CN105424472B - 一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，涉及金属材料拉伸试验领域，该夹具包括上承载板、下承载板和连接柱，上承载板和下承载板通过连接柱连接，上承载板、下承载板与连接柱围绕而成第一侧面腔和第二侧面腔，第一侧面腔内设置有至少两个第一刚度调节杆，第二侧面腔内设置有与第一刚度调节杆相对应的第二刚度调节杆；第一刚度调节杆、第二刚度调节杆均为一端与下承载板连接，另一端与上承载板旋转连接，且第一刚度调节杆、第二刚度调节杆均能够调整相对上承载板的旋紧程度，以改变上承载板与下承载板之间的传力面积。本发明的夹具沿测试件方向的刚度较大，能够避免夹具受损，且能够精确调整加载频率满足试验要求。

Description

一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具

技术领域

本发明涉及金属材料拉伸试验领域，具体涉及一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具。

背景技术

疲劳试验机是对试样多次重复加载以测试试样疲劳性能的设备，在使用时，将测试件夹持在夹具上进行测试，高频疲劳试验机是基于系统共振原理进行疲劳加载的设备，当激振器产生的激振力频率、相位与振动系统的固有频率基本一致时，激振器与振动系统发生共振，共振状态下振荡器的惯性力往复作用在测试件上完成对测试件的疲劳试验。

现有的夹具通常包括两相对设置的承载板，两承载板之间通过连接柱连接，一承载板上开有夹持孔，在测试过程中，夹具也要受到惯性力的作用，当进行高频疲劳测试时，夹具沿测试件方向受力较大，容易受损；且由于振动系统是建立在系统共振原理上的，对于试验加载频率有明确限定的试验，难以精确调整加载频率满足试验要求。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，沿测试件方向的刚度较大，能够避免夹具受损，且能够精确调整加载频率满足试验要求。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，包括上承载板、下承载板和连接柱，所述上承载板和下承载板通过连接柱连接，所述上承载板、下承载板与连接柱围绕而成两个相对设置的腔室：第一侧面腔和第二侧面腔，所述第一侧面腔内设置有至少两个第一刚度调节杆，所述第二侧面腔内设置有与第一刚度调节杆相对应的第二刚度调节杆；

所述第一刚度调节杆、第二刚度调节杆均为一端与下承载板连接，另一端与上承载板旋转连接，且所述第一刚度调节杆、第二刚度调节杆均能够调整相对上承载板的旋紧程度，以改变上承载板与下承载板之间的传力面积。

在上述技术方案的基础上，所述第一侧面腔内设置有两个第一刚度调节杆，所述第二侧面腔内设置有两个第二刚度调节杆。

在上述技术方案的基础上，所述下承载板上开有用于测试件通过的夹持孔。

在上述技术方案的基础上，所述第一刚度调节杆、第二刚度调节杆的横截面积均与连接柱的横截面积相同。

在上述技术方案的基础上，所述下承载板与第一刚度调节杆相对应之处设置有沉孔，所述上承载板与第一刚度调节杆螺纹连接；所述下承载板与第二刚度调节杆相对应之处设置有沉孔，所述上承载板与第二刚度调节杆螺纹连接。

在上述技术方案的基础上，所述夹具包括刚度增强状态和常规刚度状态。

在上述技术方案的基础上，当所述夹具为刚度增强状态时，所述第一刚度调节杆、第二刚度调节杆的与上承载板旋紧并调整预紧力，所述第一刚度调节杆、第二刚度调节杆参与夹具传力。

在上述技术方案的基础上，当所述夹具为常规刚度状态时，所述第一刚度调节杆、第二刚度调节杆与上承载板处于旋松状态，所述第一刚度调节杆、第二刚度调节杆退出或部分退出夹具传力。

一种带有可调刚度夹具的高频疲劳试验机，所述高频疲劳试验机包括上述可调刚度夹具。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，包括第一刚度调节杆和第二刚度调节杆，两调节杆均为一端与下承载板旋转连接，另一端与上承载板连接，且第一刚度调节杆、第二刚度调节杆均能够调整相对上承载板的旋紧程度，以改变上承载板与下承载板之间的传力面积，调节杆与上承载板旋紧时，传力面积较大，夹具的刚度越大，从而避免夹具在高频疲劳测试仪多次重复加载后，导致夹具破损，能够延长夹具的使用寿命，进而降低成本；同时，也能够通过旋松调节杆与上承载板，进而减小传力面积，来适应对于试验加载频率有明确限定的试验，进而精确调整加载频率满足试验要求。

(2)本发明用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，通过在现有的夹具上加装第一刚度调节杆和第二刚度调节杆，结构比较简单，加工比较方便，成本较低。

附图说明

图1为本发明实施例中高频疲劳试验机的结构示意图；

图2为本发明中高频疲劳试验机测试试件的示意图。

图中：1-螺纹孔，2-上承载板，3-第二刚度调节杆，4-连接柱，5-沉孔，6-下承载板，7-第一刚度调节杆，8-夹持孔，9-可调刚度夹具，10-测试件。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，包括上承载板2、下承载板6和连接柱4，上承载板2和下承载板6通过连接柱4连接，下承载板6上开有用于待测试件10通过的夹持孔8，夹具包括一夹持件，夹持件的一端位于上承载板2的上方，另一端穿过上承载板2后位于夹持孔8的上方。

上承载板2、下承载板6与连接柱4围绕而成两个相对设置的腔室：第一侧面腔和第二侧面腔，本实施例中，连接柱4的数量为4个，其中，两连接柱4与上承载板2、下承载板6围绕形成第一侧面腔，另外两连接柱4与上承载板2、下承载板6围绕形成第二侧面腔，且第一侧面腔、第二侧面腔均不在带有夹持孔8的一侧。

第一侧面腔内设置有至少两个第一刚度调节杆7，第二侧面腔内设置有与第一刚度调节杆7相对应的第二刚度调节杆3，第一刚度调节杆7与第二刚度调节杆3的数量相同，且第一刚度调节杆7与相对应的第二刚度调节杆3沿上承载板2的纵向中心线对称设置。

第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3的横截面均与连接柱4的横截面相同，以保证刚度调整的幅度。

在实际使用中，第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3的数量根据实际情况进行设定，本实施例中，第一侧面腔内设置有两个第一刚度调节杆7，所述第二侧面腔内设置有两个第二刚度调节杆3。本实施例中的第一刚度调整杆、第一刚度调整杆均采用10.9级高强度内六角螺栓制成，且第一刚度调整杆、第一刚度调整杆的布置方向与试件受力方向平行。

第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3均为一端与下承载板6连接，另一端与上承载板2旋转连接，且第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3均能够调整相对上承载板2的旋紧程度，以改变上承载板2与下承载板6之间的传力面积。

本发明实施例中，通过在下承载板6与第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3相对应之处设置沉孔5，上承载板2与第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3对应之处设置螺纹孔1，且沉孔5的尺寸与第一刚度调整杆、第二刚度调节杆的形位公差配套。第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3均为一端与上承载板2螺纹孔1连接，另一端位于沉孔5内，在实际使用时，以第一刚度调节杆7为例：通过转动第一刚度调节杆7与上承载板2连接的一端，进而调节第一刚度调节杆7与沉孔5旋紧，使第一刚度调节杆7参与夹具受力，夹具的刚度增大，从而间接调整电磁谐振式高频试验机的加载频率。

夹具包括刚度增强状态和常规刚度状态，当夹具为刚度增强状态时，第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3的与上承载板2旋紧并调整预紧力，此时，第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3与上承载板2、下承载板6的传力面积最大，此时，第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3参与夹具传力。当夹具为常规刚度状态时，第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3与上承载板2处于旋松状态，此时，第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3与上承载板2、下承载板6的传力面积较小，第一刚度调节杆7、第二刚度调节杆3完全退出或部分退出夹具传力。

参见图2所示，本发明还提供一种带有可调刚度夹具的高频疲劳试验机，该高频疲劳试验机包括两相对设置的可调刚度夹具9，测试件10位于两可调刚度夹具9之间。在实际使用时，通过两相对设置的可调刚度夹具9，能够更大范围的调整刚度，并保证试件对中良好。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，包括上承载板(2)、下承载板(6)和连接柱(4)，所述上承载板(2)和下承载板(6)通过连接柱(4)连接，其特征在于：所述上承载板(2)、下承载板(6)与连接柱(4)围绕而成两个相对设置的腔室：第一侧面腔和第二侧面腔，所述第一侧面腔内设置有至少两个第一刚度调节杆(7)，所述第二侧面腔内设置有与第一刚度调节杆(7)相对应的第二刚度调节杆(3)；

所述第一刚度调节杆(7)、第二刚度调节杆(3)均为一端与下承载板(6)连接，另一端与上承载板(2)旋转连接，且所述第一刚度调节杆(7)、第二刚度调节杆(3)均能够调整相对上承载板(2)的旋紧程度，以改变上承载板(2)与下承载板(6)之间的传力面积；

所述下承载板(6)与第一刚度调节杆(7)相对应之处设置有沉孔(5)，所述上承载板(2)与第一刚度调节杆(7)螺纹连接；所述下承载板(6)与第二刚度调节杆(3)相对应之处设置有沉孔(5)，所述上承载板(2)与第二刚度调节杆(3)螺纹连接。

2.如权利要求1所述的一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，其特征在于：所述第一侧面腔内设置有两个第一刚度调节杆(7)，所述第二侧面腔内设置有两个第二刚度调节杆(3)。

3.如权利要求1所述的一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，其特征在于：所述下承载板(6)上开有用于测试件(10)通过的夹持孔(8)。

4.如权利要求1所述的一种用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，其特征在于：所述第一刚度调节杆(7)、第二刚度调节杆(3)的横截面积均与连接柱(4)的横截面积相同。

5.如权利要求1至4中任一项所述的用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，其特征在于：所述夹具包括刚度增强状态和常规刚度状态。

6.如权利要求5所述的用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，其特征在于：当所述夹具为刚度增强状态时，所述第一刚度调节杆(7)、第二刚度调节杆(3)与上承载板(2)旋紧并调整预紧力，所述第一刚度调节杆(7)、第二刚度调节杆(3)参与夹具传力。

7.如权利要求6所述的用于高频疲劳试验机的可调刚度夹具，其特征在于：当所述夹具为常规刚度状态时，所述第一刚度调节杆(7)、第二刚度调节杆(3)与上承载板(2)处于旋松状态，所述第一刚度调节杆(7)、第二刚度调节杆(3)退出或部分退出夹具传力。

8.一种带有权利要求1至7中任一项所述的可调刚度夹具的高频疲劳试验机，其特征在于：所述高频疲劳试验机包括权利要求1至4中任一项所述的可调刚度夹具(9)。