CN113865978A - 一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具 - Google Patents

一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，包括上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具分别具有与放射性弧形试样相适配的弧形面，在所述弧形面的内侧设有U型槽，所述放射性弧形试样的上端悬挂于上夹具的U型槽内，放射性弧形试样的下端设置在下夹具的U型槽内，使得下夹具悬挂于放射性弧形试样下方；所述上夹具和下夹具分别具有延伸段，所述延伸段延伸至环境箱或高温炉外部并与试验机相连。本发明提供的整套夹具操作简便，可在实验室内借助机械手进行简单的操作，即可完成放射性弧形试样的装卸样工作，进而开展拉伸、蠕变性能测试，并可有效的束缚弧形试样夹持端在径向方向的变形，从而保证弧形试样沿轴向不会发生额外的弯曲。

Description

一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具
技术领域
本发明涉及一种夹具结构，具体涉及一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具。
背景技术
在对放射性弧形试样进行拉伸、蠕变性能测试时，目前普遍采用弧形的气动、液压卡具来进行试样的装夹，缺点是这类卡具普遍不耐高温且体积较大，无法在环境箱、高温炉内使用；另外一种是采用一种“三明治”式的夹紧方式，样品在中间上下两个夹紧片通过螺母固定，但这种方式对于放射性样品来说操作较为困难；且对于弧形试样而言需对夹持端侧面进行有效的束缚，否则在拉伸过程中样品会沿轴向方向发生弯曲，因此不能采用简单的销钉悬挂方式。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，可在实验室内借助机械手进行简单的操作，完成放射性弧形试样拉伸、蠕变性能测试的装卸样工作。
本发明的技术方案如下：一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，包括上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具分别具有与放射性弧形试样相适配的弧形面，在所述弧形面的内侧设有U型槽，所述放射性弧形试样的上端悬挂于上夹具的U型槽内，放射性弧形试样的下端设置在下夹具的U型槽内，使得下夹具悬挂于放射性弧形试样下方；所述上夹具和下夹具分别具有延伸段，所述延伸段延伸至环境箱或高温炉外部并与试验机相连。
进一步，如上所述的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其中，所述放射性弧形试样呈工字形结构，上下两端的径向宽度大于中部的径向宽度；所述U型槽分别设置在上夹具和下夹具的弧形面内侧的左右两端，上夹具和下夹具的弧形面中间位置供放射性弧形试样穿过。
进一步，如上所述的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其中，所述上夹具和下夹具的U型槽的间隙均大于放射性弧形试样的厚度，在U型槽与放射性弧形试样之间设置弧形垫片。
更进一步，所述弧形垫片、上夹具和下夹具上均设有位置相对应的销钉孔，通过销钉将弧形垫片与上夹具、下夹具分别固定连接；
或者，所述下夹具和与之对应的弧形垫片上分别设有销钉孔，通过销钉将弧形垫片与下夹具固定连接，所述上夹具内设置的弧形垫片通过U型槽的底面定位。
进一步，如上所述的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其中，所述弧形垫片的内弧表面设有便于机械手夹持的结构。
更进一步，所述便于机械手夹持的结构为水平设置的圆柱。
本发明的有益效果如下：本发明提供的整套夹具操作简便，可在实验室内借助机械手进行简单的操作，即可完成放射性弧形试样的装卸样工作，进而开展拉伸、蠕变性能测试，并可有效的束缚弧形试样夹持端在径向方向的变形，从而保证弧形试样沿轴向不会发生额外的弯曲。该夹具体积小，可用于环境箱、大气高温炉和真空/惰性气体保护炉中。
附图说明
图1为本发明具体实施例提供的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具的装配结构示意图；
图2为本发明具体实施例中放射性弧形试样结构示意图；
图3为本发明具体实施例中上/下夹具结构示意图；
图4为本发明具体实施例中弧形垫片结构示意图；
图5为本发明具体实施例中销钉结构示意图。
图中，1.上夹具2.下夹具3.放射性弧形试样4.弧形垫片5.销钉11.延伸段12.U型槽13.销钉孔31.试样上端32.试样下端33.试样中部41.圆柱42.销钉孔
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明为一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其整体装配图如图1所示，包括上夹具1和下夹具2，所述上夹具1和下夹具2分别具有与放射性弧形试样3相适配的弧形面，在所述弧形面的内侧设有U型槽，所述放射性弧形试样3的上端悬挂于上夹具1的U型槽内，放射性弧形试样3的下端设置在下夹具2的U型槽内，使得下夹具2悬挂于放射性弧形试样3下方；所述上夹具1和下夹具2分别具有延伸段，所述延伸段延伸至环境箱或高温炉外部并与试验机相连。上夹具1和下夹具2的U型槽的间隙均大于放射性弧形试样3的厚度，在U型槽与放射性弧形试样之间设置弧形垫片4。
上夹具和下夹具具有足够长的延伸段，可延伸至环境箱/高温炉外部，通过悬挂或夹紧等方式与试验机相连，夹具与试验机相连部分形式不限，试验时将弧形试样悬挂于夹具U型槽内，而此U型槽的间隙要大于试样的厚度，主要是考虑对于弧形试样在拉伸过程中悬挂端会沿径向方向发生变形，如果变形过大，间隙过小可能导致试验结束后试样无法从夹具内顺利取出，同时间隙过大就会导致弧形试样悬挂端径向无束缚而发生变形，因此在弧形试样与夹具U型槽之间需放置一个垫片，来束缚弧形试样径向方向的变形。
本实施例中，放射性弧形试样3的结构如图2所示。所述放射性弧形试样3呈工字形结构，试样上端31和试样下端32的径向宽度大于试样中部33的径向宽度，试样上端31和试样下端32两侧相对突出的部位用于与夹具U型槽配合，实现试样的悬挂。
与试样相对应的夹具的结构如图3所示。以上夹具1为例，下夹具2的结构与之相同，安装方向相反。所述U型槽12有两个，分别设置在上夹具1的弧形面内侧的左右两端，上夹具1的弧形面中间位置供放射性弧形试样的试样中部33穿过。试样上端31两侧相对突出的部位分别位于两个U型槽12内，实现放射性弧形试样的定位。上夹具1的上部具有延伸段11，试验时，所述延伸段延伸至环境箱或高温炉外部并与试验机相连。在上夹具1上设有一个销钉孔13，用于与弧形垫片4的固定安装。
本实施例中，弧形垫片4的结构如图4所示。在垫片内弧表面有一个便于机械手夹持的结构，本实施例采用凸出的圆柱41用于机械手夹持，也可以根据不同机械手的特点设计成其它的加持结构。同时垫片上端有一个销钉孔42，与之对应的夹具位置也有一个销钉孔13，并配套销钉5，主要作用是当夹具悬挂于试样下端时，防止垫片由于重力作用脱离夹具。视情况，上夹具可不穿销钉，简化操作步骤，且该销钉不从试样上穿过，试样无需开孔，可在一定程度上减小试样悬挂端的长度，减少放射性废物的体积。试验结束时，首先取下销钉，然后用机械手夹持弧形垫片4上的圆柱42将垫片从夹具上取下，即可将试样取出。
本实施例提供的夹具的装夹步骤如下：
首先用热室内的机械手将上夹具1采用悬挂、夹紧等方式与试验机相连，且悬挂、夹紧部位应在环境箱/高温炉外；
上夹具与试验机固定好后，利用机械手将放射性弧形试样挂于上夹具的U型槽内，然后用机械手夹持弧形垫片上的圆柱将垫片放置于弧形试样与上夹具U型槽的间隙中，然后用机械手夹持销钉穿入垫片和夹具的销钉孔中，此时上夹具装夹完毕；
然后利用机械手将下夹具悬挂于试样的下悬挂端，用机械手夹持弧形垫片上的圆柱将垫片放置于弧形试样与下夹具U型槽的间隙中，插入销钉，即完成下夹具的装卡；
将下夹具与试验机相连，即可开启蠕变或拉伸实验。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。这样，倘若对本发明的这些变型、用途适应性变化属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改变型和用途适应性变化在内。
上述实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其特征在于，包括上夹具(1)和下夹具(2)，所述上夹具(1)和下夹具(2)分别具有与放射性弧形试样(3)相适配的弧形面，在所述弧形面的内侧设有U型槽，所述放射性弧形试样(3)的上端悬挂于上夹具(1)的U型槽内，放射性弧形试样(3)的下端设置在下夹具(2)的U型槽内，使得下夹具(2)悬挂于放射性弧形试样(3)下方；所述上夹具(1)和下夹具(2)分别具有延伸段，所述延伸段延伸至环境箱或高温炉外部并与试验机相连。
2.如权利要求1所述的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其特征在于，所述放射性弧形试样(3)呈工字形结构，上下两端的径向宽度大于中部的径向宽度；所述U型槽分别设置在上夹具(1)和下夹具(2)的弧形面内侧的左右两端，上夹具(1)和下夹具(2)的弧形面中间位置供放射性弧形试样(3)穿过。
3.如权利要求1或2所述的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其特征在于，所述上夹具(1)和下夹具(2)的U型槽的间隙均大于放射性弧形试样(3)的厚度，在U型槽与放射性弧形试样之间设置弧形垫片(4)。
4.如权利要求3所述的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其特征在于，所述弧形垫片(4)、上夹具(1)和下夹具(2)上均设有位置相对应的销钉孔，通过销钉(5)将弧形垫片与上夹具、下夹具分别固定连接。
5.如权利要求3所述的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其特征在于，所述下夹具(2)和与之对应的弧形垫片(4)上分别设有销钉孔，通过销钉(5)将弧形垫片(4)与下夹具(2)固定连接；所述上夹具(1)内设置的弧形垫片通过U型槽的底面定位。
6.如权利要求3所述的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其特征在于，所述弧形垫片(4)的内弧表面设有便于机械手夹持的结构。
7.如权利要求6所述的适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具，其特征在于，所述便于机械手夹持的结构为水平设置的圆柱(41)。
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