CN205538448U - 低温测量剪切力的试样夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及低温测量剪切力的试样夹持装置。该装置包括：施压单元、上法兰、第一压块、第二压块、第三压块、下法兰和第一导向杆和第二导向杆；所述施压单元与所述上法兰的上表面贴合，用于向所述上法兰施加压力；所述第一压块的上表面与所述上法兰的下表面相连接，所述第一压块的下表面为斜面，并设有第一凹槽；所述第三压块的下表面与所述下法兰的上表面相连接，所述第三压块的上表面为斜面，并设有第二凹槽；所述第二压块上表面与所述第一压块的下表面相配合，并设有与第一凹槽相对应的第三凹槽；所述第二压块的下表面与所述第三压块的上表面相配合，并设有与第二凹槽相对应的第四凹槽。本实用新型能在低温下测量不同材料之间的最大剪切力。
Description
技术领域
本实用新型涉及低温测量领域，尤其涉及一种低温测量剪切力的试样夹持装置。
背景技术
随着我国氢能源、核聚变能、航空航天、应用超导、气体工业以及一些大科学工程等领域的发展，在工业和科研方面，涉及低温工程的项目日益增多，对低温材料的需求日益增大，对低温材料的性能数据要求日益提高。材料在低温环境下工作，其低温物理性能通常不同于常温性能。其中，材料力学性能是工程应用材料或工件的一个重要性能指标。测试材料在低温下的力学性能，对材料低温性能研究和优化改性具有重要的意义，对低温构件的设计和安全使用也至关重要。
由于低温下材料的热收缩影响，室温力学性能测试用夹具在低温下工作容易出现试样夹持不紧的问题，因而需要特殊的设计。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：现有的测量剪切力的试样夹持装置在低温下试样夹持不紧的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种低温测量剪切力的试样夹持装置，该低温测量剪切力的试样夹持装置包括：
施压单元、上法兰、第一压块、第二压块、第三压块、下法兰、第一导向杆和第二导向杆；
所述施压单元与所述上法兰的上表面贴合，用于向所述上法兰施加压力；
所述上法兰设有第一通孔和第二通孔；
所述第一导向杆的上端穿过所述第一通孔与所述上法兰连接，所述第二导向杆的上端穿过所述第二通孔与所述上法兰连接；
所述第一导向杆的下端和所述第二导向杆的下端与所述下法兰相连接；
所述第一压块的上表面与所述上法兰的下表面相连接，所述第一压块的下表面为斜面，并设有第一凹槽；
所述第三压块的下表面与所述下法兰的上表面相连接，所述第三压块的上表面为斜面，并设有第二凹槽；
所述第二压块上表面与所述第一压块的下表面相配合，并设有与第一凹槽相对应的第三凹槽；
所述第二压块的下表面与所述第三压块的上表面相配合，并设有与第二凹槽相对应的第四凹槽。
可选地，所述第一压块的下表面与所述上法兰呈45度角；
所述第三压块的上表面与所述下法兰成45度角。
可选地，所述第二压块的横截面为等腰梯形或等腰三角形。
可选地，所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的形状为矩形。
可选地，所述上法兰的上表面设有与所述施压单元配合的第五凹槽，所述施压单元通过第五凹槽与所述上法兰的上表面相贴合。
可选地，所述第五凹槽的形状为圆形；
相应地，所述施压单元的形状为圆柱体。
可选地，该装置还包括压力检测单元；
所述压力检测单元与所述施压单元连接，用于测量所述施压单元施加至上法兰的压力。
可选地，所述第一凹槽内设有与所述第一压块的下表面连接的第一垫片；
所述第二凹槽内设有与所述第三压块的上表面连接的第二垫片；
所述第三凹槽内设有与所述第二压块的上表面连接的第三垫片；
所述第四凹槽内设有与所述第二压块的下表面连接的第四垫片。
可选地，所述施压单元、上法兰、第一压块、第二压块、第三压块、下法兰和第一导向杆和第二导向杆的材料为不锈钢。
可选的，所述第一导向杆的下端和所述第二导向杆的下端与所述下法兰通过螺纹连接。
本实用新型提出的低温测量剪切力的试样夹持装置，通过压块之间的配合，能在低温下测量不同材料之间的最大剪切力，避免了现有的测量剪切力的试样夹持装置夹持不紧的问题。同时结构简单，易于操作，且体积较小。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：
图1示出了本实用新型一个实施例的低温测量剪切力的试样夹持装置的结构示意图；
图2示出了本实用新型一个实施例的第二压块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。
图1示出了本实用新型一个实施例的低温测量剪切力的试样夹持装置的结构示意图。如图1所示，该低温测量剪切力的试样夹持装置包括：
施压单元1、上法兰2、第一压块3、第二压块4、第三压块5、下法兰6、第一导向杆7和第二导向杆(图中未示出)；
施压单元1与上法兰2的上表面贴合，用于向上法兰2施加压力；
上法兰2设有第一通孔和第二通孔；
第一导向杆7的上端穿过所述第一通孔与上法兰2连接，第二导向杆的上端穿过所述第二通孔与上法兰2连接；
第一导向杆7的下端和所述第二导向杆的下端与下法兰6相连接；
第一压块3的上表面与上法兰2的下表面相连接，第一压块3的下表面为斜面，并设有第一凹槽；
第三压块5的下表面与下法兰6的上表面相连接，第三压块5的上表面为斜面，并设有第二凹槽；
第二压块4上表面与第一压块3的下表面相配合，并设有与第一凹槽相对应的第三凹槽；
第二压块4的下表面与第三压块5的上表面相配合，并设有与第二凹槽相对应的第四凹槽。
本实施例的低温测量剪切力的试样夹持装置，通过压块之间的配合，能在低温下测量不同材料之间的最大剪切力，避免了现有的测量剪切力的试样夹持装置夹持不紧的问题。同时结构简单，易于操作，且体积较小。
两根导向杆穿过上法兰2上设置的第一通孔和第二通孔，可使上法兰上下自由滑动。
在一种可选的实施方式中，第一压块3的下表面与上法兰2呈45度角；
第三压块5的上表面与下法兰6成45度角。
第二压块4的横截面为等腰梯形或等腰三角形。
所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的形状优选为矩形。
为便于施压单元向上法兰式施加压力，上法兰2的上表面设有与施压单元1的配合的第五凹槽，所述施压单元通过第五凹槽与所述上法兰的上表面相贴合。
进一步地，所述第五凹槽的形状为圆形；相应地，施压单元1的形状为圆柱体。
该装置还包括压力检测单元(图中未示出)；
所述压力检测单元与施压单元1连接，用于测量施压单元1施加至上法兰2的压力。
为便于在凹槽内放置试样，所述第一凹槽内设有与第一压块3的下表面连接的第一垫片；
所述第二凹槽内设有与第三压块5的上表面连接的第二垫片；
所述第三凹槽内设有与第二压块4的上表面连接的第三垫片；
所述第四凹槽内设有与第二压块4的下表面连接的第四垫片。
垫片与压块均是通过螺钉进行固定。以第二压块上表面上设置的第三垫片为例。图2示出了本实用新型一个实施例的第二压块的结构示意图。如图2所示，第二压块4上的第三凹槽内设有第三垫片41，第三垫片41通过螺钉42与第二压块4连接。
优选地，所述施压单元、上法兰、第一压块、第二压块、第三压块、下法兰和第一导向杆和第二导向杆的材料为不锈钢。
进一步地，所述第一导向杆的下端和所述第二导向杆的下端与所述下法兰通过螺纹连接。
下法兰设有两个内螺纹孔，两根导向杆的下端设有外螺纹，用于与下法兰连接。
以测量铠甲材料与绝缘材料在低温下的最大剪切力为例，说明本实用新型低温测量剪切力的试样夹持装置的工作原理。
(1)测量前，将铠甲材料制成两个与凹槽尺寸相适应的圆片，中间通过绝缘材料连接在一起制成试样。将试样分别放置在第一凹槽和第二凹槽内。
(2)将施压单元(例如压头)防止在上法兰上表面的凹槽中，通过垂直于试样横截面的分力将试样锁紧。
(3)将压力检测单元(例如力学性能测试系统)与带试样的低温测量剪切力的试样夹持装置连接，降温后进行力学性能测试。通过施压单元施加向下的力，在试样上，会同时产生将试样压紧的压应力和施加于试样中间的剪切应力。
(4)随着压力的不断增大，由于两个试样的对称性，会同时达到剪切力的极限，而导致试样的两个圆片分离，此时，第二压块脱出，测量结束。
本实用新型提出的低温测量剪切力的试样夹持装置，通过压块之间的配合，能在低温下(4.2K-室温)测量不同材料之间的最大剪切力，避免了现有的测量剪切力的试样夹持装置夹持不紧的问题。同时结构简单，易于操作，且体积较小。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种低温测量剪切力的试样夹持装置，其特征在于，包括：施压单元、上法兰、第一压块、第二压块、第三压块、下法兰、第一导向杆和第二导向杆；
所述施压单元与所述上法兰的上表面贴合，用于向所述上法兰施加压力；
所述上法兰设有第一通孔和第二通孔；
所述第一导向杆的上端穿过所述第一通孔与所述上法兰连接，所述第二导向杆的上端穿过所述第二通孔与所述上法兰连接；
所述第一导向杆的下端和所述第二导向杆的下端与所述下法兰相连接；
所述第一压块的上表面与所述上法兰的下表面相连接，所述第一压块的下表面为斜面，并设有第一凹槽；
所述第三压块的下表面与所述下法兰的上表面相连接，所述第三压块的上表面为斜面，并设有第二凹槽；
所述第二压块上表面与所述第一压块的下表面相配合，并设有与第一凹槽相对应的第三凹槽；
所述第二压块的下表面与所述第三压块的上表面相配合，并设有与第二凹槽相对应的第四凹槽。
2.根据权利要求1所述的低温测量剪切力的试样夹持装置，其特征在于，
所述第一压块的下表面与所述上法兰呈45度角；
所述第三压块的上表面与所述下法兰成45度角。
3.根据权利要求1所述的低温测量剪切力的试样夹持装置，其特征在于，
所述第二压块的横截面为等腰梯形或等腰三角形。
4.根据权利要求1所述的低温测量剪切力的试样夹持装置，其特 征在于，
所述第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽的形状为矩形。
5.根据权利要求1所述的低温测量剪切力的试样夹持装置，其特征在于，所述上法兰的上表面设有与所述施压单元配合的第五凹槽，所述施压单元通过第五凹槽与所述上法兰的上表面相贴合。
6.根据权利要求5所述的低温测量剪切力的试样夹持装置，其特征在于，所述第五凹槽的形状为圆形；
相应地，所述施压单元的形状为圆柱体。
7.根据权利要求1所述的低温测量剪切力的试样夹持装置，其特征在于，还包括压力检测单元；
所述压力检测单元与所述施压单元连接，用于测量所述施压单元施加至上法兰的压力。
8.根据权利要求1所述的低温测量剪切力的试样夹持装置，其特征在于，
所述第一凹槽内设有与所述第一压块的下表面连接的第一垫片；
所述第二凹槽内设有与所述第三压块的上表面连接的第二垫片；
所述第三凹槽内设有与所述第二压块的上表面连接的第三垫片；
所述第四凹槽内设有与所述第二压块的下表面连接的第四垫片。
9.根据权利要求1所述的低温测量剪切力的试样夹持装置，其特征在于，所述施压单元、上法兰、第一压块、第二压块、第三压块、下法兰和第一导向杆和第二导向杆的材料为不锈钢。
10.根据权利要求1所述的低温测量剪切力的试样夹持装置，其特征在于，所述第一导向杆的下端和所述第二导向杆的下端与所述下法兰通过螺纹连接。
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| CN201620032343.0U CN205538448U (zh) | 2016-01-13 | 2016-01-13 | 低温测量剪切力的试样夹持装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105486578A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-04-13 | 中国科学院理化技术研究所 | 低温测量剪切力的试样夹持装置 |
| CN108181166A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-19 | 苏州方正工程技术开发检测有限公司 | 一种软金属材料的焊点抗拉性能检测夹具 |
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