CN102175522A - 一种用于引伸计夹持的位移传递装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于引伸计夹持的位移传递装置，它包括方框形安装块、半方框形安装块、两块加载板、两根长销和两根短销；方框形安装块和半方框形安装块由两根长销与通孔组合安装，使用内六角螺钉将安装块固定在上加载板和下加载板上；取下长销，在相对应的通孔内插入并固定两根短销，完成位移传递装置的定位安装，引伸计的卡口固定在两根短销上。引伸计夹持的位移传递装置的两根短销的同轴度精度较高，两根短销的轴线方向与加载板的平动位移方向的误差较小，从而提升了引伸计测量的位移方向与加载板之间平动位移方向的一致性。有效地降低了夹层结构芯体剪切性能试验中引伸计的安装误差，实现夹层结构芯体剪切变形的准确测量。
Description
技术领域
本发明属于实验力学与测量技术领域，涉及一种用于引伸计夹持的位移传递装置。
背景技术
夹层结构芯体剪切性能试验中，试验件通过焊接或者粘结固定在两块加载板中间，利用试验机对加载板施加拉或者压载荷，使试验件产生剪切变形，根据载荷和对应时刻加载板之间的平动位移来计算夹层结构芯体的剪切模量。
为了保证测量的精度，需要选用引伸计作为测量工具。但是常规引伸计测量的是引伸计两个卡口之间的位移，无法直接测量两加载板之间的平动位移。实现引伸计测量两加载板之间平动位移的方法是：用位移传递装置将两加载板的平动位移转换成线位移，然后再用引伸计来测量。为了保证线位移真实的代表两加载板之间的平动位移，理论上要求线位移的方向与两加载板的平动位移方向完全一致。但是实际运用中很难保证两个方向完全一致，所以需要用技术手段来控制安装过程中的误差，保证两个方向的一致性。
现有公开文献“Experimental Investigation of Static and Fatigue Behavior of Honeycomb Cores Under In-Plane Shear Loads”(50th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures，Structural Dynamics，and Materials Conference<br>17th4-7May2009，Palm Springs，California)中将一个框形块固定在一块加载板上，并将另外一块加载板套在框中，然后在框形块和第二块加载板上用胶粘结上两个L形固定块，引伸计夹持在L形固定块上的螺栓上。但是该文献中L形固定块是用胶粘结固定的，粘结会产生很大的安装误差，同时L形固定块与螺栓的连接是以螺纹形式连接，螺纹形式连接也会产生很大的安装误差。累积的安装误差导致L形固定块上的两个螺栓的轴线同轴度较差，螺栓的轴线与加载板的平动位移方向误差也较大，上述两种误差严重影响了试验件剪切变形的测量精度。
发明内容
本发明针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种用于引伸计夹持的位移传递装置，这种引伸计夹持的位移传递装置的两根短销的同轴度精度较高，两根短销的轴线方向与加载板的平动位移方向的误差较小，从而提升了引伸计测量的位移方向与加载板之间平动位移方向的一致性。有效地降低了夹层结构芯体剪切性能试验中引伸计的安装误差，实现夹层结构芯体剪切变形的准确测量。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：引伸计夹持的位移传递装置包括：方框形安装块、半方框形安装块、上加载板、下加载板、两根长销和两根短销；方框形安装块和半方框形安装块由两根长销与通孔组合安装，使用内六角螺钉将方框形安装块和半方框形安装块固定在上加载板和下加载板上；取下长销，在相对应的通孔内插入并固定两根短销，完成位移传递装置的定位安装，引伸计的卡口固定在两根短销上。
本发明的方框形安装块是一个完全封闭的框体，内框宽度大于安装在其内加载板的宽度，内框高度大于试验件和上、下两个加载板的厚度。在方框形安装块的上部设置有两个通孔，两个通孔之间的距离为方框形安装块宽度的1/3，其中一个通孔在方框形安装块宽度方向的中间位置，通孔的轴向沿方框形安装块的厚度方向。在方框形安装块的顶部设置有两个螺纹孔，两个螺纹孔与方框形安装块的上部设置的两个通孔垂直相通。方框形安装块两侧下部设置有两个螺纹孔，用以固定下加载板，两螺纹孔的轴线方向沿方框形安装块的宽度方向，螺纹孔为通孔。定位安装时方框形安装块的内下面以面接触抵住下加载板的下表面。
本发明的半方框形安装块内框宽度大于安装在其内加载板的宽度，在半方框形安装块的顶部设置有两个螺纹孔，两个螺纹孔与半方框形安装块的上部设置的两个通孔垂直相通。两个通孔之间的距离为半方框形安装块宽度的1/3，其中一个通孔在半方框形安装块宽度方向的中间位置。半方框形安装块两侧下部设置有两个螺纹孔，用以固定上加载板，螺纹孔的轴线方向沿半方框形安装块的宽度方向。定位安装时半方框形安装块的内上面以面接触抵住上加载板的上表面。
本发明的方框形安装块和半方框形安装块在定位安装时，安装块上两两相对的通孔在同一轴线上，通孔的内径与长销、短销的外径相同，两根长销和两根短销与通孔的配合为间隙配合。
安装过程：首先将两根长销穿入方框形安装块的两个通孔内，然后再穿入半方框形安装块的两个通孔内，同时两安装块之间的宽度要保证引伸计的安装；将螺钉旋紧在两个安装块顶部的螺纹孔内抵住长销，保证长销不能在孔内滑动；将试验件和加载板的组合体插入安装好的装置的框内，将方框形安装块内下面以面接触的方式抵住下加载板下表面，半方框形安装块的内上面以面接触的方式抵住上加载板上表面；用螺钉将方框形安装块和半方框形安装块固定在两块加载板上，在螺钉拧紧过程中要保证方框形安装块内侧面和半方框形安装块内侧面到加载板侧面的距离相同，此时完成位移传递装置的定位安装；卸下固定长销的螺钉，并取下长销；分别在方框形安装块和半方框形安装块相对的任一组孔内插入短销，将螺钉旋入螺钉孔固定住短销，完成位移传递装置的装配，将引伸计夹持在两根短销上。
本发明采用两根长销来固定两个安装块之间的位置，然后卸下长销，在同一对孔内插入短销，保证了两短销之间较高的同轴度，除此之外采用两个面接触实现了定位安装，保证了两短销轴向与加载板平动位移方向的一致性，提升了引伸计测量的位移方向与加载板之间平动位移方向的一致性。
本发明引伸计夹持的位移传递装置的两根短销的同轴度精度较高，两根短销的轴线方向与加载板的平动位移方向的误差较小，提升了引伸计测量的位移方向与加载板之间平动位移方向的一致性。解决了现有技术中所存在的缺陷和不足，有效地降低了夹层结构芯体剪切性能试验中引伸计的安装误差，实现夹层结构芯体剪切变形的准确测量。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明一种用于引伸计夹持的位移传递装置作进一步详细说明。
图1为本发明引伸计夹持的位移传递装置结构示意图。
图2为本发明的方框形安装块示意图。
图3为本发明的半方框形安装块示意图。
图4为本发明在实验前的试验件和加载板安装定位示意图。
图中：
1.试验件2.上加载板3.下加载板4.方框形安装块5.螺纹孔6.短销7.半方框形安装块8.通孔9.方框形安装块内侧面10.方框形安装块内下面11.半方框形安装块内上面12.半方框形安装块内侧面13.长销
具体实施方式
本实施例是一种用于引伸计夹持的位移传递装置。该引伸计夹持的位移传递装置包括：上加载板、下加载板、方框形安装块、半方框形安装块、两根长销、两根短销和螺钉。
图1、图4展示了本发明引伸计夹持的位移传递装置结构和实验前的试验件与加载板安装定位示意图。本实施例中使用的是标距为50mm、测量范围为10mm的常规轴向引伸计。首先将两根长销13穿入方框形安装块4的两个通孔8内，然后再穿入半方框形安装块7的两个通孔内，同时保证两安装块之间的距离在65mm；将内六角圆柱螺钉装在两个安装块顶部的螺纹孔5内，抵住长销13并旋紧，保证长销13不能在通孔8内滑动；将试验件1、上加载板2和下加载板3的组合体插入装置的框内，将方框形安装块内下面10以面接触的方式抵住下加载板3的下表面，半方框形安装块内上面11以面接触的方式抵住上加载板2上表面；用内六角螺钉将方框形安装块4和半方框形安装块7固定在两块加载板上，内六角螺钉拧紧时须保证方框形安装块内侧面9和半方框形安装块内侧面12到加载板侧面的距离相同，为1mm，完成位移传递装置的定位安装；卸下固定长销13的内六角圆柱螺钉，取下长销13；分别在方框形安装块4和半方框形安装块7相对的任一组通孔8内插入短销6，并用内六角圆柱螺钉固定住短销6，完成位移传递装置的装配；将常规轴向引伸计的卡口固定在两根短销6上。
如图2所示，本发明的方框形安装块4内框宽度比加载板的宽度大2mm，其内框高度比试验件和上、下两个加载板的厚度大2mm。在方框形安装块4的上部有两个通孔8，通孔8的轴向沿方框形安装块4的厚度方向，两个通孔之间的距离为方框形安装块宽度的1/3，其中一个通孔在方框形安装块4宽度方向的中间位置。在方框形安装块4的顶部设置两个螺纹孔5，螺纹孔5的轴向沿方框形安装块4的高度方向，其轴线分别与通孔8的轴线垂直相交，螺纹孔深到通孔为止。在方框形安装块4的两侧部位设置有两个螺纹孔5，螺纹孔的轴线方向沿方框形安装块的宽度方向，螺纹孔为通孔。
参见图3，本发明的半方框形安装块7其内框宽度比加载板的宽度大2mm。在半方框形安装块7的上部设置有两个通孔，通孔的轴向沿半方框形安装块的厚度方向，两个通孔之间的距离为半方框形安装块宽度的1/3，其中一个通孔在半方框形安装块宽度方向的中间位置。方框形安装块4和半方框形安装块7在定位安装完成时，两个安装块上各自相对的通孔在同一轴线上。在半方框形安装块7的顶部设置有两个螺纹孔5，螺纹孔轴向沿半方框形安装块7的高度方向，两个螺纹孔与半方框形安装块的上部设置的两个通孔垂直相通。在半方框形安装块7两侧部位设置有两个螺纹孔，螺纹孔的轴线方向沿半方框形安装块的宽度方向，螺纹孔为通孔。
本实施例的方框形安装块4和半方框形安装块7上的所有螺纹孔的标称直径为6mm。长销13和短销6外径为10mm，方框形安装块4和半方框形安装块7上的通孔的内径为10mm，长销13、短销6与通孔8的配合均为间隙配合。长销13的长度为120mm，短销6的长度为60mm。
装配程序：
首先将两根长销穿入方框形安装块4的两个通孔内，然后再穿入半方框形安装块7的两个通孔内，同时保证两安装块之间的距离在65mm；将内六角圆柱螺钉旋紧在两个安装块顶部的螺纹孔内抵住长销13，保证长销13不能在孔8内滑动；将试验件1、上加载板2和下加载板3的组合体插入安装好的装置的框内，将方框形安装块内下面10以面接触的方式抵住下加载板3的下表面，半方框形安装块内上面11以面接触的方式抵住上加载板2上表面；使用内六角螺钉将方框形安装块4和半方框形安装块7固定在两块加载板上，内六角螺钉拧紧过程中保证方框形安装块内侧面9和半方框形安装块内侧面12到加载板侧面的距离相同，为1mm，此时完成位移传递装置的定位安装，如图4所示；卸下固定长销13的内六角圆柱螺钉，并取下长销13，分别在方框形安装块4和半方框形安装块7相对的任一组通孔8内插入短销6，用内六角圆柱螺钉固定住短销6，完成位移传递装置的装配，并将常规轴向引伸计的卡口固定在两根短销6上。
本发明采用两根长销来固定两个安装块之间的位置，然后卸下长销，在同一对孔内插入短销，保证了两短销之间较高的同轴度，除此之外采用两个面接触实现了定位安装，保证了两短销轴向与加载板平动位移方向的一致性，提升了引伸计测量的位移方向与加载板之间平动位移方向的一致性。
Claims (4)
1.一种用于引伸计夹持的位移传递装置，其特征在于包括方框形安装块、半方框形安装块、上加载板、下加载板、两根长销和两根短销；方框形安装块和半方框形安装块由两根长销与通孔组合安装，使用内六角螺钉将方框形安装块和半方框形安装块固定在上加载板和下加载板上；取下长销，在相对应的通孔内插入并固定两根短销，完成位移传递装置的定位安装，引伸计的卡口固定在两根短销上。
2.根据权利要求1所述的一种用于引伸计夹持的位移传递装置，其特征在于：所述的方框形安装块是一个完全封闭的框体，在方框形安装块的上部设置有两个通孔，两个通孔之间的距离为方框形安装块宽度的1/3，其中一个通孔在方框形安装块宽度方向的中间位置，在方框形安装块的顶部设置有两个螺纹孔，两个螺纹孔与两个通孔垂直相通，方框形安装块两侧下部设置有两个螺纹孔，用以固定下加载板，定位安装时方框形安装块的内下面以面接触抵住下加载板的下表面。
3.根据权利要求1所述的一种用于引伸计夹持的位移传递装置，其特征在于：所述的半方框形安装块的顶部设置有两个螺纹孔，两个螺纹孔与半方框形安装块的上部设置的两个通孔垂直相通，两个通孔之间的距离为半方框形安装块宽度的1/3，其中一个通孔在半方框形安装块宽度方向的中间位置，半方框形安装块两侧下部设置有两个螺纹孔，用以固定上加载板，定位安装时半方框形安装块的内上面以面接触抵住上加载板的上表面。
4.根据权利要求1所述的一种用于引伸计夹持的位移传递装置，其特征在于：所述的方框形安装块和半方框形安装块在定位安装时，安装块上两两相对的通孔在同一轴线上，通孔的内径与长销、短销的外径相同，两根长销和两根短销与通孔的配合为间隙配合。
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