CN109154593A - 用于在侧向作用气动夹上测试织物的集成式楔形件 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于织物的材料测试的装置，其中材料测试装置包括具有相对夹钳面的夹具。设有楔形件，其被安装在附接到夹具的支架上。楔形件用于增大材料抵靠夹具的夹钳的表面积，这增大夹具在测试期间固持到样本/样品/材料上的能力。楔形件可以在支架中滑动，或楔形件支座可以在支架中滑动，以允许楔形件自身在夹具主体中自居中。

Description

用于在侧向作用气动夹上测试织物的集成式楔形件
发明背景
本申请根据35 U.S.C.§119(e)主张2016年4月1日申请的第62/316,805号美国临时申请的优先权，所述美国临时申请的全部内容出于所有目的而援引并入本文中。
技术领域
本公开涉及用于对织物或类似材料的材料测试的装置，其中材料测试设备包括具有相对夹钳面的夹具以便对织物样本施加拉伸力。
背景技术
在使用具有相对夹钳面的夹具对织物的材料测试的现有技术中，已知将织物缠绕在绞盘夹的卷筒周围以防止夹钳断裂或夹钳滑移。类似地，已知将线或纱线缠绕在线夹或纱线夹的平滑弯曲表面周围。
然而，现有技术夹具设计可能无法将一些材料夹持到所需负载，这可导致样品滑移和测试失败。此外，现有技术装置可能针对不同材料需要不同的两组或更多组夹具，一组夹具用于典型样品例如金属或塑料，而第二组夹具(线夹或纱线夹或绞盘夹)允许测试织物。
此外，在现有技术中，可以基于织物夹的安装和组装质量进行对准。可时常无法在没有对夹具进行永久修改的情况下考量未对准。
发明内容
本公开涉及一种用于材料测试的装置，该装置包括支架和楔形件，其中织物或类似样本材料的条带可以缠绕在所述楔形件周围。在安装在夹具中后，楔形件和材料被固持在夹具的夹钳面之间。楔形件用于增大材料抵靠夹钳面的表面积，这增大夹具在测试期间牢固地固持样本/样品/材料的能力。楔形件可以在支架中滑动，因此允许楔形件自身在夹具主体中自居中。自居中允许夹具的上夹钳和下夹钳偏置以实现一些测试规程可能需要的织物的“S”缠绕。
附图说明
根据下文的描述和附图，本公开的其它目的和优点将变得清楚，其中：
图1是在本公开的实施例中安装在材料测试装置的夹具上的楔形件组装件的透视图，所述楔形件组装件包括楔形件和楔形件支座。
图2A是本公开的楔形件组装件的实施例中的楔形件支座的前视平面图。
图2B是本公开的楔形件组装件的实施例中的楔形件支座的俯视平面图。
图2C是本公开的楔形件组装件的实施例中的楔形件支座的透视图。
图3A是本公开的楔形件组装件的实施例中的楔形件的俯视平面图。
图3B是本公开的楔形件组装件的实施例中的楔形件的侧视平面图。
图3C是本公开的楔形件组装件的实施例中的楔形件的透视图。
图4和图5是本公开的楔形件组装件的实施例中附接到楔形件支座的楔形件的透视图。
图6到图9是在材料测试环境中本公开的实施例的透视图。
具体实施方式
现详细参照附图，其中相同附图标记在所有若干视图中表示相同元件，可了解，图1图示楔形件组装件10，该楔形件组装件10包括安装在支架或楔形件支座20(也参见图2A到图2C)上的楔形件12(也参见图3A到图3C)，该支架或楔形件支座20转而通过螺栓(或螺钉)210和垫圈212(也参见图4和图5)而紧固到夹具200(通常是侧向作用气动夹)。如图6所示，各自具有楔形件组装件10(包括楔形件12和楔形件支座20)的夹具200通常以垂直相对的配对供应在材料测试设备中以在织物材料样本10上提供拉伸(即，拉开)负载。
如图2A、图2B和图2C更详细地示出，楔形件支座20通常由单片不锈钢或类似材料制成，并且包括共面的第一横向凸缘22和第二横向凸缘24，以便如图1所示安装在固定夹具200上。第一横向凸缘22包括安装孔26、28，所述安装孔26、28彼此垂直对准并且如图1所示接纳螺栓(或螺钉)210(通常具有同心地安装在其上的垫圈212)，所述螺栓(或螺钉)210转而螺纹紧固到夹具200的螺纹孔202、204。第二横向凸缘24也包括安装孔30、32，所述安装孔30、32彼此垂直对准并且如图1所示接纳螺栓(或螺钉)210(通常具有同心地安装在其上的垫圈212)，所述螺栓(或螺钉)210转而螺纹紧固到夹具100的螺纹孔206、208。如图示，安装孔26、28、30、32可以是具有水平长轴的椭圆形，以实现在螺栓210最终拧紧之前相对于夹具200而水平地调整楔形件支座20的最终位置的能力，并且另外当夹具200正在经由夹钳面214、216施加水平的侧向作用力同时螺栓210未完全拧紧时，允许夹具200挠曲。
楔形件支座20还包括处于第一横向凸缘22与第二横向凸缘24之间的偏置U形部分36，所述偏置U形部分36通常由不锈钢或类似材料制成。偏置U形部分36包括第一侧壁38和第二侧壁40，所述第一侧壁38和第二侧壁40大致垂直于(具有圆形过渡区域)相应的第一横向凸缘22和第二横向凸缘24，并且还包括在第一侧壁38与第二侧壁40之间延伸的中央偏置安装板42。中央偏置安装板42通常垂直于(具有圆形过渡区域)第一侧壁38和第二侧壁40，并且平行于第一横向凸缘22和第二横向凸缘24且从第一横向凸缘22和第二横向凸缘24偏置。中央偏置安装板42包括相互平行的上水平安装槽44和下水平安装槽46。中央安装板42的上边缘可以具有向上延伸的倾斜部分48，以便具体地针对上水平安装槽44而提供结构加强部。
如图3A、图3B和图3C所示，楔形件12包括长方形平坦主体50，通常具有适应于将织物样本100缠绕长方形平坦主体50(参见图6到图9)的顶部圆形边缘52和底部圆形边缘54以及成方形的(squared-off)前边缘56和成方形的后边缘58。因此，平坦主体50包括第一平坦接合表面60和第二平坦接合表面62。第一安装凸缘64和第二安装凸缘66从邻近于前边缘56的相应第一平坦接合表面60和第二平坦接合表面62延伸，因此使安装表面67呈现为与前边缘56共面并垂直于第一平坦接合表面60和第二平坦接合表面62。第一安装凸缘64使第一螺纹安装孔68和第二螺纹安装孔70呈现为相对于彼此水平地取向(在图1所示的取向中)。类似地，第二安装凸缘66使第三螺纹安装孔72和第四螺纹安装孔74呈现为相对于彼此水平地取向(在图1所示的取向中)。
为了将楔形件12安装在楔形件支座10上，如图1所示(以及如图4和图5所示，并且为了达成图6到图9的操作配置)，楔形件12的安装表面67抵靠楔形件支座20的偏置U形部分36的内部。两个螺栓210穿过上水平安装槽44并被第一螺纹安装孔68和第三螺纹安装孔72螺纹地接纳。同样，两个螺栓210穿过下水平安装槽46并被第二螺纹安装孔70和第四螺纹安装孔74螺纹地接纳。楔形件12相对于楔形件支座20的相对位置可以通过调整或改变螺栓210在上安装槽44和下安装槽46内的位置来调整或改变。穿过上水平安装槽44和下水平安装槽46的螺栓210可以未被完全拧紧，因此允许楔形件12在夹具200的夹钳面214、216的极端压力下自居中。在一些应用中，螺栓210可以被充分拧紧以防止或最小化楔形件12相对于楔形件支座20的后续移动。具体地说，通常重要的是，将楔形件12适当地定位，以便由夹具200的相对的(可移动的)第一夹钳面214和第二夹钳面216将相等压力施加到第一平坦接合表面60和第二平坦接合表面62(其中织物材料样本100缠绕在楔形件12周围)。
在开始测试之前，楔形件支座20被安装在夹具200上，并且楔形件12的位置被调整以便适当地定位而将织物材料样本100缠绕在楔形件12周围。一旦被安装在夹具200中，楔形件12和材料100便被固持在夹具200的夹钳面之间(参见图1)。楔形件12用于增大材料100抵靠夹具200的夹钳面214、216的表面积，这增大夹具200在测试期间固持到样本/样品/材料上的能力。楔形件12可以在支架中滑动，或楔形件支座20可以在支架中滑动，以允许其响应于由夹具200的夹钳面214、216施加的力而自身在夹具200中自居中。楔形件支座20还可以在夹具200经由夹钳面214、216而施加水平的侧向作用负载时适应于夹具200的挠曲。此自居中允许夹具200的上夹钳和下夹钳偏置以实现材料或织物样本100的条带的“S”缠绕。此外，随着楔形件12沿着上水平安装槽和下水平安装槽平移，通常，楔形件12并不旋转并且维持垂直取向。
预想得到，本公开的许多实施例将具有如下优点：安装到现有夹具以扩展测试能力；使用被动装置以将夹钳面与测试样品(织物样本)之间接触的表面积加倍；带槽的安装支架允许测试样品(织物样本)自居中以防止或最小化装置偏离中心的负载；实现标准的相对夹钳面式夹具的扩展的能力以包括对织物以及通常对于这些类型的夹具来说成问题的其它材料的测试；以及模块化的且快速的改变能力，这在于可以使用楔形件(其可以包括各种表面光洁度)以及可快速更换的定制夹钳面的不同组合。
因此，若干上述目的和优点得以最有效地实现。虽然已在本文中详细公开和描述本发明的优选实施例，但应理解，本发明决不因此受到限制。

Claims (17)

1.一种用于在材料测试中接合样本的组装件，包括：
安装装置，所述安装装置用于接合材料测试装置的夹具；以及
样本接纳装置，所述样本接纳装置用于安装在所述安装装置上并在所述材料测试装置的所述夹具的夹钳面之间延伸，因此将所述样本定位在所述材料测试装置的所述夹具的所述夹钳面之间。
2.根据权利要求1所述的组装件，其中所述样本接纳装置包括第一平坦表面和第二平坦表面，所述第一平坦表面和所述第二平坦表面在被安装时朝向所述材料测试装置的所述夹具的相应夹钳面取向。
3.根据权利要求2所述的组装件，其中所述样本接纳装置包括上圆形边缘和下圆形边缘。
4.根据权利要求2所述的组装件，其中所述第一平坦表面和所述第二平坦表面中的至少一个包括从其延伸的安装凸缘。
5.根据权利要求2所述的组装件，其中所述第一平坦表面和所述第二平坦表面包括从其延伸的相应第一安装凸缘和第二安装凸缘。
6.根据权利要求5所述的组装件，其中所述第一安装凸缘和所述第二安装凸缘呈现安装表面。
7.根据权利要求6所述的组装件，其中所述安装表面是平坦的，并垂直于所述第一平坦表面和所述第二平坦表面。
8.根据权利要求6所述的组装件，其中所述安装装置包括用于附接到所述材料测试装置的所述夹具的第一夹具接合凸缘和第二夹具接合凸缘。
9.根据权利要求8所述的组装件，其中所述第一夹具接合凸缘和所述第二夹具接合凸缘相互共面。
10.根据权利要求9所述的组装件，其中所述第一夹具接合凸缘和所述第二夹具接合凸缘包括用于接纳螺栓的孔，所述螺栓被所述材料测试装置的所述夹具螺纹接纳。
11.根据权利要求10所述的组装件，其中所述安装装置还包括处于所述第一夹具接合凸缘与所述第二夹具接合凸缘之间的U形部分。
12.根据权利要求11所述的组装件，其中所述U形部分包括安装板，所述安装板平行于所述第一夹具接合凸缘与所述第二夹具接合凸缘，并从所述第一夹具接合凸缘与所述第二夹具接合凸缘偏置。
13.根据权利要求12所述的组装件，其中所述安装板包括用于接纳螺栓的至少一个槽，所述螺栓被所述样本接纳装置的所述安装表面接纳。
14.根据权利要求12所述的组装件，其中所述安装板包括用于接纳螺栓的第一槽和第二槽，所述螺栓被所述样本接纳装置的所述安装表面中的螺纹孔接纳。
15.根据权利要求12所述的组装件，其中所述楔形件可沿着所述第一槽和所述第二槽平移而不旋转。
16.根据权利要求14所述的组装件，其中所述样本接纳装置具有长方形形状。
17.根据权利要求12所述的组装件，其中所述安装装置和所述样本接纳装置由不锈钢制成。
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