CN103608659A - 纵向试样的横向保持装置和确定这种试样的弯曲机械特征的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于纵向试样（2）的横向保持装置和用于确定该试样的弯曲机械特征的设备。根据本发明，包括腹板（2A）和至少一个与所述腹板的一端连接的主翼（2B）的纵向试样（2）的横向保持装置包括：主体（3）和活动锁紧机构（6），在所述主体（3）中形成有用于横向地容纳所述试样（2）的容纳部（4），并且容纳部（4）具有主支承面（5），所述腹板（2A）的一个表面压靠所述主支承面（5）；所述活动锁紧机构（6）用于使所述腹板（2A）压靠所述主支承面（5）。

Description

纵向试样的横向保持装置和确定这种试样的弯曲机械特征的设备

技术领域

本发明涉及一种纵向试样——尤其是横截面为规格化的L形或S形的试样——的横向保持装置，以及确定该试样的弯曲机械特征的设备。

本发明特别但不限于用于确定三点或四点对称或不对称的弯曲特征。

背景技术

已知的是，三点或四点弯曲试验用于研究并确定新材料（例如金属材料、复合材料等）对力的抵抗强度特征。

这些弯曲试验的原理在于使给定尺寸的要测试材料的试样承受恒定变形速率确定的变形，并测量所述试样抵抗该变形的力。可以用该方式确定构成试样的材料的机械特性、物理特性和特征。

存在二类弯曲试验：

-单一中央支承件和二个反作用支承件形成的简单弯曲试验（也叫做三点试验），弯曲力施加在中央支承件上，并且试样的端部分别位于反作用支承件上；

-四点弯曲试验，其特征是二个施加弯曲力的中央支承件和二个用于支撑试样端部的反作用支承件。

另外，用于支撑试样的反作用支承件有二类，即

-线性的，在这种情况下，支承件与试样之间切线接触；

-或者面积的，在这种情况下，支承件与试样之间的接触由接触面确定。

无论何种类型的接触，这些试验的主要运行参数是施加在试样上的弯曲力和支撑试样的二个反作用支承件的相对的接触点之间存在的距离。

已经通过文献FR2937731了解用于确定具有基本平行的下表面和上表面的纵向试样的弯曲特征的设备。特别是，设备包括围绕一轴线相对于固定支撑件转动的活动支承机构和用于调节试样相对于支承机构位置的固定和调节机构。当试样在中心力的作用下变形时，支承机构进行围绕旋转轴线的旋转运动，使试样与支承机构之间的接触点保持与所述旋转轴线对齐。

但是，上述设备对确定由二个通过正交腹板互相连接的侧翼形成的横截面为规格化S形的试样的弯曲特征是不够的。实际上，这是由于出现施加在侧翼上的相反的力产生的力矩，在通过该设备的支承机构保持的试样上施加的弯曲力一般会使腹板摇摆。

发明内容

本发明的目的就是克服这些缺点。

为此，根据本发明，纵向试样的横向保持装置包括腹板和至少一个与所述腹板的一端连接的主翼，该装置的突出之处在于包括：

-其中设有成形为横向容纳所述试样的容纳部的主体，并且该容纳部具有用于被所述腹板的一个表面压靠的主支承面；以及

-形成为使所述腹板压靠所述主支承面的活动锁紧机构。

因此，由于本发明，当在试样上施加弯曲力时，借助锁紧机构将该试样腹板的纵向部分锁紧在形成的容纳部中可以防止腹板以及因此防止试样的任何倾转或移动，这样可以通过根据本发明的装置保持具有规格化的L或S形（或者规格化的C形或Z形）横截面的试样，并因此可以合理勘测它们的三点或四点弯曲特征。

为了进一步改进通过横向保持装置对试样的保持，所述容纳部可以包括第一附加支承面，所述主翼的一个表面压靠于所述第一附加支承面，并且所述腹板的所述活动锁紧机构可以形成为使所述主翼压靠所述第一附加支承面。

所述活动锁紧机构优选地包括：

-具有用于压靠所述腹板的另一表面的接触面的活动部件；以及

-用于调节通过所述活动部件施加在所述腹板上的力的强度的机构。

特别是，所述调节机构的形状可以是至少一个螺钉，该螺钉穿过所述主体并能够通过它的纵向端中的一个压靠所述活动部件。

横向保持装置可以还包括能够堵塞所述容纳部的可拆卸盖。

在所述试样包括通过所述腹板与所述主翼连接的辅助翼的情况下，所述盖优选地包括补充活动锁紧机构，其成形为对所述辅助翼的表面施加保持力。

另外，在该情况下，所述主体可以有利地包括第二附加支承面，该第二附加支承面用于由所述补充锁紧机构压靠所述辅助翼。

另外，所述第二附加支承面可以安装成活动的，以便可以调节，例如可调节高度或倾斜度。

有利的是，所述主支承面至少部分覆盖或至少部分由可以使试样纵向移动的低摩擦系数材料，如聚四氟乙烯，形成。特别是，当被一个或多个根据本发明的装置保持就位的试样承受三点或四点弯曲时，低摩擦系数材料的存在保证施加在试样上的力沿试样均匀分布。

本发明还涉及一种用于确定试样的弯曲机械特征的设备，试样包括腹板和至少一个与所述腹板的端部连接的主翼。根据本发明，所述设备包括至少二个上述保持装置，所述保持装置能够保持所述试样的纵向端。

另外，所述设备优选地包括二个与固定基部连接的支撑件，所述横向保持装置分别以转动活动的方式安装在所述二个支撑件上。

另外，所述设备可以包括至少一个位于二个端部保持装置之间并在二个端部保持装置中央的补充横向保持装置，通过该补充横向保持装置对所述试样施加弯曲力。

附图说明

将通过附图将了解如何实现本发明。在这些附图中，相同的附图标记表示相似的部件。

图1是根据本发明的用于纵向试样的横向保持装置的示例实施例的正面示意图。

图2是图1的横向保持装置的示意横截面。

图3以立体图示意性示出要测试的纵向试样，四个根据图1的装置的保持装置设置于该试样上。

图4以正面图示意性示出用于确定图3的试样的四点弯曲特征的设备的示例。

图5示意性示出属于图4的设备的活动框架的示例，根据图1的装置的横向保持装置固定在该框架上。

具体实施方式

图1、2以示意图示出根据本发明的用于横向保持纵向试样2的装置1的实施例，试样2包括腹板2A和二个通过所述腹板2A互相连接的侧翼，即主翼2B和辅助翼2C。因此试样2的横截面为规格化的S形。

根据本发明，装置1包括：

-主体3，其中设有形成为横向容纳试样2的容纳部4，并且容纳部4具有主支承面5，腹板2A表面用于压靠主支承面5；

-形成为使腹板2A压靠主支承面5的活动锁紧机构6。

容纳部4还包括第一附加支承面7，主翼2B的一个表面压靠所述第一附加支承面7。

锁紧腹板2A的活动锁紧机构6还形成为使主翼2B压靠第一附加支承面7。当然，作为变型，还可考虑与锁紧腹板2A的锁紧机构6不同的单个补充锁紧机构，其用于使主翼2B压靠第一附加支承面7。

在本发明的保持装置1的示例中，活动锁紧机构6包括：

-活动扁平部件8，该部件具有用于压靠腹板2A的另一表面的接触面8A。活动部件8通过二个分布在所述部件8的二侧并以可拆卸方式固定在主体3上的侧板8E保持就位。因此部件8在二个板8E之间是自由的；以及

-用于调节通过活动部件8施加在腹板2A上的力的强度的机构9A和9B。调节机构为三个螺钉的形式，其中：

·二个螺钉9A侧向穿过主体3，通至容纳部4，以便压靠在部件8的与接触面8A相反并平行的表面8B上，这样可以调节通过部件8施加在腹板2A上的压力；以及

·螺钉9B压靠在部件8的倾斜面8C上，以调节部件8通过它的接触面施加在主翼2B上的压力。螺钉9B穿过下面将详细描述的盖10。

如图1、2所示，装置1还包括能够堵塞容纳部4的可拆卸盖10。一旦试样容纳在容纳部4中，盖10例如通过保持螺钉10A支承并固定在主体3上。

盖10包括补充活动锁紧机构11，其形成为对面对它的辅助翼2C的一个表面施加保持力。该补充锁紧机构11包括具有用于压靠辅助翼2C的接触面12A的扁平活动部件12。活动部件12通过二个分布在部件12的二侧并通过螺钉13B以可拆卸方式固定在盖10上的侧板13固定就位。

螺钉形式的机构14可以调节活动部件12施加在辅助翼2C上的压力强度以及表面12A的倾斜度，以便通过调节可以与相对的辅助翼2C的表面配合。

另外，主体3可以包括第二附加支承面15A，辅助翼2C借助补充锁紧机构11压靠第二附加支承面15A。

第二附加支承面15A属于安装在主体3上并通过可拆卸板17保持就位的扁平活动部件15。横向穿过主体3并压靠部件15的螺钉16可以改变表面15A的倾斜度，使其与辅助翼2C相对的相应表面完全配合。

要指出的是：

-表面5、7、8A、8D、12A和15A优选地至少在表面上由低摩擦系数材料，例如聚四氟乙烯，构成；并且

-通过活动部件8、12和/或15锁紧试样2，使得在试样2上施加弯曲力的过程中，试样2可以从保持装置1滑动。

图3以立体图示出要测试的纵向试样2，四个横向保持装置1.1和1.2（与图1的横向保持装置1相同）在安装在设备A上前位于纵向试样2上，用于确定下面详细描述的弯曲特征。在这些横向保持装置中，二个（下面描述为端部装置并用1.1表示）分别位于试样2的纵向端2L，另外二个（下面表示为中央装置并用1.2表示）分布在端部装置1.1的端部之间，并与所述端部装置等距。

保持装置1.1和1.2在试样2上的这种布置可以确定它的四点弯曲特征。为了确定试样2的三点弯曲特征，只需要单个（而不是二个）中央装置1.2，因此需要的横向保持装置数限制为三个。

图4示出用于确定四点弯曲特征的设备A，图3的横向保持装置1.1和1.2已经安装在设备A上。

设备A包括固定的基部18，二个端部支撑件19固定在基部18上以用于支撑相关联的端部保持装置1.1（用于作为反作用支承件机构）。设备A还包括能够沿竖直轴线O-O滑动的辅助活动基部20，并且二个辅助支撑件21固定在辅助活动基部20上以用于支撑相关联的中央保持装置1.2。

每个横向保持装置，即中央装置1.2或端部装置1.1，通过锁紧与安装在相应支撑件19、21上的框架22（图5）保持连在一起，框架22包括：

-二个横向锁紧平台22A，它们的侧端通过带有锁紧螺母的锁紧螺杆23A互相连接；

-二个与横向平台正交并且能够通过锁紧机构23B压靠相应装置1.1和1.2的侧向锁紧平台22B。

如图5所示，这些平台22A和22B用于压靠相关联的保持装置1.1和1.2的侧向边缘。

另外，每个支撑件19、21包括以X-X为轴线的轴承23，相关联的框架22安装成绕轴承23旋转。因此，在确定试样2的弯曲特征期间，端部保持装置1.1和中央保持装置1.2可以围绕旋转轴线X-X转动，以便在施加弯曲力时遵循试样2的曲线。

由于本发明，当通过设备A确定试样2的弯曲机械特征时，活动基部20沿轴线O-O滑动（该移动在图4上用箭头D表示），以便通过二个中央保持装置1.2对试样2施加横向力。借助根据本发明的端部横向保持装置1.1和中央横向保持装置1.2，施加弯曲力时，试样2不能摇摆。

要指出的是，支撑件19和21可以分别安装在滑道25和26上，以便例如根据要测试的试样2的长度而（通过滑道25）调节端部装置1.1之间并（通过滑道26）调节中央装置1.2之间的间距。

Claims (12)

1.一种纵向试样（2）的横向保持装置，所述试样（2）包括腹板（2A）和至少一个与所述腹板的一端连接的主翼（2B），其特征在于，该横向保持装置包括：

-主体（3），在所述主体（3）中设有容纳部（4），所述容纳部（4）成形为横向容纳所述试样（2）并且具有主支承面（5），所述腹板（2A）的一个表面用于压靠所述主支承面（5）；以及

-活动锁紧机构（6），所述活动锁紧机构（6）形成为使所述腹板（2A）压靠所述主支承面（5）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

-所述容纳部（4）包括第一附加支承面（7），所述主翼（2B）的一个表面用于压靠所述第一附加支承面（7）；以及

-用于锁紧所述腹板（2A）的所述活动锁紧机构（6）形成为使得所述主翼（2B）压靠所述第一附加支承面（7）。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述活动锁紧机构（6）包括：

-活动部件（8），所述活动部件（8）具有用于压靠所述腹板（2A）的另一表面的接触面（8A）；

-用于调节通过所述活动部件（8）施加在所述腹板（2A）上的力的强度的调节机构（9A）。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述调节机构为至少一个螺钉（9A）的形式，所述螺钉（9A）穿过所述主体（3）并能够通过它的纵向端中的一个纵向端压靠所述活动部件（8）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括能够堵塞所述容纳部（4）的可拆卸盖（10）。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述试样（2）包括通过所述腹板（2A）与所述主翼（2B）连接的辅助翼（2C），并且所述盖（10）包括补充活动锁紧机构（11），所述补充活动锁紧机构（11）用于对所述辅助翼（2C）的一个表面施加保持力。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述主体（3）包括第二附加支承面（15A），所述辅助翼（2C）用于由所述补充锁紧机构（11）压靠在所述第二附加支承面（15A）上。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述第二附加支承面（15A）安装成活动的。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于：所述主支承面（5）至少部分地覆盖具有低摩擦系数的材料，例如聚四氟乙烯。

10.一种用于确定试样（2）的弯曲机械特征的设备，所述试样（2）包括腹板（2A）和至少一个与所述腹板的端部连接的主翼（2B），所述设备的特征在于包括至少二个根据权利要求1-9中任一项所述的横向保持装置（1.1），所述横向保持装置（1.1）能够保持所述试样（2）的纵向端（2L）。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备还包括与固定基部（18）连接的两个支撑件（19），所述横向保持装置（1.1）分别能够转动地安装在所述支撑件（19）上。

12.根据权利要求10或11所述的设备，其特征在于，所述设备包括至少一个补充横向保持装置（1.2），所述补充横向保持装置（1.2）定位于二个端部保持装置（1.1）之间，并在这二个端部保持装置中央，通过所述补充横向保持装置（1.2）在所述试样（2）上施加弯曲力。

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