CN205826402U - 用于矩形试样拉伸试验的辅助对中装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于矩形试样拉伸试验的辅助对中装置，其包括夹持机构和支撑在外部试验机工作台上的与夹持机构相连接的支撑杆。夹持机构包括夹持臂，夹持臂的一侧与支撑杆相连接，夹持臂的另一侧的上、下部各设置有一对上夹持块和一对下夹持块，夹持块沿着夹持臂该侧的水平方向延伸并且夹持块的内侧面与夹持臂该侧的上、下部竖直端面相互垂直并共同形成沿竖直方向的U形结构，从上向下进行竖直方向观察时，夹持臂的一侧与另一侧的直线连线方向的投影线垂直于上、下部竖直端面的投影线。将辅助对中装置固定在试验机工作台上时，任一夹持块的内侧面到试验机的上、下夹头的中心连线的距离均相等，上、下部竖直端面垂直于水平平面。

Description

用于矩形试样拉伸试验的辅助对中装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于辅助对中装置，用于金属材料拉伸试验中的被外部试验机夹紧的矩形试样的辅助对中。

背景技术

拉伸是研究金属力学性能的一个非常重要的手段，拉伸的过程除了试样的装夹，其他操作都是通过力学性能设备本身实现的，所以试样的装载是影响拉伸过程的精度的重要因素。通常，试样固定过程是通过人的视觉感官和操作经验来完成。根据GB/T228.1和ASTM E8的规定，矩形试样的尺寸为平行段宽度为12.5mm，两端夹持段宽度20mm，试验机所配置夹头夹面通常比矩形试样宽度大得多，所以造成矩形试样对中变得困难、即当矩形试样被夹紧在试验机的上、下夹头之间时，矩形试样的中心线难以对齐上、下夹头的中心连线，从而不同程度影响拉伸试验的精度。金属材料拉伸试验方法ASTM E8中指出，为了保证试样标距内受到轴向拉伸力，矩形试样的轴线必须与试验机夹头的中心线重合，任何不符合此要求的装置都可能产生弯曲应力，如对于直径12.5mm、9mm、6mm试样，每偏心0.025mm，应力会分别增加1.5％、2.5％、3.2％。所以，装夹试样时保证矩形试样的轴线与试验机夹头中心线重合变得至关重要。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于，提出一种辅助对中装置，以实现在金属材料拉伸试验中对被外部试验机夹紧的矩形试样进行良好且快捷地对中。

为实现上述目的，本实用新型的辅助对中装置，用于金属材料拉伸试验中的被外部试验机夹紧的矩形试样的辅助对中，该辅助对中装置包括夹持机构和支撑在外部试验机工作台上的与夹持机构相连接的支撑杆。根据本实用新型，夹持机构包括夹持臂，夹持臂的一侧与支撑杆相连接，夹持臂的另一侧的上部设置有一对上夹持块，该对上夹持块沿着夹持臂该侧上部的水平方向延伸，该对上夹持块的内侧面与夹持臂该侧的上部竖直端面相互垂直并共同形成沿竖直方向的上部U形结构，从上向下进行竖直方向观察时，夹持臂的一侧与另一侧的直线连线方向的投影线垂直于上部竖直端面的投影线。此外，夹持臂的另一侧的下部设置有一对下夹持块，该对下夹持块沿着夹持臂该侧下部的水平方向延伸，该对下夹持块的内侧面与夹持臂该侧的下部竖直端面相互垂直并共同形成沿竖直方向的下部U形结构，从上向下进行竖直方向观察时，夹持臂的一侧与另一侧的直线连线方向的投影线垂直于所述下部竖直端面的投影线。将辅助对中装置固定在试验机工作台上时，该对上夹持块中的任一块的内侧面和该对下夹持块中的任一块的内侧面分别到试验机的上、下夹头的中心连线的距离均相等，上、下部竖直端面垂直于水平平面。

通过上述方案，将矩形试样装夹在上、下夹头之间并且松开辅助对中装置之后，矩形试样的中心线与上、下夹头的中心连接基本重合，实现了矩形试验的良好对中。

作为本实用新型的一种改进，一对上夹持块和一对下夹持块分别通过可调节的连接装置与夹持臂相连接，该对上夹持块中的任一块和该对下夹持块中的任一块能相对于中心连线向内或向外运动。优选地，可调节的连接装置是具有左旋螺纹部和右旋螺纹部的丝杆，该对上夹持块和该对下夹持块分别通过丝杆的左旋螺纹部和右旋螺纹部与夹持臂相连接。更优选地，该对上夹持块和该对下夹持块还通过定位销与夹持臂相连接。采用这种结构以后，辅助对中装置不仅可匹配不同厚度的矩形试样，而且还可确保两个上夹持块和两个下夹持块同时相对于中心连线向内或向外运动，方便取放矩形试样，同时防止夹持块随丝杆的旋转而转动。

作为本实用新型的另一种改进，支撑杆包括竖直滑轨，夹持机构的夹持臂的一侧能沿竖直滑轨上下运动。根据试样长度可调节夹持机构的高度。

作为本实用新型的进一步改进，辅助对中装置还包括固定机构，该固定机构以能拆卸的方式固定在试验机工作台上。

作为本实用新型的另一种设计方案，一对上夹持块和一对下夹持块与夹持臂形成一体的结构。这种结构使制造更为简单。

另外，在本实用新型的上述改进方案中，上、下部竖直端面到中心连线的距离可为矩形试样的宽度的一半。在将辅助对中装置固定在试验机工作台上并装夹好矩形试样之后，矩形试样的中心线与试验机的上、下夹头之间的中心连接完全重合，实现了精确对中。

附图说明

接下来根据附图示例性地详细阐述本实用新型。其中：

图1示出了装夹有矩形试样的辅助对中装置的第一实施例的立体图，

图2示出了图1中的装夹有矩形试样的辅助对中装置的第一实施例的侧视图，

图3a示出了图1中的辅助对中装置的一对上夹持块向内运动至间距最小状态的示意图，

图3b示出了图1中的辅助对中装置的一对上夹持块向外运动至间距最大状态的示意图，

图4a示出了矩形试样的主视图，

图4b示出了矩形试样的俯视图，

图5示出了辅助对中装置的第二实施例的立体图。

具体实施方式

图1和图2所示出的辅助对中装置1包括夹持机构6、支撑杆3和固定机构15。固定机构15具有底座2和固定螺栓7，支撑杆3与底座2固定连接，拧紧固定螺栓7可将辅助对中装置1固定在试验机的水平的工作台13上。试验机具有上夹头10A和下夹头10b，上夹头10A和下夹头10b之间的中心连接A垂直于工作台13。夹持机构1包括夹持臂5，支撑杆3中设置有凹槽形的竖直滑轨11，夹持臂5的一侧上设置有与凹槽形的竖直滑轨11形状匹配的凸出部14，该凸出部14嵌入竖直滑轨11中。夹持臂5的一侧上设置有未示出的螺纹孔，紧固螺栓4可旋入该螺纹孔中。沿着竖直滑轨11调节夹持臂5的高度并拧紧紧固螺栓4，可以将夹持臂5固定在支撑杆3的合适位置上。夹持臂5的另一侧的上部设置有一对上夹持块8A，该对上夹持块8A沿着夹持臂5的该侧上部的水平方向延伸，该对上夹持块8A与该侧的上部竖直端面12A相互垂直并共同形成沿竖直方向上的上部U形结构，上部竖直端面12A垂直于工作台13，从上向下进行观察时，夹持臂5的一侧与另一侧的直接连接方向的投影线垂直于上部竖直端面12A。夹持臂5的另一侧的下部设置有一对下夹持块8B，该对下夹持块8B沿着夹持臂5的该侧下部的水平方向延伸，该对下夹持块8B与该侧的下部竖直端面12B相互垂直并共同形成沿竖直方向上的下部U形结构，下部竖直端面12B垂直于工作台13并且与上部竖直端面12A处于同一平面内。

结合图3a和图3b可见，用于金属材料拉伸试验的矩形试样16具有长度为a、厚度为c、宽度为d的尺寸，矩形试样16的两端为夹持段，中间为试验段。从图2中还可见，上部竖直端面12A和下部竖直端面12B到上、下夹头的中心连线A的距离为b，b为d的一半。当将矩形试样16如图1所示的那样装夹在两对夹持块8A、8B之间并且矩形试样的厚度方向平面与上、下部竖直端面12A、12B贴合时，矩形试样16的中心线与上、下夹头的中心连线A完全重合。

结合图4a和图4b还可见，该对上夹持块8A的两个夹持块通过具有左旋螺纹部9A和右旋螺纹部9B的丝杆9与夹持臂5相连接，转动丝杆9，两个夹持块同时相对中心连接A向内或向外运动。为了防止上夹持块8A的两个夹持块随丝杆9的转动而同时转动，两个夹持块还通过定位销10与夹持臂5相连接。对于该对下夹持块8B来说，同样通过具有左旋螺纹部9A和右旋螺纹部9B的丝杆9和定位销10与夹持臂5相连接。

图5示出了另一种辅助对中装置1’，其与上文所述的辅助对中装置1的区别在于，一对上夹持块8A、一对下夹持块8B与夹持臂5形成一体的结构。

在金属材料拉伸试验中使用上述辅助对中装置1或1’对矩形试样进行对中，包括如下步骤：

(1)将辅助对中装置的底座2固定在试验机工作台上；

(2)调节夹持机构6沿支撑杆3的高度并拧紧紧固螺栓4；

(3)旋动丝杆9，调节一对上夹持块8A的间距和一对下夹持块8B的间距；

(4)放置矩形试样16使其厚度方向平面与上、下部竖直端面12A、12B贴合；

(5)旋动丝杆9，以适当的力夹持矩形试样16。

(6)将试验机的上夹头10A、下夹头10B夹紧矩形试样16的两个夹持段，松开丝杆9，完成对中。

Claims (8)

1.一种辅助对中装置(1)，用于金属材料拉伸试验中的被外部试验机夹紧的矩形试样的辅助对中，该辅助对中装置包括夹持机构(6)和支撑在外部试验机工作台(13)上的与所述夹持机构(6)相连接的支撑杆(3)，其特征在于，

所述夹持机构(6)包括夹持臂(5)，所述夹持臂(5)的一侧与所述支撑杆(3)相连接，所述夹持臂(5)的另一侧的上部设置有一对上夹持块(8A)，该对所述上夹持块(8A)沿着所述夹持臂(5)该侧上部的水平方向延伸，该对所述上夹持块(8A)的内侧面与所述夹持臂(5)该侧的上部竖直端面(12A)相互垂直并共同形成沿竖直方向的上部U形结构，从上向下进行竖直方向观察时，所述夹持臂(5)的一侧与另一侧的直线连线方向的投影线垂直于所述上部竖直端面(12A)的投影线；

所述夹持臂(5)的另一侧的下部设置有一对下夹持块(8B)，该对所述下夹持块(8B)沿着所述夹持臂(5)该侧下部的水平方向延伸，该对所述下夹持块(8B)的内侧面与所述夹持臂(5)该侧的下部竖直端面(12B)相互垂直并共同形成沿竖直方向的下部U形结构，从上向下进行竖直方向观察时，所述夹持臂(5)的一侧与另一侧的直线连线方向的投影线垂直于所述下部竖直端面(12B)的投影线；

将辅助对中装置(1)固定在所述试验机工作台(13)上时，该对所述上夹持块(8A)中的任一块的内侧面和该对所述下夹持块(8B)中的任一块的内侧面分别到所述试验机的上、下夹头(10A、10B)的中心连线(A)的距离均相等，所述上、下部竖直端面(12A、12B)垂直于水平平面。

2.根据权利要求1所述的辅助对中装置(1)，其特征在于，该对所述上夹持块(8A)和该对所述下夹持块(8B)通过可调节的连接装置与所述夹持臂(5)相连接，该对所述上夹持块(8A)中的任 一块和该对所述下夹持块(8B)中的任一块能相对于所述中心连线(A)向内或向外运动。

3.根据权利要求2所述的辅助对中装置(1)，其特征在于，所述可调节的连接装置是具有左旋螺纹部(9A)和右旋螺纹部(9B)的丝杆(9)，该对所述上夹持块(8A)和该对所述下夹持块(8B)分别通过所述丝杆(9)的左旋螺纹部(9A)和右旋螺纹部(9B)与所述夹持臂(5)相连接。

4.根据权利要求3所述的辅助对中装置(1)，其特征在于，该对所述上夹持块(8A)和该对所述下夹持块(8B)还通过定位销(10)与所述夹持臂(5)相连接。

5.根据权利要求1所述的辅助对中装置(1)，其特征在于，所述支撑杆(3)具有竖直滑轨(11)，所述夹持机构(6)的所述夹持臂(5)的一侧能沿所述竖直滑轨(11)上下运动。

6.根据上述权利要求中任一项所述的辅助对中装置(1)，其特征在于，所述辅助对中装置(1)还包括固定机构(15)，所述固定机构(15)以能拆卸的方式固定在试验机工作台(13)上。

7.根据权利要求1所述的辅助对中装置(1)，其特征在于，该对所述上夹持块(8A)、该对所述下夹持块(8B)与所述夹持臂(5)形成一体的结构。

8.根据上述权利要求中任一项所述的辅助对中装置(1)，其特征在于，所述上、下部竖直端面(12A、12B)到所述中心连线(A)的距离(b)为所述矩形试样的宽度(d)的一半。