CN203299053U - 高温拉伸试验机用板状试样夹具 - Google Patents
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Abstract
一种高温拉伸试验机用板状试样夹具，属测试技术领域，其技术方案是，它包括夹具主体和通杆螺栓，所述夹具主体呈圆柱形，其下端面上开有内宽外窄的燕尾槽，所述燕尾槽的每个侧壁上均放置有一个通过平行于该侧壁且垂直于燕尾槽长度方向的滑道与夹具主体滑动连接的楔块，燕尾槽的两侧壁上的两个楔块的相对平行面之间夹持板状试样，所述通杆螺栓与夹具主体同轴，其上端与高温拉伸试验机的高温连杆相连，下端从夹具主体上端面的螺纹孔旋入燕尾槽内并顶压在两个楔块上。本实用新型利用两个楔块夹持待拉伸的板状试样，不仅可有效防止试样夹持端被撕裂，而且楔块与试样之间为面接触，大大减轻了试样夹持端的形变，保证了试验结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在高温拉伸试验机上使用的用于夹持板状试样的夹具，属测试技术领域。
背景技术
高温拉伸试验机主要用来测试材料在高温环境下的力学性能指标。与常温拉伸试验机相比，高温拉伸试验机增加了一套加热保温系统，测试过程中，拉伸试样和试样夹具均需要长时间停留在高温环境，承受外加载荷的作用。由于加热装置具有固定的尺寸，且其内壁上安装有大量的测温热电偶，致使夹具的工作空间极为狭窄，夹具尺寸受到严格的限制。因此，常温拉伸机使用的试样夹具不能直接用于高温拉伸试样机。
目前，高温拉伸试验机常用的板状试样夹持方法是在试样夹持端的适当位置打上圆孔，用销子或螺栓将试样固定在夹具上。这种夹紧方式的不足之处在于，试样夹持端圆孔处的抗拉强度会显著下降，在拉伸试验过程中，该部位往往会在试样被拉断前就被撕裂，导致试验的失败。此外，传统夹持方式对试样夹持端的打孔位置有着较高的要求，增加了试样制备难度。
中国专利（申请号201220185368.6）公开了一种能持续施加压力的耐高温夹具。该夹具利用施力杠杆的半圆端头压紧试样的夹持端，试样夹持端无需打孔，避免了撕裂现象的发生。但施力杠杆的半圆端头与试样的接触方式为点接触，试样所受的夹持力集中在接触点上，导致该部位出现变形，给高温拉伸试验造成不良影响，降低了试验结果的准确性。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种高温拉伸试验机用板状试样夹具，以提高金属高温拉伸试验的成功率和试验结果的准确性。
本实用新型的目的是以下述技术方案实现的：
一种高温拉伸试验机用板状试样夹具，构成中包括夹具主体和通杆螺栓，所述夹具主体呈圆柱形，其下端面上开有内宽外窄的燕尾槽，所述燕尾槽的每个侧壁上均放置有一个通过平行于该侧壁且垂直于燕尾槽长度方向的滑道与夹具主体滑动连接的楔块，燕尾槽的两侧壁上的两个楔块的相对平行面之间夹持板状试样，所述通杆螺栓与夹具主体同轴，其上端与高温拉伸试验机的高温连杆相连，下端从夹具主体上端面的螺纹孔旋入燕尾槽内并顶压在两个楔块上。
上述高温拉伸试验机用板状试样夹具，所述夹具主体由两个半圆柱体拼接而成，其两端通过非标准螺母固定，在两个半圆柱体的对接面上设置有定位销。
上述高温拉伸试验机用板状试样夹具，所述楔块的楔角为21～23度。
本实用新型利用两个楔块夹持待拉伸的板状试样，试样夹持端无需打孔，这样不仅可有效防止试样夹持端被撕裂，而且楔块与试样之间为面接触，试样的受力面积较大，大大减轻了试样夹持端的形变，保证了试验结果的准确性。此外，本实用新型还具有外形尺寸小的特点，特别适于高温拉伸试验机的实验条件。
附图说明
图1是高温拉伸试验机用板状试样夹具结构示意图。
图2是高温拉伸试验机用板状试样夹具A-A剖面图。
图中各标号为：1、通杆螺栓，2、滑道，3、夹具主体，4、定位销，5、非标准螺母，6、楔块。
具体实施方式
参看图1，本实用新型包含同轴不等直径的通杆螺栓1、滑道2、夹具主体3、定位销4、非标准螺母5、楔块6，其中，夹具主体3由两个半圆柱拼接而成，靠中间的4根过盈配合的定位销4定位，使两半圆柱连接在一起，其上端及下端均设置非标准螺母5，以抵消螺纹产生的水平方向分力。
同轴不等直径的通杆螺栓1与楔块6接触的一端，直径为13mm，与高温拉伸试验机的高温连杆相连的一端，直径与高温连杆的螺纹内直径尺寸一致。该通杆螺栓1的长度要求为 ：当其上端完全旋入高温连杆且使楔块6的垂直平面完全接触时，夹具与高温连杆之间无缝隙，达到完全配合。
夹具主体3的两个半圆柱的配合面上设置有四个定位孔，每个定位孔内设置有定位销4，定位销4与定位孔一起对两半圆柱进行定位。
夹具主体3拼接后的直径为50mm，高为45mm，满足高温拉伸试验机加热保温装置的内腔尺寸要求。
楔块6的楔角为21～23度，这种结构可以保证楔块6的高度和底边长度满足夹持0～6mm厚板状试样的尺寸要求；楔块6通过滑道2与夹具主体3配合，保证获得足够大的预夹紧力，防止试样在拉伸过程脱落。
本实用新型的特点：尺寸小，可满足现有高温拉伸试验机加热保温装置对试样夹具尺寸的要求；操作方便，可直接与高温连杆连接，无需对高温连杆的尺寸进行调整；夹紧力大，可保证夹紧力随试验力增加而增加，防止试样在拉伸过程打滑、脱离夹具；内部结构简单，便于装卸。
操作过程：将楔块6装在夹具主体3上并与滑道2配合，夹具主体3的两个半圆柱通过定位孔和定位销4进行定位连接，用非标准螺母5将夹具主体3上部、下部固定牢固，将同轴不等直径的通杆螺栓1由夹具主体3顶部螺孔旋入夹具主体3。拉伸时，将试样夹持端从夹具主体3下部插至两楔块6之间，接着，拧紧通杆螺栓1，将试样夹紧。
楔块6的楔角的取值范围是经过严格计算得到的结果，该范围可以保证楔块6获得自锁条件。如果楔角过大，通杆螺栓1对楔块6的作用力大部分会被夹具主体3对楔块6的支持力抵消，造成试样夹紧力不足；如果楔角过小，楔块6与夹具主体3的接触面摩擦力急剧下降，无法满足楔块6的自锁条件。
使用同轴不等直径的通杆螺栓1的好处有两个，一是螺栓顶部与高温连杆的内螺旋孔尺寸匹配，拉伸试验时无需更换高温连杆，二是可直接对楔块6施加作用力，对试样进行预夹紧，从而简化了夹具结构。
Claims (3)
1.一种高温拉伸试验机用板状试样夹具，其特征是，它包括夹具主体（3）和通杆螺栓（1），所述夹具主体（3）呈圆柱形，其下端面上开有内宽外窄的燕尾槽，所述燕尾槽的每个侧壁上均放置有一个通过平行于该侧壁且垂直于燕尾槽长度方向的滑道（2）与夹具主体（3）滑动连接的楔块（6），燕尾槽的两侧壁上的两个楔块（6）的相对平行面之间夹持板状试样，所述通杆螺栓（1）与夹具主体（3）同轴，其上端与高温拉伸试验机的高温连杆相连，下端从夹具主体（3）上端面的螺纹孔旋入燕尾槽内并顶压在两个楔块（6）上。
2.根据权利要求1所述高温拉伸试验机用板状试样夹具，其特征在于，所述夹具主体（3）由两个半圆柱体拼接而成，其两端通过非标准螺母（5）固定，在两个半圆柱体（3）的对接面上设置有定位销（4）。
3.根据权利要求1或2所述高温拉伸试验机用板状试样夹具，其特征在于，所述楔块（6）的楔角为21～23度。
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