CN201488914U - 板材疲劳试验夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的是提出一种安装方便、夹持可靠、不会在试验中松弛的板材疲劳试验夹具，以保证实验效果和减少测试者的工作量。该板材疲劳试验夹具包括夹具主体和用于夹持试样的夹块，关键在于所述夹具主体大致呈“U”形，其侧壁内表面为向内倾斜的斜面，所述夹具主体的底部设置有抬升紧固装置；所述夹块为两个，对称支撑于抬升紧固装置的顶面，所述夹块的夹持面为平面，夹持面的相对一侧为斜面，其倾斜角度与夹具主体的侧壁内表面的倾斜角度相同。本实用新型的板材疲劳试验夹具利用独特形状的夹具主体与夹块配合，避免了试验过程中夹紧力松弛的问题，减少了试样装夹的工作量，保证试验能够顺利、准确地进行。
Description
技术领域
本实用新型属于材料性能测试的技术领域，特别涉及到材料的疲劳测试。
背景技术
据统计，80％以上的零件故障是由于材料疲劳引起的，因此疲劳强度设计在产品开发过程中非常重要，只有模拟真实的载荷及环境，对被研制的设备或零部件进行实物试验，才能正确地评价他们真实的疲劳特性，验证疲劳设计的预期效果。
疲劳试验要求试样、设备、夹具三者构成一个完整的刚性体结构才能产生共振效果，传统的静态轴向试验设备工装的紧凑性无法保证，现在采用倒三角开口的夹具通过若干螺栓对夹块进行紧固以达到预紧的目的，但是在试验实际运行的过程中试样承受向上的拉伸力，试样带动夹块有向上运动的趋势，使夹块的夹持力松弛，不能保证试样一直处于夹紧状态，影响实验精度，因此有时候在试验进行一段时间后需要再次人工夹紧，费时费力。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种安装方便、夹持可靠、不会在试验中松弛的板材疲劳试验夹具，以保证实验效果和减少测试者的工作量。
本实用新型的板材疲劳试验夹具包括夹具主体和用于夹持试样的夹块，关键在于所述夹具主体大致呈“U”形，其侧壁内表面为向内倾斜的斜面，所述夹具主体的底部设置有抬升紧固装置；所述夹块为两个，对称支撑于抬升紧固装置的顶面，所述夹块的夹持面为平面，夹持面的相对一侧为斜面，其倾斜角度与夹具主体的侧壁内表面的倾斜角度相同。
在疲劳试验开始前，将两个夹块放置在抬升紧固装置的顶面，并利用夹块将待测板材试样夹住，然后利用抬升紧固装置向上抬升夹块，因为夹具主体侧壁的内表面为斜面，因此在抬升的过程中夹块会不断受到侧壁斜面施加的朝向夹持面的力，从而逐渐将板材试样夹紧。通过调整夹块的横向尺寸可以针对不同厚度的板材进行疲劳试验，通用性较强。在试验进行过程中，板材试样始终处于拉应力状态，当试样在测试力的作用下带动夹块向上运动时，夹具主体的侧壁斜面会使得夹块向上运动的趋势转化为对板材试样的夹紧力，从而使试样在试验过程中一直保持夹紧状态，避免了松弛的现象，无需在实验过程中进行人工夹紧，减少了工作量，保证了试验效果。
上述抬升紧固装置包括固定于夹具主体底部的螺柱和安装在螺柱上的紧固螺母，结构简单、操作方便，只要将紧固螺母向上旋就可以抬升夹块，达到紧固目的。
所述抬升紧固装置还包括连接块和连接板，所述连接板为中部带有通孔的平板，所述连接块由圆柱形的底座、平板状的支撑块、位于支撑块上的圆柱形的限位块构成，所述底座伸入至紧固螺母内，所述连接板支撑于支撑块上，所述限位块伸入至连接板的通孔内，所述夹块支撑于连接板上。设置连接块和连接板不仅扩大了抬升紧固装置的支撑面的面积，还因为紧固螺母旋转时的水平方向的力要依次通过连接块和连接板才能传递到夹块，而紧固螺母、连接块和连接板都是分离的，因此可以减少紧固螺母转动时对夹块的影响，使夹块只受到向上的抬升力，而很少受到旋转方向的力，防止待测板材试样在水平方向受力不均，影响实验结果。
为方便安装夹块，防止夹块在未夹紧试样时移动，所述夹块的底部最好设置有台阶，所述连接板抵靠于两个夹块底部的台阶所形成的空腔内。
所述夹具底部设有螺纹通孔，所述螺柱贯穿安装于夹具底部，这样螺柱的下部可以用来将夹具与试验设备固定在一起，一举两得，而且方便根据试验的需要来更换夹具。
所述螺柱在位于夹具底面的部分安装有卡环，卡环向上旋可以将夹具主体卡紧，达到将螺柱和夹具主体紧固连接的目的。
所述夹块的夹持面采用表面滚花处理，这样可以增大夹块与试样的摩擦力，使得夹具、试样、设备形成一个刚性体，以达到良好的共振效果，从而保证试验的效果。
本实用新型的板材疲劳试验夹具利用独特形状的夹具主体与夹块配合，避免了试验过程中夹紧力松弛的问题，减少了试样装夹的工作量，保证试验能够顺利、准确地进行。
附图说明
图1是本实用新型的夹具主体的结构示意图；
图2是本实用新型的夹块的结构示意图；
图3是本实用新型的连接板的侧视图及俯视图；
图4是本实用新型的连接块的结构示意图；
图5是本实用新型的夹具的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本实用新型。
实施例1：
本实施例的板材疲劳试验夹具包括夹具主体1和用于夹持试样的夹块2，所述夹具主体1大致呈“U”形，其侧壁内表面为向内倾斜的斜面，其底部开有螺纹通孔11，用于安装抬升紧固装置(如图1所示)；所述夹块2为两个，对称设置，其夹持面为平面，夹持面的相对一侧为斜面，其倾斜角度与夹具主体的侧壁内表面的倾斜角度相同，夹块的底部设置有台阶21(如图2所示)。
上述抬升紧固装置包括固定于夹具主体1底部的螺柱3和安装在螺柱3上的紧固螺母4、支撑于紧固螺母4上的连接块6和连接板5，所述连接板5为中部带有通孔51的平板(如图3所示，其中上图为侧视图，下图为俯视图)，所述连接块6由圆柱形的底座63、平板状的支撑块62、位于支撑块62上的圆柱形的限位块61构成(如图4所示)。
如图5所示，在疲劳试验开始前，首先利用螺柱3旋上卡环7，然后在旋入夹具主体1，将夹具主体1与测试设备固定，卡环7向上旋可以将夹具主体1卡紧。然后将紧固螺母4安装到螺柱3上，把连接块6和连接板5依次支撑于紧固螺母4上，连接块6的底座63伸入至紧固螺母4内，连接板5支撑于支撑块62上，连接块6的限位块61伸入至连接板5的通孔51内，最后将两个夹块2放置在连接板5的顶面，并利用夹块2将待测板材试样8夹住，然后向上转动紧固螺母4，从而向上抬升夹块2，因为夹具主体1侧壁的内表面为斜面，因此在抬升的过程中夹块2会不断受到侧壁斜面施加的朝向夹持面的力，从而逐渐将板材试样8夹紧。通过调整夹块2的横向尺寸可以针对不同厚度的板材进行疲劳试验，通用性较强。在试验进行过程中，板材试样8始终处于拉应力状态，当试样8在测试力的作用下带动夹块2向上运动时，夹具主体1的侧壁斜面会使得夹块2向上运动的趋势转化为对板材试样8的夹紧力，从而使试样8在试验过程中不断保持夹紧状态，避免了松弛的现象，无需在实验过程中进行人工夹紧，减少了工作量，保证了试验效果。
所述夹块2的夹持面采用表面滚花处理，滚花的深度根据板材试样厚度而定，以不影响试验结果为宜，滚花部位热处理不能产生脱碳现象，保证滚花的表面硬度，这样可以增大夹块2与试样8之间的摩擦力，使得夹具、试样、设备形成一个刚性体，以达到良好的共振效果，从而保证试验的效果。
Claims (7)
1.一种板材疲劳试验夹具，包括夹具主体和用于夹持试样的夹块，其特征在于所述夹具主体大致呈“U”形，其侧壁内表面为向内倾斜的斜面，所述夹具主体的底部设置有抬升紧固装置；所述夹块为两个，对称支撑于抬升紧固装置的顶面，所述夹块的夹持面为平面，夹持面的相对一侧为斜面，其倾斜角度与夹具主体的侧壁内表面的倾斜角度相同。
2.根据权利要求1所述的板材疲劳试验夹具，其特征在于所述抬升紧固装置包括固定于夹具主体底部的螺柱和安装在螺柱上的紧固螺母。
3.根据权利要求2所述的板材疲劳试验夹具，其特征在于所述抬升紧固装置还包括连接块和连接板，所述连接板为中部带有通孔的平板，所述连接块由圆柱形的底座、平板状的支撑块、位于支撑块上的圆柱形的限位块构成，所述底座伸入至紧固螺母内，所述连接板支撑于支撑块上，所述限位块伸入至连接板的通孔内，所述夹块支撑于连接板上。
4.根据权利要求3所述的板材疲劳试验夹具，其特征在于所述夹块的底部设置有台阶，所述连接板抵靠于两个夹块底部的台阶所形成的空腔内。
5.根据权利要求2或3或4所述的板材疲劳试验夹具，其特征在于所述夹具底部设有螺纹通孔，所述螺柱贯穿安装于夹具底部。
6.根据权利要求5所述的板材疲劳试验夹具，其特征在于所述螺柱在位于夹具底面的部分安装有卡环。
7.根据权利要求5所述的板材疲劳试验夹具，其特征在于所述夹块的夹持面采用表面滚花处理。
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|---|---|---|---|---|
| CN102768149A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-11-07 | 清华大学 | 夹具、具有夹具的超弹性材料力学性能测试装置与方法 |
| CN103926140A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-07-16 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种夹具 |
| CN106869444A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-06-20 | 马玉荣 | 一种饰面板装夹支撑装置 |
| CN111256934A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-06-09 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种涡轮叶片振动试验工装及涡轮叶片夹紧方法 |
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