高度，所述第二墊片沿所述滑槽寬度方向的大小大于所述滑槽的寬度使得所述固定塊始終位于所述滑槽內。

所述固定塊的高度比所述滑槽的高度大1mm~3mm。

所述連接機構設置有至少4個。

所述連接機構設置有16個。

所述多個連接機構均勻分布在所述安裝板上。

由于上述技術方案的實施，本實用新型與現有技術相比具有如下優點：

本實用新型的等軸拉伸試驗裝置的傳動機構采用固定柱與滑塊配合使用，增強了牽引繩拉伸試件過程中的穩定性，保證拉伸的均勻性，以提高整體試驗的準確性。

本實用新型的等軸拉伸試驗裝置結構簡單、制造成本低、操作方便。

附圖說明

圖1為本實用新型的等軸拉伸試驗裝置的立體示意圖；

圖2為本實用新型的等軸拉伸試驗裝置的俯視示意圖（未顯示牽引盤）；

圖3為本實用新型的等軸拉伸試驗裝置中試件的示意圖；

圖4為本實用新型的等軸拉伸試驗裝置的裝夾裝置和傳動機構示意圖；

圖5為本實用新型的等軸拉伸試驗裝置的斜軸測圖（顯示部分底座）；