CN108088738A - 一种用于试验机板型试件的对中夹具 - Google Patents

一种用于试验机板型试件的对中夹具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及材料静力、疲劳试验领域，特别涉及一种用于试验机板型试件的对中夹具，包括：平行设置的上、下定位杆；中间杆；滑动套设在中间杆上的上、下套筒；两个上夹头和两个下夹头，分别滑动设置在上定位杆的底面以及下定位杆的顶面；两根上支臂和两根下支臂，连接夹头与套筒；两个夹头滑块，滑动设置在上定位杆的顶面或下定位杆的底面，固定夹持在对应侧的试验机夹头的两侧。本发明的用于试验机板型试件的对中夹具，每个套筒连接的是等长的支臂，移动套筒时左右两个支臂同时移动且距离相同，保证了夹持试件时试件中心与夹具中心对正，从而保证了试件中心与试验机中心对正，安装时简单方便，省时省力，不依赖操作人员的技术和经验。

Description

一种用于试验机板型试件的对中夹具
技术领域
本发明涉及材料静力、疲劳试验领域，特别涉及一种用于试验机板型试件的对中夹具。
背景技术
在飞行器的研制过程中，涉及到许多材料、工艺、结构形式的设计研发与应用，需要通过试验手段掌握它们的材料性能、工艺性能与结构性能。目前，应用试验机进行此类试验是一种成熟可靠的手段。试验过程中，需要对大量的板型试件进行试验，试件通过试验机夹头夹持在试验机上，然后进行静力、疲劳等相关试验。
由于试件为板型，所以安装时试件的中线应与试验机中线对齐，保证载荷正确加载传递。目前的安装方法是：量出试件两端的中点，在试件上画出中线，将试件中线与试验机夹头上的中心线对齐。但是，在安装过程中，由于人眼在各个角度的视觉误差，很难保证两端对齐，需要进行多次调整才能达到对中要求，而安装的质量与效率完全取决于安装人员的经验，需要花费大量时间进行调整，甚至会因为安装不准确而影响试验结果。
发明内容
本发明的目的是提供了一种用于试验机板型试件的对中夹具，以解决现有试验机板型试件夹具存在的至少一个问题。
本发明的技术方案是：
一种用于试验机板型试件的对中夹具，包括：
上定位杆；
下定位杆，平行设置在所述上定位杆底部；
中间杆，垂直固定设置在所述上定位杆和所述下定位杆之间，且所述中间杆在所述上定位杆和所述下定位杆上的连接点分别位于所述上定位杆和所述下定位杆的长度方向的中点；
上套筒，滑动套设在所述中间杆上，所述上套筒上开设有贯穿的螺栓孔，用于通过螺栓对所述上套筒进行固定；
下套筒，滑动套设在所述中间杆上，且位于所述上套筒底部，所述下套筒上开设有贯穿的螺栓孔，用于通过螺栓对所述下套筒进行固定；
两个上夹头，沿所述上定位杆长度方向滑动设置在所述上定位杆的底面，且分别位于所述中间杆在所述上定位杆上的连接点的两侧，所述上夹头上设置有板型试件夹持端；
两根左右对称设置的上支臂，其中一根所述上支臂的一端与其中一个所述上夹头铰接，另一端与所述上套筒铰接，另一根所述上支臂的一端与另一个所述上夹头铰接，所述另一根上支臂的另一端与所述上套筒铰接；
两个下夹头，沿所述下定位杆长度方向滑动设置在所述下定位杆的顶面，且分别位于所述中间杆在所述下定位杆上的连接点的两侧，所述下夹头上设置有板型试件夹持端；
两根左右对称设置的下支臂，其中一根所述下支臂的一端与其中一个所述下夹头铰接，另一端与所述下套筒铰接，另一根所述下支臂的一端与另一个所述下夹头铰接，所述另一根下支臂的另一端与所述下套筒铰接；
两个夹头滑块，沿长度方向滑动设置在所述上定位杆的顶面或所述下定位杆的底面，所述夹头滑块上开设有至少两个螺栓孔，分别用于通过螺栓对所述夹头滑块进行固定以及将两个所述夹头滑块固定夹持在对应侧的试验机夹头的两侧。
可选的，所述的用于试验机板型试件的对中夹具还包括：
夹头滑块定位杆，平行固定设置在所述上定位杆的顶面或所述下定位杆的底面，所述两个夹头滑块沿长度方向滑动设置在所述夹头滑块定位杆的顶面或底面。
可选的，所述上定位杆的顶面和所述下定位杆的底面分别沿长度方向设置有开设的燕尾槽，所述上夹头顶部和下夹头底部上分别设置有相适配的滑块。
可选的，所述夹头滑块定位杆平行固定设置在所述下定位杆的底面，所述夹头滑块定位杆底面沿长度方向设置有开设的燕尾槽，所述夹头滑块顶部设置有相适配的滑块。
可选的，所述夹头滑块定位杆和所述下定位杆上分别设置有用于安装定位的两个定位孔。
可选的，所述夹头滑块定位杆上设置有刻度。
可选的，所述上定位杆和所述下定位杆上设置有刻度。
可选的，所述上夹头和所述下夹头上的板型试件夹持端呈U形，且两个所述上夹头之间的板型试件夹持端的U形开口相向设置，两个所述下夹头之间的板型试件夹持端的U形开口相向设置。
发明效果：
本发明的用于试验机板型试件的对中夹具，每个套筒连接的是等长的支臂，移动套筒时左右两个支臂同时移动且距离相同，保证了夹持试件时试件中心与夹具中心对正，从而保证了试件中心与试验机中心对正，安装时简单方便，省时省力，不依赖操作人员的技术和经验。
附图说明
图1是本发明用于试验机板型试件的对中夹具的结构示意图；
图2是本发明用于试验机板型试件的对中夹具运用时的结构示意图；
图3是本发明用于试验机板型试件的对中夹具中夹头滑块定位杆(6)连接部分的示意图；
图4是本发明用于试验机板型试件的对中夹具中下夹头(或上夹头)的主视图；
图5是本发明用于试验机板型试件的对中夹具中下夹头(或上夹头)的侧视图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图1至图5对本发明做进一步详细说明。
本发明提供了一种用于试验机板型试件的对中夹具，包括上定位杆11、下定位杆12、中间杆13、上套筒21、下套筒22、上夹头(31)、上支臂41、下夹头32、下支臂42以及夹头滑块5。
下定位杆12平行设置在上定位杆11底部；中间杆13为一根高精度圆柱导轨，垂直固定设置在上定位杆11和下定位杆12之间，且中间杆13在上定位杆11和下定位杆12上的连接点分别位于上定位杆11和下定位杆12的长度方向的中点。
上套筒21滑动套设在中间杆13上，上套筒21上开设有贯穿的螺栓孔，用于通过螺栓对上套筒21在中间杆13上的位置进行固定。
同样，下套筒22滑动套设在中间杆13上，且位于上套筒21底部，下套筒22上开设有贯穿的螺栓孔，用于通过螺栓对下套筒22在中间杆13上的位置进行固定。
上夹头31的数量为两个，沿上定位杆11长度方向滑动设置在上定位杆11的底面，且分别位于中间杆13在上定位杆11上的连接点的两侧，上夹头31上设置有板型试件夹持端。
上支臂41的数量为两根，左右对称设置，其中一根上支臂41的一端与其中一个上夹头31铰接，另一端与上套筒21铰接；另一根上支臂41的一端与另一个上夹头31铰接，另一根上支臂41的另一端与上套筒21铰接。
同样，下夹头32的数量为两个，沿下定位杆12长度方向滑动设置在下定位杆12的顶面，且分别位于中间杆13在下定位杆12上的连接点的两侧，下夹头32上设置有板型试件夹持端。
下支臂42的数量为两根，左右对称设置，其中一根下支臂42的一端与其中一个下夹头32铰接，另一端与下套筒22铰接，另一根下支臂42的一端与另一个下夹头32铰接，另一根下支臂42的另一端与下套筒22铰接。
本发明的用于试验机板型试件的对中夹具，上、下夹头与上、下支臂间采用分体设计，从而可以根据不同的试验机夹头生产不同尺寸的上、下夹头，来与上、下定位杆配合。
夹头滑块5的数量为两个，沿长度方向滑动设置在上定位杆11的顶面或下定位杆12的底面，夹头滑块5上开设有至少两个螺栓孔，分别用于通过螺栓对夹头滑块5进行固定以及将两个夹头滑块5固定夹持在对应侧的试验机夹头的两侧。
进一步，本发明的用于试验机板型试件的对中夹具中，是在上定位杆11的顶面和下定位杆12的底面分别沿长度方向设置有开设的燕尾槽，上夹头31顶部和下夹头32底部上分别设置有相适配的滑块。
进一步，本发明的用于试验机板型试件的对中夹具还包括夹头滑块定位杆6，平行固定设置在上定位杆11的顶面或下定位杆12的底面。本实施例中，优选夹头滑块定位杆6平行固定设置在下定位杆12的底面，两个夹头滑块5沿长度方向滑动设置在夹头滑块定位杆6的底面；具体地，夹头滑块定位杆6底面沿长度方向设置有开设的燕尾槽，夹头滑块5顶部设置有相适配的滑块；夹头滑块5与燕尾槽配合端有一螺纹通孔，孔内安装用于限定夹头滑块5位置的锁紧螺钉。进一步，夹头滑块定位杆6和下定位杆12上分别设置有用于安装定位的两个定位孔14，安装时先用定位销将两部分定位，再用连接螺栓将两部分连接，从而保证安装精度。另外，夹头滑块定位杆6上标有精确刻度线，用于固定夹头滑块5时测量尺寸。
进一步，在上定位杆11和下定位杆12上也可以设置刻度，用于辅助安装试验件。
进一步，本发明的用于试验机板型试件的对中夹具中，上夹头31和下夹头32上的板型试件夹持端呈U形，且两个上夹头31之间的板型试件夹持端的U形开口相向设置，两个下夹头32之间的板型试件夹持端的U形开口相向设置。
本发明的用于试验机板型试件的对中夹具，每个套筒连接的是等长的支臂，移动套筒时左右两个支臂同时移动且距离相同，保证了夹持试件时试件中心与夹具中心对正，从而保证了试件中心与试验机中心对正，安装时简单方便，省时省力，不依赖操作人员的技术和经验。
采用本发明的用于试验机板型试件的对中夹具对一长方形平板零件进行试验，具体如下：
首先根据试验机夹头尺寸选择合适的夹头滑块定位杆6和夹头滑块5，将夹头滑块定位杆6的燕尾槽的两个定位孔14与对应的下定位杆12的燕尾槽上的两个定位孔14对齐，插入定位销将两部分定位，再用连接螺栓将两部分连接。通过试验机夹头及夹头滑块定位杆6上的刻度，确定夹头滑块定位杆6的位置，保证两侧夹头滑块5位置对称，用螺丝刀锁紧夹头滑块定位杆6螺纹通孔内的锁紧螺钉，在夹头滑块定位杆6的螺纹通孔上安装锁紧销并锁紧，注意锁紧过程中保证夹头滑块定位杆6带刻度的面与试验机夹头夹持面平齐，保证本装置夹头滑块定位杆6的中心刻度线与试验机夹头中心刻度线对齐。
将试验件安装在本装置试验机夹头一侧的2个下夹头32上的U形夹持端。调整圆柱中间杆13下套筒22的位置，使下夹头32将试验件夹紧，锁死下套筒22上螺纹通孔上的锁紧销。再调整上套筒21的位置，使另一端的两个上夹头31将试验件夹紧，锁死上套筒21螺纹通孔上的锁紧销，将试验件彻底固定。控制试验机夹头的位置，将试验件两端夹紧，试验件安装完成。
由于四个支臂的长度是相等的，两个套筒完全相同，四个夹头的尺寸也完全相同，高精度的圆柱中间杆13和燕尾槽导轨保证了机构的间隙非常小，所以试验件安装完成后，整个试验件相对于本装置的中心线左右对称，而本装置通过夹头滑块安装在试验机夹头上，可以通过刻度线保证本装置的中心线与试验机夹头上的中心线对齐，从而保证了试验件的中心线与试验机夹头的中心线对齐，误差完全满足试验要求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种用于试验机板型试件的对中夹具，其特征在于，包括：
上定位杆(11)；
下定位杆(12)，平行设置在所述上定位杆(11)底部；
中间杆(13)，垂直固定设置在所述上定位杆(11)和所述下定位杆(12)之间，且所述中间杆(13)在所述上定位杆(11)和所述下定位杆(12)上的连接点分别位于所述上定位杆(11)和所述下定位杆(12)的长度方向的中点；
上套筒(21)，滑动套设在所述中间杆(13)上，所述上套筒(21)上开设有贯穿的螺栓孔，用于通过螺栓对所述上套筒(21)进行固定；
下套筒(22)，滑动套设在所述中间杆(13)上，且位于所述上套筒(21)底部，所述下套筒(22)上开设有贯穿的螺栓孔，用于通过螺栓对所述下套筒(22)进行固定；
两个上夹头(31)，沿所述上定位杆(11)长度方向滑动设置在所述上定位杆(11)的底面，且分别位于所述中间杆(13)在所述上定位杆(11)上的连接点的两侧，所述上夹头(31)上设置有板型试件夹持端；
两根左右对称设置的上支臂(41)，其中一根所述上支臂(41)的一端与其中一个所述上夹头(31)铰接，另一端与所述上套筒(21)铰接，另一根所述上支臂(41)的一端与另一个所述上夹头(31)铰接，所述另一根上支臂(41)的另一端与所述上套筒(21)铰接；
两个下夹头(32)，沿所述下定位杆(12)长度方向滑动设置在所述下定位杆(12)的顶面，且分别位于所述中间杆(13)在所述下定位杆(12)上的连接点的两侧，所述下夹头(32)上设置有板型试件夹持端；
两根左右对称设置的下支臂(42)，其中一根所述下支臂(42)的一端与其中一个所述下夹头(32)铰接，另一端与所述下套筒(22)铰接，另一根所述下支臂(42)的一端与另一个所述下夹头(32)铰接，所述另一根下支臂(42)的另一端与所述下套筒(22)铰接；
两个夹头滑块(5)，沿长度方向滑动设置在所述上定位杆(11)的顶面或所述下定位杆(12)的底面，所述夹头滑块(5)上开设有至少两个螺栓孔，分别用于通过螺栓对所述夹头滑块(5)进行固定以及将两个所述夹头滑块(5)固定夹持在对应侧的试验机夹头的两侧。
2.根据权利要求1所述的用于试验机板型试件的对中夹具，其特征在于，还包括：
夹头滑块定位杆(6)，平行固定设置在所述上定位杆(11)的顶面或所述下定位杆(12)的底面，所述两个夹头滑块(5)沿长度方向滑动设置在所述夹头滑块定位杆(6)的顶面或底面。
3.根据权利要求2所述的用于试验机板型试件的对中夹具，其特征在于，所述上定位杆(11)的顶面和所述下定位杆(12)的底面分别沿长度方向设置有开设的燕尾槽，所述上夹头(31)顶部和下夹头(32)底部上分别设置有相适配的滑块。
4.根据权利要求3所述的用于试验机板型试件的对中夹具，其特征在于，所述夹头滑块定位杆(6)平行固定设置在所述下定位杆(12)的底面，所述夹头滑块定位杆(6)底面沿长度方向设置有开设的燕尾槽，所述夹头滑块(5)顶部设置有相适配的滑块。
5.根据权利要求4所述的用于试验机板型试件的对中夹具，其特征在于，所述夹头滑块定位杆(6)和所述下定位杆(12)上分别设置有用于安装定位的两个定位孔(14)。
6.根据权利要求5所述的用于试验机板型试件的对中夹具，其特征在于，所述夹头滑块定位杆(6)上设置有刻度。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于试验机板型试件的对中夹具，其特征在于，所述上定位杆(11)和所述下定位杆(12)上设置有刻度。
8.根据权利要求1所述的用于试验机板型试件的对中夹具，其特征在于，所述上夹头(31)和所述下夹头(32)上的板型试件夹持端呈U形，且两个所述上夹头(31)之间的板型试件夹持端的U形开口相向设置，两个所述下夹头(32)之间的板型试件夹持端的U形开口相向设置。
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