CN109855956A - 一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，包括万能试验机、安装在万能试验机上的钳口、固定在万能试验机工作台上的引伸计支架、以及一对安装在引伸计支架上的夹持组件。本发明还涉及一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的测量方法，包括以下测量步骤：S1：准备宽条试样；S2：做标记；S3：安装钳口；S4：安装夹持组件；S5：调整夹持组件，使固定杆与夹持杆之间形成插接间隙；S6：将宽条试样由上至下依次穿过上钳口、夹持组件以及下钳口的间隙，并对宽条式样进行夹持固定；S7：启动万能试验机进行拉伸，直到宽条试样被破坏，记录读数。本发明的优点是适用于规格较大的宽条试样，可以提高工作人员在宽条拉伸试验中获取的数值的准确性。

Description

一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及宽条拉伸检测设备技术领域，尤其是涉及一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置及其测量方法。

背景技术

宽条拉伸试验主要是用于检测各种宽条试样的拉伸强度，以便于在工程上提供与所期望的土工合成材料现场工作特性较为接近的指标。

目前的拉伸试验是通过万能试验机夹持宽条试样进行拉伸，然后通过引伸计跟踪试样上的两个标记点来进行测量，现有的引伸计由于夹头尺寸较小，因此在对规格较大的试样进行夹持和测量时，只能夹持在宽条试样的边缘处，而在拉伸的过程中，宽条的边缘处形变较大，进而导致所测量的数值较为不准确。

为此，本发明提供一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，其优点是适用于规格较大的宽条试样，可以提高工作人员在宽条拉伸试验中获取的数值的准确性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，包括万能试验机、安装在所述万能试验机上以对宽条试样两侧进行夹持的钳口、固定在所述万能试验机工作台上的引伸计支架、以及一对安装在所述引伸计支架上的、对宽条试样进行夹持的夹持组件。

通过上述技术方案，检测时，通过上钳口和下钳口对宽条试样两侧靠近边缘50mm的位置进行夹持，通过夹持组件对宽条试样距离中心线30mm的位置进行夹持，然后启动万能试验机，施加预计最大负荷1％的预负荷以确定初始伸长率的起点，继续施加载荷直到试样断裂，停止测试，记录并报出最大负荷，夹持组件的设置，用于对规格较大的宽条试样进行夹持固定，以便于对宽条试样位于中心线两侧的线变形进行测量，确保测量的准确性。

本发明进一步设置为：所述夹持组件包括固定杆、设置在所述固定杆一侧且与所述固定杆平行的夹持杆、以及连接在所述固定杆和所述夹持杆靠近两端位置的弹性件，所述弹性件可使所述固定杆和所述夹持杆之间夹紧，所述固定杆远离夹持杆一侧的中间位置垂直固接有与引伸计支架相连接的连杆，所述连杆上螺纹连接有对夹持组件进行固定的螺帽；

所述固定杆远离所述连杆一侧且靠近一端的位置固接有导向杆，所述夹持杆上对应所述导向杆的位置开设有供所述导向杆穿过的导向孔，所述固定杆远离所述导向杆一端且位于所述固定杆两侧的位置分别固接有一对延伸条，两所述延伸条之间形成供所述夹持杆朝远离所述连杆方向水平滑动的滑道，所述夹持杆的长度大于所述固定杆的长度。

通过上述技术方案，安装时，将连杆穿过引伸计支架安装座上的安装孔，然后通过螺帽进行固定即可，结构简单、操作方便；

使用时，拨动拨动部，使固定杆与夹持杆分开，然后先松开夹持杆靠近延伸条的一端，再松开夹持杆靠近导向杆的一端，使导向杆相较导向孔发生倾斜，从而使固定杆和夹持杆在摩擦力的作用下被固定，宽条试样穿过插接间隙后，朝远离固定杆的一侧向外拨动夹持杆，使导向杆与导向孔的轴线重合，并在弹性件的作用下将宽条试样夹紧。

本发明进一步设置为：所述夹持杆靠近所述固定杆一侧的中间位置固接有凸块。

通过上述技术方案，当夹持杆与固定杆夹紧后，凸块抵紧在宽条试样两侧距中心线30mm的中间位置，工作人员可通过两凸块之间的位置变化来测量宽条试样的拉伸量，从而进一步提高测量的准确性。

本发明进一步设置为：所述连杆上套设有弹簧。

通过上述技术方案，当工作人员将连杆穿过引伸计支架安装座上的安装孔后，将弹簧套在连杆上，然后通过螺帽进行固定，此时弹簧处于压缩状态，用于对夹持组件进行张紧固定。

本发明进一步设置为：所述固定杆靠近所述连杆两侧的位置分别固接有朝远离所述夹持杆方向延伸的辅助限位条，两所述辅助限位条之间形成对所述引伸计支架的安装座进行夹持的夹持部。

通过上述技术方案，当连杆穿过引伸计支架安装座上的安装孔时，两辅助限位条分别夹持在安装座的上下两侧，用于对夹持组件进行辅助固定。

本发明进一步设置为：所述弹性件为高弹橡皮筋，其缠绕在所述固定杆和所述夹持杆上多匝。

通过上述技术方案，高弹性皮筋的成本低、获取简单且便于更换，应用于本发明中还能够有效的实现夹紧功能，当施加外力，使固定杆与夹持杆分开时，两者之间形成供宽条试样穿过的插接间隙。

本发明进一步设置为：所述钳口设置为上钳口和下钳口，两者的结构相同，其包括固定板、立板、以及连接在固定板和立板之间且靠近两端处的支杆，所述固定板和所述立板之间形成供宽条试样穿过的间隙，所述固定板的一侧固接有与万能试验机相连接的连接头，所述立板上螺纹连接有一对伸入间隙内的推杆，所述推杆靠近所述固定板的一端设有压板，所述推杆与所述压板转动连接。

通过上述技术方案，测量前，通过接头将上钳口和下钳口安装在万能试验机上，调整好固定板与立板之间的间隙，当宽条试样穿过上钳口和下钳口的间隙后，转动推杆，使其带动压板朝固定板的方向移动，直到将宽条试样压紧。

一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的测量方法，包括以下测量步骤：

S1：准备多块宽条试样，每块试样的最终宽度为（200±1）mm；

S2：在宽条试样上画出横贯试样且相隔100mm的两条标记线，使其可与上钳口和下钳口的边缘重合，在宽条试样中心线两侧的中心位置分别画出标记点，其距离中心线30cm；

S3：将上钳口和下钳口分别安装在万能试验机的固定座上；

S4：将连杆穿过引伸计支架安装座上的安装孔，并通过螺帽固定，完成对夹持组件的安装；

S5：拨动夹持杆，使固定杆与夹持杆之间形成插接间隙，然后先松开夹持杆靠近延伸条的一端，再松开夹持杆靠近导向杆的一端，使导向杆相较导向孔发生倾斜，保证插接间隙保持稳定；

S6：将宽条试样由上至下依次穿过上钳口间隙、两组夹持组件的插接间隙以及下钳口的间隙，调整宽条试样位置，使钳口和夹持组件分别与标记线和标记点对齐，并对宽条试样式样进行夹持固定；

S7：启动万能试验机，开始拉伸试验，直到宽条试样被破坏，记录读数，取下宽条试样。

通过上述技术方案，通过测量宽条试样两侧距中心线30mm的两中点之间的线变形量，从而能够更加准确的测量出宽条试样的拉伸量，从而提高测量的准确性。

本发明进一步设置为：S3中，调整上钳口与下钳口之间的距离为宽条试样的宽度。

通过上述技术方案，以便于工作人员在转动推杆时，压板能够刚好压持在宽条位于其边缘50mm的位置，提高测量的准确性。

本发明进一步设置为：S6中，朝远离固定杆的一侧向外拨动夹持杆，使导向杆与导向孔轴线重合并在弹性件的作用下将宽条试样夹紧。

通过上述技术方案，夹持时，只需要轻轻向外拨动夹持杆即可实现夹持杆与固定杆之间的固定，节省了操作时间，提高了工作效率。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、检测时，工作人员将夹持组件安装在引伸计支架上，然后拨动夹持杆，使固定杆与夹持杆分开，然后先松开夹持杆靠近延伸条的一端，再松开夹持杆靠近导向杆的一端，使导向杆相较导向孔发生倾斜，从而使固定杆和夹持杆在摩擦力的作用下被固定，此时，工作人员将宽条试样由上至下依次穿过上钳口间隙、两组夹持组件的插接间隙以及下钳口的间隙，然后分别通过上钳口、下钳口和夹持组件对宽条试样进行夹持，然后启动万能试验机，开始拉伸试验，直到宽条试样被破坏，停止测试，记录并报出最大负荷，夹持组件的设置，用于对规格较大的宽条试样进行夹持固定，以便于对宽条试样位于中心线两侧的线变形进行测量，确保测量的准确性；

2、凸块的设置，使夹持杆在与固定杆夹紧后，凸块抵在宽条试样两侧距中心线30mm的中间位置，使工作人员可通过两凸块之间的位置变化来测量宽条试样的拉伸量，从而进一步提高测量的准确性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是体现钳口的结构示意图；

图3是体现夹持组件与引伸计之间连接关系的结构示意图；

图4是体现夹持组件结构的示意图。

图中，1、万能试验机；11、固定座；2、钳口；21、固定板；22、立板；23、支杆；24、连接头；25、推杆；26、压板；3、引伸计支架；31、安装座；4、夹持组件；41、固定杆；42、夹持杆；43、弹性件；44、连杆；45、螺帽；46、辅助限位条；47、导向杆；48、延伸条；49、凸块；5、弹簧；6、宽条试样。

具体实施方式

参照图1，为本发明公开的一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，包括万能试验机1、安装在万能试验机1上的钳口2、固定在万能试验机1工作台上的引伸计支架3、以及一对安装在引伸计支架3上的夹持组件4，其中，钳口2对应万能试验机1上的固定座11分别设置有上钳口和下钳口，两者的结构相同，分别用于对宽条试样6的两侧进行夹持。

参照图2，钳口2包括固定板21、立板22、以及焊接在固定板21和立板22之间且靠近两端处的支杆23，固定板21和立板22之间形成供宽条试样6穿过的间隙，在固定板21的上表面固接有与万能试验机1（见图1）相连接的连接头24，立板22上螺纹连接有一对伸入间隙内的推杆25，在推杆25靠近固定板21的一端设有压板26，其与两推杆25之间分别转动连接，当工作人员将宽条试样6放入上钳口和下钳口的间隙内后，转动推杆25，使其带动压板26朝固定板21的方向移动，直到将宽条试样6压紧。

参照图3和图4，上述的夹持组件4包括固定杆41、设置在固定杆41一侧且与固定杆41相平行的夹持杆42、以及连接在固定杆41和夹持杆42靠近两端位置的弹性件43，弹性件43优选为高弹橡皮筋，其缠绕在固定杆41和夹持杆42的端部多匝，高弹性皮筋的成本低、获取简单且便于更换，应用于本发明中还能够有效的实现夹紧功能，当施加外力，使固定杆41与夹持杆42分开时，两者之间形成供宽条试样6（见图1）穿过的插接间隙。

在固定杆41远离夹持杆42一侧的中间位置垂直固接有一连杆44，其用于与引伸计支架3相连接，连杆44上螺纹连接有螺帽45，用于对夹持组件4进行固定。安装时，将连杆44穿过引伸计支架3安装座31上的安装孔，然后通过螺帽45进行固定即可。

参照图3，连杆44上还套设有弹簧5，当工作人员将连杆44穿过引伸计支架3安装座31上的安装孔后，将弹簧5套在连杆44上，然后通过螺帽45进行固定，此时弹簧5处于压缩状态，用于对夹持组件4进行张紧固定。

进一步的，在固定杆41靠近连杆44两侧的位置分别固接有朝远离夹持杆42方向延伸的辅助限位条46，两辅助限位条46之间形成夹持部，当连杆44穿过引伸计支架3安装座31上的安装孔时，两辅助限位条46分别夹持在安装座31的上下两侧，用于对夹持组件4进行辅助固定。

参照图4，固定杆41远离连杆44一侧且靠近一端的位置固接有导向杆47，夹持杆42上对应导向杆47的位置开设有供导向杆47滑动插接的导向孔，导向孔的内径略大于导向杆47的外径，在固定杆41远离导向杆47一端且位于固定杆41两侧的位置分别固接有一对延伸条48，两延伸条48之间形成滑道，其可供夹持杆42朝远离连杆44方向水平滑动。同时，夹持杆42的长度大于固定杆41的长度，其两端向外延伸形成拨动部，以便于工作人员拨动夹持杆42以使两者分开。

参照图1和图3，检测时，工作人员将夹持组件4安装在引伸计支架3上，然后拨动拨动部，使固定杆41与夹持杆42分开，然后先松开夹持杆42靠近延伸条48的一端，再松开夹持杆42靠近导向杆47的一端，使导向杆47相较导向孔发生倾斜，从而使固定杆41和夹持杆42在摩擦力的作用下被固定，此时，工作人员将宽条试样6由上至下依次穿过上钳口间隙、两组夹持组件4的插接间隙以及下钳口的间隙。

参照图2和图3，调整宽条试样6（见图1）位置，转动推杆25，使其带动压板26朝固定板21的方向移动，直到压板26将宽条试样6两侧靠近边缘50mm的位置压紧，然后朝远离固定杆41的一侧向外拨动夹持杆42，使导向杆47与导向孔的轴线重合，并在弹性件43的作用下将宽条试样6两侧距中心线30mm的位置夹紧，然后启动万能试验机1，施加预计最大负荷1％的预负荷以确定初始伸长率的起点，继续施加载荷直到试样断裂，停止测试，记录并报出最大负荷，夹持组件4的设置，用于对规格较大的宽条试样6进行夹持固定，以便于对宽条试样6位于中心线两侧的线变形进行测量，确保测量的准确性。

进一步的，参照图4，在夹持杆42靠近固定杆41一侧的中间位置固接有凸块49，当夹持杆42与固定杆41夹紧后，凸块49抵紧在宽条试样6两侧距中心线30mm的中间位置，工作人员可通过两凸块49之间的位置变化来测量宽条试样6的拉伸量，从而进一步提高测量的准确性。

一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的测量方法，包括以下测量步骤：

S1：准备多块宽条试样6，将每块试样的最终宽度切割为（200±1）mm；

S2：在宽条试样6上画出横贯试样且相隔100mm的两条标记线，使其可与上钳口和下钳口的上下边缘相重合，在宽条试样6中心线两侧的中心位置分别画出标记点，其距离中心线30cm；

S3：将上钳口和下钳口分别安装在万能试验机1的固定座11上，调整上钳口与下钳口之间的距离为宽条试样6的宽度。

S4：将连杆44穿过引伸计支架3安装座31上的安装孔，然后通过螺帽45固定，完成对夹持组件4的安装后，调整两夹持组件4，使两者相互平行；

S5：拨动夹持杆42，使固定杆41与夹持杆42之间形成插接间隙，然后先松开夹持杆42靠近延伸条48的一端，再松开夹持杆42靠近导向杆47的一端，使导向杆47相较导向孔发生倾斜，保证插接间隙保持稳定；

S6：将宽条试样6由上至下依次穿过上钳口间隙、两组夹持组件4的插接间隙以及下钳口的间隙，调整宽条试样6位置，使钳口2和夹持组件4分别与标记线和标记点对齐，然后转动推杆25，使其带动压板26朝固定板21的方向移动，直到压板26将宽条试样6两侧靠近边缘50mm的位置压紧，然后朝远离固定杆41的一侧向外拨动夹持杆42，使导向杆47与导向孔的轴线重合，并在弹性件43的作用下将宽条试样6两侧距中心线30mm的位置夹紧；

S7：启动万能试验机1，开始拉伸试验，直到宽条试样6被破坏，记录读数，取下宽条试样6。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，其特征在于：包括万能试验机(1)、安装在所述万能试验机(1)上以对宽条试样(6)两侧进行夹持的钳口(2)、固定在所述万能试验机(1)工作台上的引伸计支架(3)、以及一对安装在所述引伸计支架(3)上的、对宽条试样(6)进行夹持的夹持组件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，其特征在于：所述夹持组件(4)包括固定杆(41)、设置在所述固定杆(41)一侧且与所述固定杆(41)平行的夹持杆(42)、以及连接在所述固定杆(41)和所述夹持杆(42)靠近两端位置的弹性件(43)，所述弹性件(43)可使所述固定杆(41)和所述夹持杆(42)之间夹紧，所述固定杆(41)远离夹持杆(42)一侧的中间位置垂直固接有与引伸计支架(3)相连接的连杆(44)，所述连杆(44)上螺纹连接有对夹持组件(4)进行固定的螺帽(45)；

所述固定杆(41)远离所述连杆(44)一侧且靠近一端的位置固接有导向杆(47)，所述夹持杆(42)上对应所述导向杆(47)的位置开设有供所述导向杆(47)穿过的导向孔，所述固定杆(41)远离所述导向杆(47)一端且位于所述固定杆(41)两侧的位置分别固接有一对延伸条(48)，两所述延伸条(48)之间形成供所述夹持杆(42)朝远离所述连杆(44)方向水平滑动的滑道，所述夹持杆(42)的长度大于所述固定杆(41)的长度。

3.根据权利要求2所述的一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，其特征在于：所述夹持杆(42)靠近所述固定杆(41)一侧的中间位置固接有凸块(49)。

4.根据权利要求2所述的一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，其特征在于：所述连杆(44)上套设有弹簧(5)。

5.根据权利要求2所述的一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，其特征在于：所述固定杆(41)靠近所述连杆(44)两侧的位置分别固接有朝远离所述夹持杆(42)方向延伸的辅助限位条(46)，两所述辅助限位条(46)之间形成对所述引伸计支架(3)的安装座(31)进行夹持的夹持部。

6.根据权利要求2所述的一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，其特征在于：所述弹性件(43)为高弹橡皮筋，其缠绕在所述固定杆(41)和所述夹持杆(42)上多匝。

7.根据权利要求1所述的一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的装置，其特征在于：所述钳口(2)设置为上钳口和下钳口，两者的结构相同，其包括固定板(21)、立板(22)、以及连接在固定板(21)和立板(22)之间且靠近两端处的支杆(23)，所述固定板(21)和所述立板(22)之间形成供宽条试样(6)穿过的间隙，所述固定板(21)的上表面固接有与万能试验机(1)相连接的连接头(24)，所述立板(22)上螺纹连接有一对伸入间隙内的推杆(25)，所述推杆(25)靠近所述固定板(21)的一端设有压板(26)，所述推杆(25)与所述压板(26)转动连接。

8.一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的测量方法，其特征在于：包括以下测量步骤：

S1：准备多块宽条试样(6)，每块试样的最终宽度为（200±1）mm；

S2：在宽条试样(6)上画出横贯试样且相隔100mm的两条标记线，使其可与上钳口和下钳口的边缘重合，在宽条试样(6)中心线两侧的中心位置分别画出标记点，其距离中心线30cm；

S3：将上钳口和下钳口分别安装在万能试验机(1)的固定座(11)上；

S4：将连杆(44)穿过引伸计支架(3)安装座(31)上的安装孔，并通过螺帽(45)固定，完成对夹持组件(4)的安装；

S5：拨动夹持杆(42)，使固定杆(41)与夹持杆(42)之间形成插接间隙，然后先松开夹持杆(42)靠近延伸条(48)的一端，再松开夹持杆(42)靠近导向杆(47)的一端，使导向杆(47)相较导向孔发生倾斜，保证插接间隙保持稳定；

S6：将宽条试样(6)由上至下依次穿过上钳口间隙、两组夹持组件(4)的插接间隙以及下钳口的间隙，调整宽条试样(6)位置，使钳口(2)和夹持组件(4)分别与标记线和标记点对齐，并对宽条试样(6)式样进行夹持固定；

S7：启动万能试验机(1)，开始拉伸试验，直到宽条试样(6)被破坏，记录读数，取下宽条试样(6)。

9.根据权利要求8所述的一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的测量方法，其特征在于：S3中，调整上钳口与下钳口之间的距离为宽条试样(6)的宽度。

10.根据权利要求8所述的一种检测土工合成材料宽条拉伸性能的测量方法，其特征在于：S6中，朝远离固定杆(41)的一侧向外拨动夹持杆(42)，使导向杆(47)与导向孔轴线重合并在弹性件(43)的作用下将宽条试样(6)夹紧。