CN206804418U - 复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具 - Google Patents

Abstract

一种复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具，解决了试样在试验过程中存在的调整不便、无法保证位置对中等问题，包括将试样组装在试验机上的定位调整组件和支撑座，其技术要点是：定位调整组件由限位挡片、支撑块、调整垫和滑块组成；限位挡片固定在支撑块上，支撑块通过拉紧弹簧与滑块连接，滑块T型台与支撑座T形滑道相配合，利用调整垫和推力弹簧组装在支撑座两端的挡板之间，设置在两个滑块之间的调整垫通过定位台与支撑座的定位槽相配合插接限位；支撑座底部通过定位导杆与下平台连接固定。其结构设计合理，试样位置对中操作容易，支撑跨距调整方便、快捷，弯曲试验和层间剪切试验的切换迅速，从而提高了试验效率，确保了实验结果的准确性。

Description

复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具

技术领域

本实用新型涉及一种用于力学性能试验机的试样支撑夹具，特别是一种既可以快速完成各种规格尺寸试样的支撑跨距的调整，又能满足不同形状加载压头轴线与试样中心对中要求的复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具。该夹具尤其适用于高低温环境试验。

背景技术

复合材料在航空航天、汽车制造等领域中的应用越来越广泛。在力学性能试验机上进行复合材料弯曲试验和层间剪切试验，一般都利用支撑夹具将矩形条试样固定在试验机的下平台上，通过上压头加载形成三点弯曲的加载方式进行性能的试验。试验测出的弯曲和层间剪切的性能参数，对于复合材料的选材、设计、加工和应用过程中都是重要的考核指标。试验过程中，试验人员既要使用不同形状的加载上压头和支撑夹具对试样定位，还要根据试样的规格尺寸来调节夹具的支撑跨距。弯曲试验和层间剪切试验实质上都属于三点弯曲试验，只是它们所要求的试样规格尺寸，上压头形状和定位支撑跨距的调整各不相同。因此，常把这两种试验的夹具统一起来，在这两种试验类型中切换。据专利文献报道，如专利公开号为CN 105547828A的“一种三点弯曲试验装置”，公开的结构是一种通过绕自身轴线转动的压头和上转轴的作用，试图达到自动校正作用力方向，以防止局部应力集中的目的。但因其试样的安装、调整繁琐，并且无法保证试样的平行度和位置的对中性，对试验的效率和测出数据的准确性都有一定的影响。在专利公开号为CN 102141489A的“一种提高复合材料弯曲和层间剪切试验效率的夹具”中，记载的技术方案是通过摇把的转动使滚珠丝杆转动，带动与丝杠相连的滑块左右运动，从而实现对跨距的调整。该夹具整体体积较大，再加上还需要转动摇把来调整跨距，因此在狭小的高低温环境箱中使用非常不方便。而且该夹具无法保证试样的位置准确对中，即试样的中心要完全位于上压头的加载轴线上。如果试样的位置偏了或者斜了都会对试验结果产生较大的影响，从而降低试验结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具，从根本上解决了试样在试验过程中存在的调整不便、无法保证位置对中等问题，其结构设计合理，试样位置对中操作容易，支撑跨距调整方便、快捷，弯曲试验和层间剪切试验的切换迅速，从而提高了试验效率，确保了实验结果的准确性。

本实用新型所采用的技术方案是：该复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具包括将试样组装在力学性能试验机的上压头与下平台之间的定位调整组件以及支撑座，其技术要点是：所述定位调整组件由支撑试样的限位挡片、带凸台的支撑块、调整跨距用的调整垫和滑块组成；限位挡片利用调节螺栓固定在支撑块上，支撑块通过拉紧弹簧与滑块固定连接，滑块底部的T型台与支撑座的T形滑道相配合，利用调整垫和推力弹簧组装在支撑座两端的挡板之间，设置在两个滑块之间的调整垫通过底部的定位台与设置在支撑座上表面中心位置的定位槽相配合插接限位；支撑座底部通过带有锁紧螺母的定位导杆与下平台连接固定。

与调整垫底部定位台配合插接限位的所述支撑座上表面的定位槽中心，对中在上压头的轴线上。

利用紧固螺栓固定在支撑座两端的所述挡板上分别设置有支撑推力弹簧的限位柱。

固定在滑块限位柱及支撑座两端挡板限位柱之间的所述推力弹簧推动滑块沿T形滑道往复滑动，以便于松开和压紧设置在两个滑块之间的调整垫。

所述支撑块与滑块两侧分别设置挂接拉紧弹簧的固定销。

本实用新型具有的优点及积极效果是：由于本实用新型采用结构独特的由支撑试样的限位挡片、带凸台的支撑块、调整跨距用的调整垫和滑块组成的定位调整组件以及支撑座，将试样组装在力学性能试验机的上压头与下平台之间，所以其结构设计合理，试样位置对中操作容易，支撑跨距调整方便、快捷，弯曲试验和层间剪切试验的切换迅速，从而提高了试验效率，确保了实验结果的准确性。其原因就在于：在定位调整组件的滑块上设置有可拆卸的带有限位挡片和凸台的支撑块，通过更换支撑块可以同时满足弯曲和层间剪切试验的要求，扩大了夹具的使用范围。滑块在支撑座挡板两端推力弹簧的作用下，可以沿支撑座T形滑道往复滑动，松开和压紧设置在两个滑块之间的调整垫，以便于更换不同尺寸跨距的调整垫。调整垫下方的定位台与支撑座的定位槽相配合插接限位，在推力弹簧的作用下两个滑块与调整垫压紧，即可方便快捷的完成对试样加载跨距的调整，从而可以适用于不同尺寸试样的试验。支撑块上有用于保证试样平行度的限位挡片，可以在试验时准确的放置试样，很容易实现被加载试样的对中快速安装。因此，本实用新型从根本上解决了试样在试验过程中存在的调整不便、无法保证位置对中等问题。

因该夹具与同类产品相比体积紧凑，被加载试样位置对中操作容易，弯曲试验和层间剪切试验的切换迅速，故既可在常温环境中使用，又可在高低温环境箱中使用。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型的一种立体结构示意图；

图2是图1的一种平面结构示意图；

图3是图2沿A－A线的剖视图；

图4是图1中支撑座的结构示意图；

图5是本实用新型夹具的滑块和支撑块的结构示意图；

图6是本实用新型夹具中限位挡片的结构示意图；

图7是本实用新型夹具中调整垫的结构示意图。

图中序号说明：1支撑座、2滑块、3挡板、4紧固螺栓、5推力弹簧、6支撑块、7调节螺栓、8限位挡片、9上压头、10试样、11调整垫、12定位台、13锁紧螺母、14定位导杆、15拉紧弹簧、16固定销、17 T形滑道、18定位槽、19螺栓孔、20 T型台、21限位柱、22调节孔、23角形限位挡。

具体实施方式

根据图1～7详细说明本实用新型的具体结构。该复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具包括将试样10组装在力学性能试验机的上压头9与下平台（图中未示出）之间的定位调整组件以及支撑座1等零部件。其中定位调整组件由支撑试样10的限位挡片8、带凸台的支撑块6、调整跨距用的调整垫11和滑块2等件组成。支撑座1上表面的中心位置设置有定位对中槽18，支撑座1底部通过带有锁紧螺母13的定位导杆14与下平台连接固定。

定位调整组件中的限位挡片8上设置有带长条形的调节孔22和保持试样设定位置的角形限位挡23，并利用旋紧在螺栓孔19内的调节螺栓7，将限位挡片8固定在支撑块6的按试样要求设定的位置上。支撑块6与滑块2两侧分别设置挂接拉紧弹簧15的固定销16，支撑块6通过拉紧弹簧15与滑块2固定连接，以便于根据实验要求更换支撑块6。利用紧固螺栓4固定在支撑座1两端的挡板3上分别设置有支撑推力弹簧5的限位柱。滑块2底部的T型台20与支撑座1的T形滑道17相配合，将滑块2利用调整垫11和推力弹簧5组装在支撑座1两端的挡板3之间。设置在两个滑块2之间的调整垫11通过底部的定位台12与设置在支撑座1上表面中心位置的定位槽18相配合插接限位。与调整垫11底部定位台12配合插接限位的支撑座1上表面的定位槽18中心，对中在上压头9的轴线上，以确保被加载试样10的位置准确对中。固定在滑块2限位柱21及支撑座1两端挡板3限位柱之间的推力弹簧5推动滑块2沿T形滑道17往复滑动，可以根据实际需要，松开和压紧设置在两个滑块2之间的调整垫11，以便于更换不同尺寸跨距的调整垫11。

当实验时，两个滑块2与调整垫11在推力弹簧5的作用下紧紧的压紧在一起。调整跨距时，用手拨开两个滑块2，即可在支撑座1的上表面放置不同尺寸跨距的调整垫11，使调整垫11底部的定位台12与支撑座1的定位槽18配合插接在一起，在推力弹簧5的作用下两个滑块2与调整垫11压紧，即可实现对试样10加载跨距的快速调整。

带凸台支撑块6通过拉紧弹簧15固定在滑块2上，通过更换带凸台支撑块6，既可以进行弯曲试验，又可以进行层间剪切试验。在支撑块6上有用于保证试样10准确定位不偏斜的限位挡片9。试验前根据试样10的尺寸可以调整限位挡片9的位置，从而可以保证试样10放置的准确性。

该夹具的具体工作过程是：

首先根据试验类型选择支撑块6，将支撑块6用拉紧弹簧15固定在滑块2上，然后再根据试样10的尺寸选择不同尺寸加载跨距的调整垫11。调整跨距前，两块滑块2在两端拉紧弹簧15的推动下是紧靠在一起的，调整跨距时松开滑块2，并根据所需尺寸的跨距选择的调整垫11放在支撑座1上，使调整垫11底部的定位台12与支撑座1的定位槽18配合插接在一起，即完成对试验跨距的调整。再调整支撑块6上限位挡片8的位置，以保证试样10放置的对中度和平行度。最后选择合适于试验的上压头9，即可开始试验。

Claims (5)

1.一种复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具，包括将试样组装在力学性能试验机的上压头与下平台之间的定位调整组件以及支撑座，其特征在于：所述定位调整组件由支撑试样的限位挡片、带凸台的支撑块、调整跨距用的调整垫和滑块组成；限位挡片利用调节螺栓固定在支撑块上，支撑块通过拉紧弹簧与滑块固定连接，滑块底部的T型台与支撑座的T形滑道相配合，利用调整垫和推力弹簧组装在支撑座两端的挡板之间，设置在两个滑块之间的调整垫通过底部的定位台与设置在支撑座上表面中心位置的定位槽相配合插接限位；支撑座底部通过带有锁紧螺母的定位导杆与下平台连接固定。

2.根据权利要求1所述的复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具，其特征在于：与调整垫底部定位台配合插接限位的所述支撑座上表面的定位槽中心，对中在上压头的轴线上。

3.根据权利要求1所述的复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具，其特征在于：利用紧固螺栓固定在支撑座两端的所述挡板上分别设置有支撑推力弹簧的限位柱。

4.根据权利要求1或3所述的复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具，其特征在于：固定在滑块限位柱及支撑座两端挡板限位柱之间的所述推力弹簧推动滑块沿T形滑道往复滑动，以便于松开和压紧设置在两个滑块之间的调整垫。

5.根据权利要求1所述的复合材料弯曲和层间剪切试样快装夹具，其特征在于：所述支撑块与滑块两侧分别设置挂接拉紧弹簧的固定销。