CN113295518A - 一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置及使用方法,包括内部具有楔形空腔的约束部件、与该空腔相适配的多个夹头楔块、与约束部件活动连接且可沿该空腔内部向上顶进的连接部件,多个夹头楔块能够依靠所述连接部件向上顶进和所述约束部件侧向约束的作用力配合,向中心靠拢与试验试件之间紧密咬合。通过楔块可以夹住不同形状的拉伸试件,且拉伸试件被夹头楔块所包围,通过楔块约束部件使得拉伸试件与夹头楔块的咬合部分之间获得较大的摩擦力,从而使整个装置具有较好的抗滑移能力。并通过布置不同数量的垫片,可以进行偏心构件的拉伸试验。通过测量爪指向约束部件外表面的刻度来判断楔块与试验试件是否夹紧。

Description

一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置及使用方法
技术领域
本发明涉及土木工程实验室试验的领域,具体涉及一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置及使用方法。
背景技术
拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。它是材料机械性能试验的基本方法之一,主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能。但是一般拉伸试验机的夹具存在加大的滑移问题,且只能用于带肋钢筋和特定拉伸试件的拉伸试验,对于钢绞线或者其它形状的试件,传统的夹具无法满足使用要求。并且对于夹具是否已经夹紧试验试件,传统方法只能通过试验人员的感觉来确定。
基于上述情况,本发明提出了一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置及使用方法,可有效解决以上问题。
发明内容
为了解决传统拉伸试验机夹具的滑移与拉伸试件局限性等问题,本发明提供一种具有较好的抗滑移性能,适用于各种形式与形状的拉伸试件,且有效判断夹具与试验试件是否夹紧的夹持装置及使用方法。
为解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案实现:
第一方面,本发明提供一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,包括内部具有楔形空腔的约束部件、与该空腔相适配的多个夹头楔块、与约束部件活动连接且可沿该空腔内部向上顶进的连接部件,多个夹头楔块能够依靠所述连接部件向上顶进和所述约束部件侧向约束的作用力配合,向中心靠拢与试验试件之间紧密咬合。
一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,该装置内部有若干个楔块,通过楔块可以夹住不同形状的拉伸试件,且拉伸试件被夹头楔块所包围,通过楔块约束部件使得拉伸试件与夹头楔块的咬合部分之间获得较大的摩擦力,从而使整个装置具有较好的抗滑移能力。并通过布置不同数量的垫片,可以进行偏心构件的拉伸试验;通过测量爪指向约束部件外表面的刻度来判断楔块与试验试件是否夹紧。
作为本发明的一种优选技术方案,所述空腔由内径逐步增大的第一通孔和衔接于该第一通孔内径较大端口处的第二通孔组成;所述第二通孔内部具有内螺纹,该螺纹与所述连接部件的螺纹柱相匹配。
作为本发明的一种优选技术方案,所述连接部件还包括与螺纹柱连接的底座,该底座内部开设有与预设于试验机接头上的第一开孔相适配的第二开孔,并通过插栓穿过第一开孔和第二开孔后,将所述连接部件与所述试验机接头紧固连接。
作为本发明的一种优选技术方案,所述约束部件设有一伸出的测量爪。
作为本发明的一种优选技术方案,所述约束部件外表面有刻度。
作为本发明的一种优选技术方案,所述约束部件外部套设有可带动其正向或反向旋转的拧紧装置。
作为本发明的一种优选技术方案,所述拧紧装置可以放置所述约束部件外部的卡槽上。
作为本发明的一种优选技术方案,所述拧紧装置至少由与约束部件外部适配的套环和与该套环连接的旋杆组成。
作为本发明的一种优选技术方案,所述旋杆上具有螺纹。
作为本发明的一种优选技术方案,所述约束部件外部呈规则或不规则多面体。
作为本发明的一种优选技术方案,所述约束部件与夹头楔块之间夹设有多个垫片,该垫片与夹头楔块之间一一对应,仅适用于偏心试件实验。
作为本发明的一种优选技术方案,所述夹头楔块包括与试验试件接触的咬合部分和与约束部件接触的滑动部分。
作为本发明的一种优选技术方案,所述咬合部分上具有磨齿,所述滑动部分上涂有润滑油。
第二方面,本发明还提供一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置的使用方法,包括以下步骤:
步骤1:所述连接部件通过插栓与与所述试验机接头紧固连接,所述连接部件上部与所述约束部件连接,所述夹头楔块布置在所述空腔中;
步骤2:对于偏心试验试件,根据实际偏心情况,在所述约束部件与夹头楔块之间夹设有多个垫片,且所述垫片位置与所述夹头楔块的位置一一对应;
步骤3:将所述试验试件放入所述约束部件中,并使得所述试验试件处于所述夹头楔块的包围之中;
步骤4:通过拧紧所述拧紧装置,使得所述夹头楔块向中心靠拢,并于所述试验试件紧密咬合;
步骤5:观察所述测量爪在所述约束部件外表面的刻度上的位置,得到此时所述夹头楔块之间的距离,从而可以判断夹具与所述试验试件是否真正紧密咬合在一起;
步骤6:确定夹具与所述试验试件紧密咬合在一起后,开始进行试验机的拉伸试验;
步骤7:待所述试验试件完成拉伸试验后,反向旋转拧紧装置,放松所述夹头楔块对所述试验试件的约束,将所述试验试件拔出后可进行下一组试验。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明解决了传统夹具滑移较大的问题,使得拉伸试件与夹具之间相对位移变小;
本发明的夹头楔块由于其形状特点,可以满足各种形式与形状的拉伸试件的使用;
本发明的楔块约束部件可以起到约束楔块横向位移的作用,可以起到保持拉伸试件竖直的作用;
本发明的楔块约束部件与夹头楔块之间设有一段螺纹连接,通过旋进可以调节楔块约束部件的约束作用大小;
本发明的楔块约束部件起到对夹头楔块的约束作用,使得夹头楔块与拉伸试件之间的摩擦力增大;
本发明的夹头楔块在水平方向设有四块大小形状相同的楔块部件,使得拉伸试件全方位的接触夹头楔块的咬合部分;
本发明的夹头楔块与楔块约束部件由于其均具有楔形的特点,可以调节夹具内部空间的大小。
本发明的拧紧装置强化了楔块约束部件起到对夹头楔块的约束作用,增加了夹头楔块与试验试件之间的摩擦力。
本发明的垫片使得偏心构件在受拉时,仅受拉,不产生弯矩。
本发明的测量爪以及楔块约束部件外表面的刻度提供了楔块之间的距离,为试验人员提供了判断夹头楔块与试验试件是否夹紧的依据。
附图说明
图1为本发明实施例的适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置的结构整体示意图。
图2为本发明实施例的适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置的纵向剖面图。
图3为本发明实施例的拉伸连接部件的结构整体示意图。
图4为本发明实施例的夹头楔块的结构整体示意图。
图5为本发明实施例的约束部件的结构整体透视示意图。
图6为本发明实施例的插栓的结构整体示意图。
图7为本发明实施例的拧紧装置的结构整体示意图。
图8为本发明实施例的垫片的结构整体示意图。
图9为本发明实施例的适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置的分解结构示意图。
图10为本发明实施例的适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置的应用结构整体示意图。
附图标记:1-连接部件;2-夹头楔块;3-约束部件;4-插栓;5-试验机接头;6-试验试件;7-拧紧装置;8-垫片;11-第二开孔;12-螺纹柱;13-底座;14-测量爪;21-咬合部分;22-滑动部分;31-空腔;32-内螺纹;33-刻度;34-卡槽;301-第一通孔;302-第二通孔;71-旋杆;72-套环。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述,但是应当理解,附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
下面结合附图1~10和实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
为了解决传统拉伸试验机夹具的滑移与拉伸试件局限性等问题,适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,该夹持装置包括连接部件1、夹头楔块2、约束部件3、插栓4、拧紧装置7、垫片8。
如图2和4所示,本实施例优选四块大小相同、形状一致的夹头楔块2,夹头楔块2包括与试验试件6接触的咬合部分21和与约束部件3接触的滑动部分22;咬合部分21用于与试件的接触,咬合面有磨齿,滑动部分22上涂有润滑油;当四块夹头楔块2同时向试件夹紧时,能获得较大的摩擦力,且约束试件的横向位移,保持试件的竖直状态。
如图5所示,约束部件3内部具有楔形空腔31,所述空腔31由内径逐步增大的第一通孔301和衔接于该第一通孔301内径较大端口处的第二通孔302组成;所述第二通孔302内部具有内螺纹32,该螺纹与所述连接部件1的螺纹柱12相匹配。约束部件3的楔形空腔31起到约束夹头楔块2的作用,并且可以通过连接部件1上部螺纹柱12旋进约束部件3中的长度来推进夹头楔块2在约束部件3中的位置,来控制所夹试件尺寸空间的大小,从而起到适应各种形状和形式试件的效果。
如图1和7所示,所述约束部件3外部呈正六棱柱,在约束部件3外部套设有可带动其正向或反向旋转的拧紧装置7,所述拧紧装置7由与约束部件3外部适配的正六边形套环72和与该套环72连接的旋杆71组成,所述旋杆71上具有螺纹。所述约束部件3外部设置有卡槽34,用来放置所述拧紧装置7。
如图3、6、9和10所示,连接部件1用于与试验机自带的试验机接头5连接,所述连接部件1由螺纹柱12和底座13组成;具体连接方式为:通过开设在连接部件1下部底座13上的圆形第二开孔11与拉伸试验机接头5对应的第一开孔(图中未示出)之间对齐后形成一插销,通过插栓4进行连接,将连接部件1与试验机接头5紧固连接。
如图8所示,所述约束部件3与夹头楔块2之间夹设有四个垫片8,该垫片8与夹头楔块2之间一一对应,仅适用于偏心试件实验,保证偏心构件与拉力位于同一条直线上。
如图1、2、3、5、9和10所示,所述约束部件3的外表面布有刻度33与连接部件1设置有测量爪14共同组成夹头楔块2的距离量测装置。随着拧紧装置7的转动,约束部件3与夹头楔块2都发生线性位移,所以可以通过约束部件3的竖向位移来表达夹头楔块2的斜向位移,即通过约束部件3的竖向位移来表达夹头楔块2之间的相对距离。
如图1所示,拧紧装置7在闲置时,可以放置在所述约束部件3的卡槽34处。
本发明提供的一种适用于多种截面试件拉伸试验装置的试验方法,包括以下步骤:
步骤1:所述连接部件通过插栓与与所述试验机接头紧固连接。所述连接部件上部与所述约束部件连接,所述夹头楔块布置在所述楔形空腔中。
步骤2:对于偏心试验试件,根据实际偏心情况,在所述约束部件与夹头楔块之间夹设有多个垫片,且所述垫片位置与所述夹头楔块的位置一一对应。
步骤3:将所述试验试件放入所述约束部件中,并使得所述试验试件处于所述夹头楔块的包围之中。
步骤4:通过拧紧所述拧紧装置,使得所述夹头楔块向中心靠拢,并于所述试验试件紧密咬合。
步骤5:观察所述测量爪在所述约束部件外表面的刻度上的位置,得到此时所述夹头楔块之间的距离,从而可以判断夹具与所述试验试件是否真正紧密咬合在一起。
步骤6:确定夹具与所述试验试件紧密咬合在一起后,开始进行试验机的拉伸试验。
步骤7:待所述试验试件完成拉伸试验后,反向旋转拧紧装置,放松所述夹头楔块对所述试验试件的约束,将所述试验试件拔出后可进行下一组试验。
实施例
如图8、9和10所示,一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,包括内部具有楔形空腔31的约束部件3、与该空腔31相适配的多个夹头楔块2、与约束部件3活动连接且可沿该空腔31内部向上顶进的连接部件1、插栓4、拧紧装置7、适用于偏心构件拉伸试验的垫片8。
约束部件3内部具有楔形空腔31由内径逐步增大的第一通孔301和衔接于该第一通孔301内径较大端口处的第二通孔302组成;所述第二通孔302内部具有内螺纹32,该螺纹32与所述连接部件1的螺纹柱12相匹配。夹头楔块2布置在所述楔形空腔31中,对于偏心构件的拉伸试验,还需将垫片8放置于夹头楔块2与楔形空腔31之间,所述垫片8与夹头楔块2一一对应。待放置完成后,将夹具整体与试验机接头5紧固链接。
拧紧与判断拧紧装置由拧紧装置7和测量爪14、刻度33组成。在拧紧过程中,试验人员通过旋杆71拧紧夹具,约束部件3外部呈规则或不规则多面体有助于拧紧装置7中套环72与所述约束部件3之间不发生滑移。并通过测量爪14在约束部件3外表面的刻度33的读数来判断夹头楔块2与试验试件6是否已经夹紧。确定夹紧后,可将拧紧装置7放置于约束部件3外部的卡槽34处。
依据本发明的描述及附图,本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种适用于多种截面试件拉伸试验的夹具装置,并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明,本发明中,若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是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,因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以结合附图,并根据具体情况理解上述术语的具体含义。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定,本发明中,若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,其特征在于,包括内部具有楔形空腔(31)的约束部件(3)、与该空腔(31)相适配的多个夹头楔块(2)、与约束部件(3)活动连接且可沿该空腔(31)内部向上顶进的连接部件(1),多个夹头楔块(2)能够依靠所述连接部件(1)向上顶进和所述约束部件(3)侧向约束的作用力配合,向中心靠拢与试验试件(6)之间紧密咬合。
2.根据权利要求1所述的一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,其特征在于:所述空腔(31)由内径逐步增大的第一通孔(301)和衔接于该第一通孔(301)内径较大端口处的第二通孔(302)组成;所述第二通孔(302)内部具有内螺纹(32),该螺纹(32)与所述连接部件(1)的螺纹柱(12)相匹配。
3.根据权利要求2所述的一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,其特征在于:所述连接部件(1)还包括与螺纹柱(12)连接的底座(13)以及与底座(13)连接的测量爪(14),该底座(13)内部开设有与预设于试验机接头(5)上的第一开孔相适配的第二开孔(11),并通过插栓(4)穿过第一开孔和第二开孔(11)后,将所述连接部件(1)与所述试验机接头(5)紧固连接;所述测量爪(14)与所述约束部件(3)之间保持一定距离。
4.根据权利要求1所述的一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,其特征在于:所述约束部件(3)外表面还有用来推测所述夹头楔块(2)之间距离的刻度(33)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,其特征在于:所述约束部件(3)外部套设有可带动其正向或反向旋转的拧紧装置(7),所述拧紧装置(7)可以放置在所述约束部件(3)外部的卡槽(34)上。
6.根据权利要求5所述的一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,其特征在于:所述拧紧装置(7)至少由与约束部件(3)外部适配的套环(72)和与该套环(72)连接的旋杆(71)组成,且所述旋杆(71)上具有螺纹。
7.根据权利要求1、5或6所述的一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,其特征在于:所述约束部件(3)外部呈规则或不规则多面体。
8.根据权利要求1所述的一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,其特征在于:所述约束部件(3)与夹头楔块(2)之间夹设有多个垫片(8),该垫片(8)与夹头楔块(2)之间一一对应,仅适用于偏心试件实验。
9.根据权利要求1所述的一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置,其特征在于:所述夹头楔块(2)包括与试验试件(6)接触的咬合部分(21)和与约束部件(3)接触的滑动部分(22);所述咬合部分(21)上具有磨齿,所述滑动部分(22)上涂有润滑油。
10.一种适用于多种截面试件的拉伸试验夹持装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:所述连接部件(1)通过插栓(4)与所述试验机接头(5)紧固连接,所述连接部件(1)上部与所述约束部件(3)连接,所述夹头楔块(2)布置在所述空腔(31)中;
步骤2:对于偏心试验试件,根据实际偏心情况,在所述约束部件(3)与夹头楔块(2)之间夹设有多个垫片(8),且所述垫片(8)位置与所述夹头楔块(2)的位置一一对应;
步骤3:将所述试验试件(6)放入所述约束部件(3)中,并使得所述试验试件(6)处于所述夹头楔块(2)的包围之中;
步骤4:通过拧紧所述拧紧装置(7),使得所述夹头楔块(2)向中心靠拢,并于所述试验试件(6)紧密咬合;
步骤5:观察所述测量爪(14)在所述约束部件(3)外表面的刻度(33)上的位置,得到此时所述夹头楔块(2)之间的距离,从而可以判断夹具与所述试验试件(6)是否真正紧密咬合在一起;
步骤6:确定夹具与所述试验试件(6)紧密咬合在一起后,开始进行试验机的拉伸试验;
步骤7:待所述试验试件(6)完成拉伸试验后,反向旋转拧紧装置(7),放松所述夹头楔块(2)对所述试验试件(6)的约束,将所述试验试件(6)拔出后可进行下一组试验。
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