CN103364271A - 脆性材料拉伸试验夹具 - Google Patents

Abstract

为解决现有技术脆性材料拉伸试验方法存在的难于保证试样的轴线与受力方向同一直线上，需人工调节，或者检测结果不可靠、不稳定等问题，本发明提出一种脆性材料拉伸试验夹具，包括上、下夹头，上、下夹头分别连接材料拉伸试验机上、下拉伸头，所述夹头包括卡座、球形座、球形体和锥形体；卡座为凸字型，上端设置有连接拉伸头的通孔，下端内侧设置有连接球形座的凹台阶；球形座外侧设置有与卡座凹台阶相匹配的凸台阶。本发明的有益技术效果是在试验过程中棒形试样的轴线能够随着拉伸力的增加自动进行调整，使其与受力方向在同一直线上，从而保证试样在轴向受力均匀，保证检测结果准确、可靠和重现性好。

Description

脆性材料拉伸试验夹具

技术领域

本发明涉及到一种材料拉伸试验夹具技术，特别涉及到一种脆性材料拉伸试验夹具。

背景技术

拉伸试验是材料力学性能试验中的一项重要试验，通过将棒形材料试样固定在材料拉伸试验机的拉伸头上，缓慢加载，即在液压缸的作用下，使拉伸头缓慢分开，使得试样在轴向均匀受力的情况下不断延伸，直至断裂。由此，测定材料的拉伸强度、断裂强度和拉伸弹性模量等一系列重要的性能指标。显然，在进行材料拉伸试验时，需要保证棒形试样的轴线与受力方向在同一直线上，由此保证试样在轴向受力均匀。在进行脆性材料（如：炸药）的拉伸试验时，由于材料的脆性较大，试样的受力稍微有一点不均匀，就可能造成试样破坏，得不到准确的试验结果。现有技术脆性材料拉伸试验采用粘接法和球形夹具法实现试样与材料拉伸试验机拉伸头的连接，由于粘接法的粘接位置全靠人工确定，很难保证棒形试样的轴线与受力方向在同一直线上。再加上粘接强度的影响，有可能在拉伸过程试样就从粘接处断裂；球形夹具法的一端是球形体，另一端用锥形体固定试样，在拉伸过程中，棒形试样不会随拉伸力改变自己的轴线取向。因此，只有在装夹试样时，尽可能的保证棒形试样的轴线与受力方向在同一直线上，或者在加载拉伸力的过程中人工调节。显然，现有技术脆性材料拉伸试验方法存在着难于保证试样的轴线与受力方向同一直线上，需人工调节，或者检测结果不可靠、不稳定等问题。

发明内容

为解决现有技术脆性材料拉伸试验方法存在的难于保证试样的轴线与受力方向同一直线上，需人工调节，或者检测结果不可靠、不稳定等问题，本发明提出一种脆性材料拉伸试验夹具。本发明脆性材料拉伸试验夹具包括上、下夹头，上、下夹头分别连接材料拉伸试验机上、下拉伸头，所述夹头包括卡座、球形座、球形体和锥形体；卡座为凸字形，上端设置有连接拉伸头的通孔，下端内侧设置有连接球形座的凹台阶；球形座外侧设置有与卡座凹台阶相匹配的凸台阶，内侧设置有连接球形体的球形弧面；球形体外侧设置有与球形座内侧球形弧面相匹配的球面，内侧设置有连接锥形体的锥面；锥形体外侧设置有与球形体内侧锥面相匹配的锥面，内侧设置有连接试样的锥形。

进一步的，本发明脆性材料拉伸试验夹具在锥形体内侧与试样接触的锥面上设置有条形橡胶垫。

进一步的，本发明脆性材料拉伸试验夹具在球形体与球形座的接触面上涂覆有润滑脂。

本发明脆性材料拉伸试验夹具的有益技术效果是在试验过程中棒形试样的轴线能够随着拉伸力的增加自动进行调整，使其与受力方向在同一直线上，从而保证试样在轴向受力均匀，保证检测结果准确、可靠和重现性好。

附图说明

附图1是本发明脆性材料拉伸试验夹具的结构示意图；

附图2是本发明脆性材料拉伸试验夹具球形体的结构示意图；

附图3是本发明脆性材料拉伸试验夹具锥形体的结构示意图。

下面结合附图和具体实施方式对本发明脆性材料拉伸试验夹具作进一步的说明。

具体实施方式

附图1是本发明脆性材料拉伸试验夹具的结构示意图，附图2是本发明脆性材料拉伸试验夹具球形体的结构示意图，附图3是本发明脆性材料拉伸试验夹具锥形体的结构示意图，图中，1为卡座，2为球形座，3为球形体，4为锥形体，虚线部分为脆性材料拉伸试样。由图可知，本发明脆性材料拉伸试验夹具包括上、下夹头，上、下夹头分别连接材料拉伸试验机上、下拉伸头，所述夹头包括卡座1、球形座2、球形体3和锥形体4；卡座1为凸字形，上端设置有连接拉伸头的通孔，下端内侧设置有连接球形座2的凹台阶；球形座2外侧设置有与卡座1凹台阶相匹配的凸台阶，内侧设置有连接球形体3的球形弧面；球形体3外侧设置有与球形座2内侧球形弧面相匹配的球面，内侧设置有连接锥形体4的锥面；锥形体4外侧设置有与球形体3内侧锥面相匹配的锥面，内侧设置有连接试样的锥形。为保证拉伸试样与锥形体有良好的摩擦，本发明脆性材料拉伸试验夹具在锥形体内侧与试样接触的锥面上设置有条形橡胶垫。为保证球形体能够在球形座内灵活运动，本发明脆性材料拉伸试验夹具在球形体与球形座的接触面上涂覆有润滑脂。在具体试样时，将本发明脆性材料拉伸试验夹具的上、下夹头分别连接在材料拉伸试验机上、下拉伸头上，再将拉伸试样放入上、下夹头的锥形体中。然后，加载10-20N的初始拉伸力，由于本发明脆性材料拉伸试验夹具的上、下夹头的球形体能够相对于球形座灵活运动，使得拉伸试样在初始拉伸力的作用下，自动调整自己的轴线，使之与受力方向在同一直线上，使试样在轴向的受力均匀。开启材料拉伸试验机，拉伸头缓慢分开，使得试样在轴向均匀受力的情况下不断延伸，直至断裂。在此过程中，材料拉伸试验机的拉力传感器和装在试样上的电子引伸计分别测量试样所承受的拉伸力负荷值及相应的应变，经过数据处理，即可准确的得到材料的拉伸强度、断裂强度和拉伸弹性模量等力学性能参数。

显然，本发明脆性材料拉伸试验夹具的有益技术效果是在试验过程中棒形试样的轴线能够随着拉伸力的增加自动进行调整，使其与受力方向在同一直线上，从而保证试样在轴向受力均匀，保证检测结果准确、可靠和重现性好。

Claims (3)

1.一种脆性材料拉伸试验夹具，其特征在于：该试验夹具包括上、下夹头，上、下夹头分别连接材料拉伸试验机上、下拉伸头，所述夹头包括卡座、球形座、球形体和锥形体；卡座为凸字形，上端设置有连接拉伸头的通孔，下端内侧设置有连接球形座的凹台阶；球形座外侧设置有与卡座凹台阶相匹配的凸台阶，内侧设置有连接球形体的球形弧面；球形体外侧设置有与球形座内侧球形弧面相匹配的球面，内侧设置有连接锥形体的锥面；锥形体外侧设置有与球形体内侧锥面相匹配的锥面，内侧设置有连接试样的锥形。

2.根据权利要求1所述脆性材料拉伸试验夹具，其特征在于：在锥形体内侧与试样接触的锥面上设置有条形橡胶垫。

3.根据权利要求1所述脆性材料拉伸试验夹具，其特征在于：在球形体与球形座的接触面上涂覆有润滑脂。

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