CN104297053B - 一种用于板状材料拉伸试验的对中装置和对中方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于板状材料拉伸试验的对中装置及对中方法，对中装置包括对中加强片和粘贴压紧装置。粘贴压紧装置包括支撑架和压紧块，压紧块成对安装在支撑架上，每对压紧块上下对应设置，压紧块通过滑块和导轨安装到支撑架上。压紧块表面开设有V形槽，每对压紧块的V形槽是相对的。对中加强片一面为半圆柱形凸起，另一面设置有与圆柱形突起等长的凹槽。对中方法包括涂胶水、粘帖、压紧等步骤。本发明的对中装置和对中方法不需要通过人工目测来调整对中位置也无需通过限位机构来辅助对中，其操作过程简单，在保证试样与夹头可靠对中的同时提高了批量试验的效率。
Description
技术领域
本发明属于材料力学测试领域，主要涉及主要涉及材料力学性能测试中试样的对中方法与装置，特别是一种用于板状材料拉伸试验的对中装置和对中方法。
背景技术
材料的拉伸试验是获取材料力学性能的基本方法之一。通过拉伸试验可以获得材料的弹性模量、拉伸强度、屈服强度以及比例极限等力学性能指标。试样与试验机夹头对中性的好坏直接影响到试验结果的准确性。
材料拉伸试验的试样主要有板状与圆棒状两种形式，试验前需要根据材料的试验要求来确定试样的形式。
在现有技术中，板状拉伸试样大多数采用手工目测装夹的方法。例如，美国英斯特朗公司生产的Instron 5969型试验机以及国产WDW-100型微机控制电子式万能试验机等。有些试验机通过在夹头夹持钳口处设置“L形”的限位机构来辅助试样的对中装夹，例如，美国英斯特朗公司生产的2716-011型试样对中装置、美国MTS公司生产的MTS-809试验机上使用的45-966-205型楔块夹头。中国专利CN203455222U（公开日：2014年2月26日）《1000kN试验机试样对中装置》中公开了一种在钳口夹持面上设置滑动定尺来辅助板状拉伸试样对中的装置。
手工目测装夹依赖于试验人员的熟练程度，存在较大的视觉误差。人工目测对中夹持的方法消耗时间长而且对中效果不理想，很容易造成试样的中心线偏离于试验机夹头的中心线，影响了试验结果的准确性。在夹头夹持钳口处设置“L形”的限位机构以及在钳口夹持面上设置滑动定尺的方法虽然可以减小手工目测装夹引入的视觉误差，但是其操作过程较为繁琐，增加了实验准备时间，降低了批量实验的效率。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种用于板状材料拉伸试验的对中装置和对中方法，该对中装置结构简单，操作便捷，该对中方法简单易行，对中精度比手工目测装夹大大提高。
本发明公开的一种用于板状材料拉伸试验的对中装置，包括对中加强片和粘贴压紧装置；所述粘贴压紧装置包括支撑架和压紧块，压紧块至少有一对，压紧块成对安装在支撑架上，每对压紧块上下对应设置，每对压紧块中至少有一个压紧块是活动安装在支撑架上的。
作为上述技术方案的进一步改进，活动安装在支撑架的压紧块通过滑块和导轨安装到支撑架上。
作为上述技术方案的另一种改进，所述压紧块表面开设有凹槽，每对压紧块的凹槽是相对的。
作为上述技术方案的进一步改进，所述压紧块的凹槽为V形槽。
作为上述技术方案的另一种改进，所述对中加强片一面为圆弧形凸起，另一面设置有凹槽。
作为上述技术方案的进一步改进，所述对中加强片的圆弧形凸起为半圆柱形凸起。
利用上述技术方案所述的对中装置对板状材料进行对中的方法，包括以下步骤：
1）在对中加强片的凹槽内均匀涂抹高强度胶水，然后将涂抹过胶水的对中加强片两两一组粘贴到板状试样的夹持端，每组对中加强片相对放置，将板状试样的夹持端夹在中间；
2）在胶水凝固之前将上述粘贴有对中加强片的板状试样放置到放置在下面的压紧块上，调整对中加强片的凸起与压紧块的凹槽的相对位置，直至对中加强片的凸起与压紧块的凹槽配合紧密；
3）将上下压紧块相互压紧，等待胶水固化后再进行下一步骤的操作；
4）将粘贴有对中加强片的板状试样从粘贴压紧装置中取出后夹持到拉伸试验机的V形钳口上，对中加强片的凸起与钳口的形缺口配合，实现试件与试验机的对中。
本发明的对中装置和对中方法具有以下积极效果：
（1）本发明中的对中加强片与板状试样粘接后，试样夹持段的对中加强片的圆柱凸起可以共同组成一个完整的圆柱体型面，通过拉伸试验机V形钳口的夹持便可以实现板状试样与拉伸试验机夹头的可靠对中，从根本上消除了试样不对中的现象，保证了测试数据的准确性，减少了不必要的误差。本发明的对中装置和对中方法不需要通过人工目测来调整对中位置也无需通过限位机构来辅助对中，其操作过程简单，在保证试样与夹头可靠对中的同时提高了批量试验的效率；
（2）本发明中的对中加强片除具有辅助试样对中的功能外还兼有板状试样加强片的功能。与传统的矩形平板试样加强片相比，本发明的对中加强片的凹槽可以有效阻止粘贴过程中试样与加强片的相对滑动，克服了传统矩形平板试样加强片在粘贴过程中容易发生偏斜的问题；
（3）本发明粘贴压紧装置使对中加强片与板状试样的贴合更加紧密，提高了对中加强片的粘贴质量。
（4）本发明粘贴压紧装置中的压紧块中采用了V形槽，可对具有不同直径的圆柱形凸起的对中加强片进行压紧，扩大了粘贴压紧装置的适用范围。
附图说明
图1是本发明对中加强片的结构示意图；
图2是本发明压紧块的结构示意图；
图3是对中加强片与板状试样组合的示意图；
图4 是本发明粘贴压紧装置的结构示意图；
图5 是本发明粘贴压紧装置进行压紧操作的示意图。
其中，各标号表示的零部件为：1、对中加强片，2、压紧块，3、板状试样，4、滑块，5、导轨，6、支撑架。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明提出的一种用于板状材料拉伸试验的对中装置和对中方法进行详细说明。
如图5所示，一种用于板状材料拉伸试验的对中装置，包括对中加强片1和粘贴压紧装置。如图4所示，所述粘贴压紧装置包括支撑架6和压紧块2，压紧块2至少有一对，以两对为优选。压紧块2成对安装在支撑架6上，每对压紧块2上下对应设置，每对压紧块2中至少有一个压紧块2是活动安装在支撑架6上的，也可以两个压紧块2都是可以活动的。活动安装在支撑架6的压紧块2通过滑块4和导轨5安装到支撑架6上。导轨5固定在支撑架6上，压紧块2与滑块4固定在一起，压紧块2与滑块4相连可沿导轨5上下移动。
如图2所示，所述压紧块2表面开设有凹槽，优选V形槽，每对压紧块2的V形槽是相对的。
如图1所示，所述对中加强片1一面为圆弧形凸起，该圆弧形凸起优选半圆柱形凸起，另一面设置有与圆柱形凸起等长的凹槽。
利用上述的对中装置对板状材料进行对中的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）如图3所示，在对中加强片的凹槽内均匀涂抹高强度胶水，然后将涂抹过胶水的四个对中加强片两两一组粘贴到板状试样的两个夹持端，每组对中加强片相对放置，将板状试样的夹持端夹在中间。对中加强片1的凹槽限制了板状试样3沿凹槽宽度方向的自由度，克服了传统的板状试样加强片在粘贴过程中容易发生偏斜的问题。
2）在胶水凝固之前将上述粘贴有对中加强片1的板状试样3放置到放置在下面的压紧块2上，调整对中加强片1的凸起与压紧块2的V形槽的相对位置，直至对中加强片1的凸起与压紧块2的V形槽配合紧密。
3）将上下压紧块2相互压紧，等待胶水固化后再进行下一步骤的操作；由于压紧块2的压紧作用，保证了对中加强片与板状试样3的可靠贴合。
4）将粘贴有对中加强片1的板状试样3从粘贴压紧装置中取出后夹持到普通拉伸试验机的V形钳口上，拉伸试验机的V形钳口的中间部分开有V形槽，对中加强片1的凸起与钳口的V形缺口配合，实现试件与试验机的对中。拉伸试验机上下夹头钳口的中心线共线，因此将粘贴有对中加强片1的板状试样3夹持到V形钳口后，板状试样3的中心线将与试验机夹头的中心线共线，从而保证了板状试样3与试验机的对中。
Claims (4)
1.一种用于板状材料拉伸试验的对中装置，其特征在于：包括对中加强片（1）和粘贴压紧装置；所述粘贴压紧装置包括支撑架（6）和压紧块（2），压紧块（2）至少有一对，压紧块（2）成对安装在支撑架（6）上，每对压紧块（2）上下对应设置，每对压紧块（2）中至少有一个压紧块（2）是活动安装在支撑架（6）上的；所述压紧块（2）表面开设有凹槽，每对压紧块（2）的凹槽是相对的；所述对中加强片（1）一面为圆弧形凸起，另一面设置有凹槽；所述压紧块（2）的凹槽为V形槽。
2.根据权利要求1所述的用于板状材料拉伸试验的对中装置，其特征在于：活动安装在支撑架（6）的压紧块（2）通过滑块（4）和导轨（5）安装到支撑架（6）上。
3.根据权利要求2所述的用于板状材料拉伸试验的对中装置，其特征在于：所述对中加强片（1）的圆弧形凸起为半圆柱形凸起。
4.利用权利要求1至3任意一项所述的对中装置对板状材料进行对中的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在对中加强片（1）的凹槽内均匀涂抹高强度胶水，然后将涂抹过胶水的对中加强片（1）粘贴到板状试样（3）的夹持端；
2）在胶水凝固之前将上述粘贴有对中加强片（1）的板状试样（3）放置到放置在下面的压紧块（2）上，调整对中加强片（1）的突起与压紧块（2）的凹槽的相对位置，直至对中加强片（1）的突起与压紧块（2）的凹槽配合紧密；
3）将上下压紧块（2）相互压紧，等待胶水固化后再进行下一步骤的操作；
4）将粘贴有对中加强片（1）的板状试样（3）从粘贴压紧装置中取出后夹持到拉伸试验机的V形钳口上，对中加强片（1）的突起与钳口的V形缺口配合，实现试件与试验机的对中。
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