CN107121332B - 用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置，包括两个完全相同的主体，所述主体包括半圆形卡箍、手柄、丝杠、压块和挡板，半圆形卡箍顶部外壁对称设有一对相互平行的竖直凸起，挡板固定在两个竖直凸起的顶面，位于挡板正下方的压块中心设有两阶通孔，压块设置在半圆形卡箍顶面，丝杠一端与压块的二阶通孔配合，另一端穿过挡板与挡板上方的手柄通过过盈配合。本发明目的在于减少试件与入射杆和透射杆之间的间隙对试验结果产生的误差，结构简单、安装操作方便。

Description

用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置
技术领域
本发明属于材料的动态力学性能测试技术，具体涉及一种用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置。
背景技术
大多数材料在强度等力学性质方面都表现出某种程度的加载率或应变率敏感性。高幅值短时间脉冲和载荷所引起的材料力学性质的应变率效应，对于抗动载的结构设计与分析是非常重要的，这对研究武器的侵彻、爆炸和高速碰撞是非常必要的。
分离式霍普金森压杆（简称SHPB）被公认为是最常用最有效的研究脉冲动载作用下材料力学性质的实验设备。由于SHPB试验装置具有结构简单、操作方便、测量方法巧妙、加载波形易于控制等优点，并可以实测材料在高应变率下的应力应变曲线，因此它是材料动力学中最基本的一种试验装置。
分离式霍普金森压杆虽然在研究材料动态压缩性能的领域得到广泛的应用，但其装置在使用过程中的试件的安装中存在一些问题，通常情况下，为了固定试件并减少试件与压杆之间的缝隙，使用凡士林等具有一定黏性的粘结剂涂抹试件的两个端面，与两端的压杆相连，并利用塑料条连接两个压杆，用胶带等将其固定在压杆上。这种方法中胶带在压杆上残留粘结剂去除麻烦，并在试验中操作繁琐，进行系列实验时严重影响试验效率，造成时间和试验耗材的浪费。所以，亟需一种造价低廉、结构简单、操作方便的辅助装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置，解决了试验时试件安置过程中试件容易松动进而影响试验结果的问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置，包括两个完全相同的主体，所述主体包括半圆形卡箍、手柄、丝杠、压块和挡板，半圆形卡箍顶部外壁对称设有一对相互平行的竖直凸起，挡板固定在两个竖直凸起的顶面，位于挡板正下方的压块中心设有两阶通孔，压块设置在半圆形卡箍顶面，丝杠一端与压块的二阶通孔配合，另一端穿过挡板与挡板上方的手柄通过过盈配合。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）设计合理、结构简单、安装操作方便；（2）对试件产生压紧作用，减少了试件与入射杆和透射杆之间的空隙，有效的提高了试验精度；（3）加工简单、费用低廉。
附图说明
图1 为本发明用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置的整体结构示意图。
图2 为本发明用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置的半圆形卡箍局部放大图。
图3为本发明用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置的半圆形卡箍俯视图。
图4 为本发明用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置的局部放大图。
图5为本发明用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置在分离式霍普金森压杆试验设备中应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1至图4，本发明提出一种用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置，包括两个完全相同的主体，所述主体包括半圆形卡箍1、手柄2、丝杠3、压块6和挡板7，半圆形卡箍1顶部外壁对称设有一对相互平行的竖直凸起8，挡板7固定在两个竖直凸起8的顶面，位于挡板7正下方的压块6中心设有两阶通孔，压块6设置在半圆形卡箍1顶面，丝杠3一端与压块6的二阶通孔配合，另一端穿过挡板7与挡板7上方的手柄2通过过盈配合。
所述半圆形卡箍1的开口端上对称设有一对支耳9，用于将两个半圆形卡箍1通过螺栓连接固定。
所述两个竖直凸起8之间的半圆形卡箍1顶面设有一个凹槽10，压块6位于所述凹槽10中，凹槽10对其起限位作用。
所述挡板7中心设有螺纹孔，与丝杠3的主螺纹相匹配。
所述丝杠3一端采用次口径螺纹，次口径部分通过压块6中的内径小的通孔，并与螺母5配合，完成压块6在丝杠3上沿丝杠3轴向方向的定位。
结合图5，实验时，需要两组分离式霍普金森压杆试验设备辅助装置，两组分离式霍普金森压杆试验设备辅助装置分别固定在入射杆和透射杆靠近试件的一端，通过两个塑料条完成对试件的压紧和释放。
压紧塑料条的过程中，两个塑料条的两端分别自两个竖直凸起8之间的半圆形卡箍1的顶面伸出，通过转动手柄2，丝杠3随着手柄2的转动而转动，压块6随着丝杠3的转动，沿丝杠3轴向向下运动，压紧塑料条，并通过凹槽10进行限位，完成对塑料条的压紧，进而对试件进行压紧。释放塑料条时，向反方向转动手柄2，丝杠3随着手柄2的转动而转动，压块6随着丝杠3的转动，沿丝杠3轴向向上运动，自凹槽10中抬起，完成对塑料条释放，进而释放试件。
实施例
结合图1至图5，本发明提出一种用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置，包括两个完全相同的主体，所述主体包括半圆形卡箍1、手柄2、丝杠3、压块6和挡板7，半圆形卡箍1顶部外壁对称设有一对相互平行的竖直凸起8，挡板7通过螺栓4固定在两个竖直凸起8的顶面，位于挡板7正下方的压块6中心设有两阶通孔，压块6设置在半圆形卡箍1顶面，丝杠3一端与压块6的二阶通孔配合，另一端穿过挡板7与挡板7上方的手柄2通过过盈配合。
所述半圆形卡箍1的开口端上对称设有一对支耳9，用于将两个半圆形卡箍1通过螺栓4配合螺母5连接固定。
所述两个竖直凸起8之间的半圆形卡箍1顶面设有一个凹槽10，压块6位于所述凹槽10中，凹槽10对其起限位作用。
所述挡板7中心设有螺纹孔，与丝杠3的主螺纹相匹配。
所述丝杠3一端采用次口径螺纹，次口径部分通过压块6中的内径小的通孔，并与螺母5配合，完成压块6在丝杠3上沿丝杠3轴向方向的定位。
结合图4，两组分离式霍普金森压杆试验设备辅助装置分别固定在入射杆和透射杆靠近试件的一端，通过两个塑料条完成对试件的压紧和释放。

Claims (3)

1.一种用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置，其特征在于：包括两个完全相同的主体，所述主体包括半圆形卡箍（1）、手柄（2）、丝杠（3）、压块（6）和挡板（7），半圆形卡箍（1）顶部外壁对称设有一对相互平行的竖直凸起（8），挡板（7）固定在两个竖直凸起（8）的顶面，位于挡板（7）正下方的压块（6）中心设有两阶通孔，压块（6）设置在半圆形卡箍（1）顶面，丝杠（3）一端与压块（6）的二阶通孔配合，另一端穿过挡板（7）与挡板（7）上方的手柄（2）通过过盈配合；
所述半圆形卡箍（1）的开口端上对称设有一对支耳（9），用于将两个半圆形卡箍（1）通过螺栓连接固定；
所述两个竖直凸起（8）之间的半圆形卡箍（1）顶面设有一个凹槽（10），压块（6）位于所述凹槽（10）中，凹槽（10）对其起限位作用。
2.根据权利要求1所述的用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置，其特征在于：所述挡板（7）中心设有螺纹孔，与丝杠（3）的主螺纹相匹配。
3.根据权利要求1所述的用于分离式霍普金森压杆试验设备的辅助装置，其特征在于：所述丝杠（3）一端采用次口径螺纹，次口径部分通过压块（6）中的内径小的通孔，并与螺母配合，完成压块（6）在丝杠（3）上沿丝杠（3）轴向方向的定位。
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