CN104390851A - 一种可调同轴度缠绕式拉伸夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拉伸夹具，特别公开了一种可调同轴度缠绕式拉伸夹具。它包括上下方向排列的结构相同、呈镜像对称的上夹具和下夹具，所述下夹具包括夹具体，夹具体下端连接接头，所述夹具体上设有横向排列的缠绕柱和夹紧辊，所述缠绕柱上设有左右调节机构，所述夹紧辊上设有夹紧机构。本发明能够根据不同的试样直径调整同轴度，保证试验力和变形测量，可以使试样应力较为分散，避免在夹持处破坏，可以有效防止试样在夹具根部的断裂，可有效减小因夹具重力引起的侧向摆动，方便夹紧试样。

Description

一种可调同轴度缠绕式拉伸夹具

（一）      技术领域

    本发明涉及一种拉伸夹具，特别涉及一种可调同轴度缠绕式拉伸夹具。

（二）      背景技术

一般的软质材料拉伸试验夹具常用结构为在一段圆弧或是半圆弧缠绕一圈或几圈，然后用某种机构固定，缠绕式拉伸夹具可以比较有效防止拉伸试样在夹具夹持的根部断裂，得到比较可靠的试验数据。

但是常见的缠绕式拉伸夹具有如下三个问题：

问题一是常见的缠绕式拉伸夹具无法解决不同直径的拉伸试样夹持后的同轴度问题，比如直径1mm的绳子和直径3mm的绳子用同一种拉伸夹具夹持后，试样轴线会偏离试验机轴线1mm。

拉力试验的主要测量结果是被测试样的变形量和被测试样的拉力之间的关系。试样轴线和试验机轴线的偏离会造成试验力测量和试验变形的较大误差。

丝线绳的拉伸变形一般是通过大变形引伸计、全自动引伸计或是非接触引伸计测量，而这些变形测量工具，都是不符合阿贝原则设计的测量变形的仪器。阿贝原则是仪器设计中一个非常重要的设计原则。古典的阿贝原则是阿贝于1890年提出的一项测量仪设计的指导性原则。他说：要是测量已给出精确的测量结果，必须将被测件布置在基准元件沿运动方向的延长线上。因此可以称为共线原则。 例如游标卡尺就是不符合阿贝原则设计的测量器具，螺旋测微器就符合阿贝原则。根据阿贝原则，测量仪器的轴线与待测工件的轴线须在同一直线上。否则即产生误差。通常阿贝误差产生的原因主要测量仪器的轴线与待测工件的轴线无法完美对应形成的偏差。

阿贝误差与测量轴线和被测件轴线的距离成正比，和测量轴线和被测轴线的偏离角度的正弦值成正比。即

△=S·tgα                          （1）

其中△为测量误差，S为测量轴线和被测轴线的距离，α为两轴线的偏离角度。在试验机实际测量时，一般引伸计轴线和试验机轴线间的距离S在150mm~300mm之间，以两个夹具距离100mm时，引伸计轴线和被测试样轴线角度为0.2°时，不同轴引起的阿贝误差会在0.262mm~0.524mm之间，当变形量为100mm时，阿贝误差为0.262%~0.524%，而试验机变形测量精度一般不应超过0.5%~1%，可见因不同轴引起的阿贝误差是拉力试验变形测量的主要误差，会对生产和研究带来巨大影响。

还有，当被测试样和试验机不同轴时，会对负荷传感器施加一个侧向力，容易引起负荷传感器的损坏，同时影响传感器的精度，即使在传感器和夹具之间增加万向节，也仅能在一定限度内保护负荷传感器。

问题二是常见的缠绕式拉伸夹具在缠绕后的固定部分往往比较尖锐，容易破坏那些强度较低的试样，让其在固定部分断裂，造成试验的失败。

问题三是常见的缠绕式拉伸夹具左右往往不平衡，在通过万向节悬挂在试验机上时，因为重力作用，夹具会向比较重的一端偏歪，会使装夹试样困难。

（三）      发明内容

    本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种可根据不同试样直径调整同轴度的可调同轴度缠绕式拉伸夹具。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种可调同轴度缠绕式拉伸夹具，其特征是，包括上下方向排列的结构相同、呈镜像对称的上夹具和下夹具，所述下夹具包括夹具体，夹具体下端连接接头，所述夹具体上设有横向排列的缠绕柱和夹紧辊，所述缠绕柱上设有左右调节机构，所述夹紧辊上设有夹紧机构。

所述左右调节机构包括与缠绕柱连为一体的导向柱、与导向柱螺纹连接的导向丝杠及用于固定导向柱的锁紧螺母和用于固定导向丝杠的紧固螺钉。

所述夹具体上设有标尺，所述导向柱上设有带指针的压块。

所述夹紧机构包括内面为弧形的C型夹块和用于调整C型夹块左右位置的调整把手。

在上夹具中，C型夹块的内面的圆心位于夹紧辊的圆心的下方，在下夹具中，C型夹块的内面的圆心位于夹紧辊的圆心的上方。

所述上夹具上设有可调整重量的配重块。

本发明的有益效果是：

1、本发明能够根据不同的试样直径调整同轴度，保证试验力和变形测量。

2、本发明设计有渐紧式的C型夹块，C型夹块和压紧滚之间的间隙并不均匀，一头大，另一头小，该结构可以使试样应力较为分散，避免在夹持处破坏，可以有效防止试样在夹具根部的断裂。

3、本发明设计有可调整的配重块，可有效减小因夹具重力引起的侧向摆动，方便夹紧试样。

（四）      附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明的主视、局部剖视结构示意图；

图2为本发明的左视、局部剖视结构示意图；

图3为本发明中上夹具的后视结构示意图；

图4为图3的局部剖视结构示意图；

图5为本发明同轴度调节前的结构示意图；

图6为本发明同轴度调节后的结构示意图。

图中，1上夹具，2下夹具，3夹具体，4接头,5缠绕柱，6夹紧辊，7导向柱，8导向丝杠,9紧固螺钉，10锁紧螺母，11标尺，12压块，13 C型夹块，14调整把手，15配重块，16配重块调整螺栓，17配重块锁紧螺母，18试样。

（五）      具体实施方式

附图为本发明的具体实施例。如图1至图6所示，该种可调同轴度缠绕式拉伸夹具，包括呈镜像对称排列的上夹具1和下夹具2，上夹具1和下夹具2均包括L型的夹具体3，其折弯部分连接接头4，用于与试验机连接，夹具体3的直板部分上安装有横向排列的缠绕柱5和夹紧辊6，夹紧辊6在右，它可以焊接在夹具体3上，也可以通过紧固件紧固连接，缠绕柱5在左，如图3、图4所示，在该处的夹具体3上有孔，孔内有块长方体的导向柱7，缠绕柱5与导向柱7一体制成，导向柱7螺纹连接导向丝杠8，导向丝杠8下方有用于固定导向丝杠8的紧固螺钉9；在夹具体3的背面有用于固定导向柱7的锁紧螺母10；为了保证调整的准确度，在夹具体3的背面设置有标尺11，导向柱7上有一个带指针的压块12，指针指向标尺11；在夹紧辊6的一侧的夹具体3上安装了一个用于压紧试样18的C型夹块13，C型夹块13的内面为弧形，如图1所示，C型夹块13的内面弧形的圆心位于夹紧辊6的圆心的上方，所以C型夹块13的内面弧形与夹紧辊6之间的缝隙呈现上大下小的状态，而与之呈镜像对称的上夹具1则是上小下大，该结构可以使试样18应力较为分散，避免在夹持处破坏；C型夹块13通过调整把手14来调节左右位置，从而夹紧试样18。

为了避免由于上夹具1的存在而能引起的侧向摆动，在上夹具1上安装了配重块15，配重块15的左右位置可以调整，它可在配重块调整螺栓16上根据实际需求左右调整，以平衡夹具左右重量，使夹具平衡，调整好位置后通过配重块锁紧螺母17来固定，此时可以在配重块内侧也设置锁紧螺母。

本发明可用于电子万能试验机、电液伺服疲劳试验机、脉动疲劳试验机等多种拉力试验机。

做试验的时候，如图1所示，把被测试样18一端缠绕在下夹具2的缠绕柱5上缠绕一圈，然后在夹紧辊6上缠绕半圈，旋转调整把手14，使C型夹块13移动夹紧试样18的一端。把被测试样18另一端缠绕在上夹具1的缠绕柱5上缠绕一圈，然后在夹紧辊6上缠绕半圈，旋转调整把手14，使C型夹块13移动夹紧试样18的一端；通过调节导向丝杠8使试样18中心线和家居中心重合，此时分别拧紧锁紧螺母10和紧固螺钉9，图5和图6分别为调整前和调整后的示意图。试样18装夹完成后，即可操作试验机进行拉伸试验。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (6)

1.一种可调同轴度缠绕式拉伸夹具，其特征是，包括上下方向排列的结构相同、呈镜像对称的上夹具（1）和下夹具（2），所述下夹具（2）包括夹具体（3），夹具体（3）下端连接接头（4），所述夹具体（3）上设有横向排列的缠绕柱（5）和夹紧辊（6），所述缠绕柱（5）上设有左右调节机构，所述夹紧辊（6）上设有夹紧机构。

2.根据权利要求1所述的可调同轴度缠绕式拉伸夹具，其特征是，所述左右调节机构包括与缠绕柱（6）连为一体的导向柱（7）、与导向柱（7）螺纹连接的导向丝杠（8）及用于固定导向柱（7）的锁紧螺母（10）和用于固定导向丝杠（8）的紧固螺钉（9）。

3.根据权利要求2所述的可调同轴度缠绕式拉伸夹具，其特征是，所述夹具体（3）上设有标尺（11），所述导向柱（7）上设有带指针的压块（12）。

4.根据权利要求1所述的可调同轴度缠绕式拉伸夹具，其特征是，所述夹紧机构包括内面为弧形的C型夹块（13）和用于调整C型夹块（13）左右位置的调整把手（14）。

5.根据权利要求4所述的可调同轴度缠绕式拉伸夹具，其特征是，在上夹具（1）中，C型夹块（13）的内面的圆心位于夹紧辊（6）的圆心的下方，在下夹具中（2），C型夹块（13）的内面的圆心位于夹紧辊（6）的圆心的上方。

6.根据权利要求1至5任一项所述的可调同轴度缠绕式拉伸夹具，其特征是，所述上夹具（1）上设有可调整重量的配重块（15）。