CN103528884A - 低温拉伸性能试验的试样夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低温拉伸性能试验的试样夹持装置，包括一对夹具外圆、一对夹具内圆、及至少一对锁紧块，分别夹持在试样的两端。其中夹具外圆的一端闭合，另一端为带内螺纹的中空圆柱体，用于容纳所述夹具内圆；夹具内圆为中空的圆柱体，用于容纳锁紧块及试样的一端，夹具内圆的外壁带螺纹，用于与夹具外圆的内螺纹紧密结合，内壁呈圆锥形；锁紧块呈中空状，用于容纳试样，锁紧块的外壁与夹具内圆的圆锥形内壁的倾斜度一致，且锁紧块上设置有交错分布的缺口。本发明通过夹具外圆、夹具内圆及锁紧块之间的配合，可以解决大直径试样在低温下（4K-300K/-269℃-27℃）夹持不紧的问题，同时结构简单，易于操作，且体积较小。
Description
技术领域
本发明涉及一种夹持器，尤其涉及一种低温拉伸性能试验的试样夹持装置。
背景技术
随着我国氢能源、核聚变能、航空航天、应用超导、气体工业以及一些大科学工程等领域的发展，涉及到低温工程的项目越来越多。在工业和科研领域对低温材料的需求越来越大，对低温材料的性能数据要求越来越全面。材料在低温环境下工作，其低温物理性能通常不同于常温性能。其中，材料力学性能是工程中材料或工件的一个重要性能指标。测试材料在低温下的力学性能，对材料低温性能研究和优化改性具有重要的意义，对低温构件的设计和安全使用也至关重要。
由于在低温下材料的热收缩影响，室温力学性能测试用夹具不能在低温下工作，需要经过特殊的设计。尤其是大直径试样（直径大于20mm的试样）夹持，在低温下容易出现夹持不紧的现象。
发明内容
本发明针对此问题，提供一种低温拉伸性能试验的试样夹持装置，包括一对夹具外圆、一对夹具内圆、及至少一对锁紧块，分别夹持在试样的两端，其中，所述夹具外圆的一端闭合，另一端为带内螺纹的中空圆柱体，用于容纳所述夹具内圆；所述夹具内圆为中空的圆柱体，用于容纳所述锁紧块及所述试样的一端，所述夹具内圆的外壁带螺纹，用于与所述夹具外圆的内螺纹紧密结合，内壁呈圆锥形；所述锁紧块呈中空状，用于容纳试样，所述锁紧块的外壁与夹具内圆的圆锥形内壁的倾斜度一致，且所述锁紧块上设置有交错分布的缺口。
优选地，是由不锈钢加工而成。
优选地，所述锁紧块的横截面为六边形。
本发明的低温拉伸性能试验的试样夹持装置，通过夹具外圆、夹具内圆及锁紧块的配合协调，可以解决大直径试样在低温下（4K-300K/-269℃-27℃）夹持不紧的问题，同时结构简单，易于操作，且夹具体积较小，节省液氦消耗。
附图说明
图1是本发明中的低温拉伸性能试验的试样夹持装置的正视图。
图2是本发明中的低温拉伸性能试验的试样夹持装置的剖面图。
图3是本发明中锁紧块的实施例示意图。
具体实施方式
如图1与图2所示，本发明的低温拉伸性能试验的试样夹持装置的正视图与剖面图。主要用于材料或部件低温拉伸性能试验的试样夹持，包括一对夹具外圆（1、4）、一对夹具内圆（3、6）、及至少一对锁紧块（2、5）。低温拉伸性能试验的试样夹持装置的各部件是采用不锈钢加工而成，因不锈钢具有在低温下力学性能较好的优点。
夹具外圆（1、4），其一端闭合且加工成带外螺纹的螺柱，另一端加工成带内螺纹的中空柱体，用于容纳夹具内圆（3、6）。其中，外螺纹用于与力学性能测试系统的万能试验机拉杆（未标示）紧密结合。
夹具内圆（3、6）为中空的圆柱体，外壁带螺纹，内壁呈圆锥形。其中，夹具内圆（3、6）的外壁螺纹用于与夹具外圆（1、4）的内螺纹紧密结合。
锁紧块（2、5）呈中空状，用于容纳试样。锁紧块（2、5）的外壁与夹具内圆（3、6）的圆锥形内壁的倾斜度一致，且锁紧块（2、5）上设置有交错分布的缺口。在本实施方式中，锁紧块（2、5）的横截面大致呈六边形。
安装试样（7）时，将试样（7）穿入夹具内圆（3）中，同时将配套的锁紧块（2）放入夹具外圆（1）中，然后将带试样的夹具内圆（3）安装在夹具外圆（1）上，通过旋转夹具内圆（3）将试样（7）锁紧。同样，试样（7）的另一端也用同样的方法锁紧。
将带试样（7）的低温拉伸性能试验的试样夹持装置通过夹具外圆（1、4）的外螺纹紧密安装在力学性能测试系统（未标示）中，降温后可进行力学性能测试。试样7的两端置于夹具外圆（1、4）、锁紧块（2、5）和夹具内圆（3、6）之间，通过预紧力将试样夹紧。在拉伸测试过程中，在拉伸过程中，试样（7）受力后将带动锁紧块（2、5）运动，在运动的过程中，由于受到夹具外圆（1、4）的阻碍，产生一个向内的挤压力，使锁紧块（2、5）挤压试样（7）。且锁紧块（2、5）的外壁与夹具内圆的圆锥形内壁的倾斜度一致，可以在受力分解后向试样中心端下沉，同时锁紧块上下交错的缺口可以承受更大的挤压，从而将试样夹得更紧。
本发明的用于材料或部件低温拉伸性能试验的试样夹持装置，可用于各种截面的长条型试样在低温下（4.2K-300K/-269℃-27℃）拉伸力学性能测试。结构简单、操作简单、夹持力随拉伸力增加而自动增加，能始终保持夹紧状态。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种低温拉伸性能试验的试样夹持装置，其特征在于，包括一对夹具外圆、一对夹具内圆、及至少一对锁紧块，分别夹持在试样的两端，其中，
所述夹具外圆的一端闭合，另一端为带内螺纹的中空圆柱体，用于容纳所述夹具内圆；
所述夹具内圆为中空的圆柱体，用于容纳所述锁紧块及所述试样的一端，所述夹具内圆的外壁带螺纹，用于与所述夹具外圆的内螺纹紧密结合，内壁呈圆锥形；
所述锁紧块呈中空状，用于容纳所述试样，所述锁紧块的外壁与所述夹具内圆的圆锥形内壁的倾斜度一致，且所述锁紧块上设置有交错分布的缺口。
2.如权利要求1所述的低温拉伸性能试验的试样夹持装置，其特征在于，是由不锈钢加工而成。
3.如权利要求1所述低温拉伸性能试验的试样夹持装置，其特征在于，所述锁紧块的横截面为六边形。
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