CN207866623U - 一种用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，包括上夹头和下夹头，所述上夹头的上方设有上圆柱棒，下夹头的下方设有下圆柱棒，所述上圆柱棒的圆心和下圆柱棒的圆心分别设于弧形试样的形心；所述上夹头的内部设有用于夹持弧形试样的上弧形夹持部，所述上弧形夹持部与弧形试样相匹配；所述下夹头的内部设有用于夹持弧形试样的下弧形夹持部，所述下弧形夹持部与弧形试样相匹配。采用上述结构后，其有益效果是：上、下夹头可以直接夹持弧形试样，提高试验效率；可以避免过大附加弯矩的产生而影响疲劳试验结果，确保试验过程不产生附加弯矩。
Description
技术领域
本实用新型属于圆筒取样的弧形试样疲劳试验领域，具体的说，是关于一种用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具。
背景技术
弧形试样，是从圆筒上经纵向切割而后加工制成的。目前，一般试验机的夹头是不能直接夹持弧形试样的，通常其处理方法为将弧形试样夹持端压平进行夹持，但此种方法不能保证试验载荷通过试验件的试验部位的形心，可能会产生附加弯矩，影响疲劳试验结果。
因此，有必要设计一种用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，确保试验机加载的轴线正好通过弧形试验件的形心，以得到更为准确的疲劳试验数据来衡量试验件的疲劳性能。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种既能满足弧形试样的直接装夹、又能保证试验过程不产生附加弯矩的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，以解决现有的弧形试样疲劳试验装置不能直接装夹、且在装夹过程中易产生附加弯矩的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，包括上夹头和下夹头，所述上夹头的上方设有上圆柱棒，下夹头的下方设有下圆柱棒，用于与试验机连接，所述上圆柱棒的圆心和下圆柱棒的圆心分别设于弧形试样的形心，从而避免过大附加弯矩的产生而影响疲劳试验结果；
所述上夹头的内部设有用于夹持弧形试样的上弧形夹持部，所述上弧形夹持部与弧形试样相匹配；所述下夹头的内部设有用于夹持弧形试样的下弧形夹持部，所述下弧形夹持部与弧形试样相匹配。
根据本实用新型，所述上夹头包括第一夹块和第二夹块，所述第一夹块上设有第一弧形凸起，所述第二夹块上设有第一弧形凹槽，当第一夹块和第二夹块夹紧时，所述第一弧形凸起和第一弧形凹槽之间构成所述上弧形夹持部；所述下夹头包括第三夹块和第四夹块，所述第三夹块上设有第二弧形凸起，所述第四夹块上设有第二弧形凹槽，当第三夹块和第四夹块夹紧时，所述第二弧形凸起和第二弧形凹槽之间构成所述下弧形夹持部。
根据本实用新型，所述弧形试样的两端分别设有上通孔和下通孔，所述上圆柱棒上设有上销孔，下圆柱棒上设有下销孔，一上销钉依次穿过上销孔、上通孔，从而将弧形试样的一端固定在上夹头上；一下销钉依次穿过下销孔、下通孔，从而将弧形试样的另一端固定在下夹头上，从而使得弧形试样的中心线与上圆柱棒、下圆柱棒的中心线重合。
根据本实用新型，所述上销钉、下销钉的前端小，后端大，所述上销钉的后端外侧固定有一上挡块，下销钉的后端外侧固定有一下挡块，以防止弧形试样在试验过程中因为振动使销钉滑出。
根据本实用新型，所述上圆柱棒和下圆柱棒均为中空结构，便于放置弧形试样。
进一步的，所述上夹头和下夹头的侧面上分别设有若干固定件(如内六角螺钉、螺栓等)，通过拧紧固定件以锁紧上夹头和下夹头，从而使弧形试样在进行疲劳试验时，施加在弧形试样上的载荷是沿着轴向的。
优选的，所述固定件为四个。
根据本实用新型，所述上圆柱棒和下圆柱棒上分别设有一外螺纹，通过外螺纹与试验机可拆卸连接。
根据本实用新型，所述用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具还包括一对中板，所述对中板为一块与弧形试样的尺寸相同且刚度非常大的板，试验前，先将对中板放入上、下夹头上，可以保证对中度。
本实用新型的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其有益效果是：结果准确，操作方便，设计巧妙，具体体现在：
1、上弧形夹持部和下弧形夹持部的设置，且上、下弧形夹持部与弧形试样相匹配，使得上、下夹头可以直接夹持弧形试样，提高试验效率；
2、上圆柱棒的圆心和下圆柱棒的圆心分别设于弧形试样的形心，从而避免过大附加弯矩的产生而影响疲劳试验结果，确保试验过程不产生附加弯矩；
3、对中板的设置，可以保证对中度；
4、上圆柱棒和下圆柱棒上分别设有外螺纹，使得上夹头和下夹头与试验机的安装和拆卸方便。
附图说明
图1为本实用新型的弧形试样的正面示意图。
图2为弧形试样的侧面示意图。
图3为本实用新型的专用夹具的侧面示意图。
图4为本实用新型的专用夹具的正面示意图。
图5为第一夹块和第二夹块的正面的横截面示意图。
图6为第三夹块和第四夹块的正面的横截面示意图。
具体实施方式
以下结合具体附图，对本实用新型的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具作进一步详细说明。
如图3-4所示，为本实用新型的一种用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，包括上夹头1和下夹头2，所述上夹头1的上方设有上圆柱棒3，下夹头2的下方设有下圆柱棒4，用于与试验机连接，所述上圆柱棒3的圆心和下圆柱棒4的圆心分别设于弧形试样5(如图1和图2所示)的形心，从而避免过大附加弯矩的产生而影响疲劳试验结果；如图5所示，所述上夹头1的内部设有用于夹持弧形试样的上弧形夹持部10，所述上弧形夹持部10与弧形试样5相匹配；如图6所示，所述下夹头2的内部设有用于夹持弧形试样5的下弧形夹持部20，所述下弧形夹持部20与弧形试样5相匹配。应理解，每一种尺寸的弧形试样5，均有与之相匹配的专用夹具，弧形试样5在进行疲劳试验前，通过与弧形试样5尺寸相同的对中板确定弧形试样5的形心，即上圆柱棒3的圆心和下圆柱棒4的圆心正好在弧形试样5的形心上，因此，当进行同一尺寸的弧形试样5的疲劳试验时，只要将弧形试样5装入上夹头1和下夹头2，即可使得弧形试样5的形心正好在试验机载荷加载的轴线上。
如图5所示，所述上夹头10包括第一夹块11和第二夹块12，所述第一夹块11上设有第一弧形凸起13，所述第二夹块12上设有第一弧形凹槽14，当第一夹块11和第二夹块12夹紧时，所述第一弧形凸起13和第一弧形凹槽14之间构成所述上弧形夹持部10；如图6所示，所述下夹头2包括第三夹块21和第四夹块22，所述第三夹块21上设有第二弧形凸起23，所述第四夹块22上设有第二弧形凹槽24，当第三夹块21和第四夹块22夹紧时，所述第二弧形凸起23和第二弧形凹槽24之间构成所述下弧形夹持部20。
所述上圆柱棒3和下圆柱棒4均为中空结构，便于放置弧形试样5。
所述弧形试样5的两端分别设有上通孔51和下通孔52，所述上圆柱棒3上设有上销孔，下圆柱棒4上设有下销孔，一上销钉6依次穿过上销孔、上通孔51，从而将弧形试样5的一端固定在上夹头1上；一下销钉7依次穿过下销孔、下通孔52，从而将弧形试样5的另一端固定在下夹头2上，从而使得弧形试样5的中心线与上圆柱棒3、下圆柱棒4的中心线重合。
所述上销钉6、下销钉7的前端小，后端大，所述上销钉6的后端外侧固定有一上挡块91，下销钉7的后端外侧固定有一下挡块92，以防止弧形试样5在试验过程中因为振动而使上、下销钉滑出。
所述上夹头1和下夹头2的侧面上分别设有若干固定件8(如内六角螺钉、螺栓等)，通过拧紧固定件8以锁紧上夹头1和下夹头2，从而使弧形试样5在进行疲劳试验时，施加在弧形试样5上的载荷是沿着轴向的。
所述固定件8优选为四个。
所述上圆柱棒3和下圆柱棒4上分别设有一外螺纹，通过外螺纹与试验机可拆卸连接。
所述用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具还包括一对中板(图上未示出)，所述对中板为一块与弧形试样的尺寸相同且刚度非常大的板，使用时，将对中板放入上、下夹头上，可以保证对中度。
使用时，先将上、下夹头通过螺纹连接到疲劳试验机上，接着，将对中板固定在上、下夹头位置，保证对中度；接着，取下对中板，拧松固定件8，撑开上夹头1和下夹头2，将弧形试样5装入上、下夹头的上弧形夹持部10和下弧形加持部20，并通过上销钉6和下销钉7将弧形试样5固定在上、下夹头上，接着，通过固定件8(螺母、锁紧螺母等)以锁紧上、下夹头(通常先装上夹头1，后装下夹头2)；然后，在上、下销钉的后端分别安装上、下挡块，并通过螺钉与上、下夹头固定，防止在试验过程中因为振动使销钉滑出；接着，试验机加载：根据试样尺寸积分计算得到弧形截面积，再根据需要做的最大应力水平和应力比确定加载载荷的幅值和均值(应力乘以截面积等于载荷)，通过疲劳试验机进行加载；试验结束后，拆卸弧形试样5，弧形试样5断裂或弧形试样5循环次数达到规定寿命时，停止试验，在试验机将力值卸载，拿出上、下销钉，看是否有发生弯曲，若发生弯曲下次试验需更换上、下销钉，取出试样，保存放入干燥器皿。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其特征在于，包括上夹头和下夹头，所述上夹头的上方设有上圆柱棒，下夹头的下方设有下圆柱棒，所述上圆柱棒的圆心和下圆柱棒的圆心分别设于弧形试样的形心；
所述上夹头的内部设有用于夹持弧形试样的上弧形夹持部，所述上弧形夹持部与弧形试样相匹配；所述下夹头的内部设有用于夹持弧形试样的下弧形夹持部，所述下弧形夹持部与弧形试样相匹配。
2.如权利要求1所述的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其特征在于，所述上夹头包括第一夹块和第二夹块，所述第一夹块上设有第一弧形凸起，所述第二夹块上设有第一弧形凹槽，当第一夹块和第二夹块夹紧时，所述第一弧形凸起和第一弧形凹槽之间构成所述上弧形夹持部；所述下夹头包括第三夹块和第四夹块，所述第三夹块上设有第二弧形凸起，所述第四夹块上设有第二弧形凹槽，当第三夹块和第四夹块夹紧时，所述第二弧形凸起和第二弧形凹槽之间构成所述下弧形夹持部。
3.如权利要求1所述的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其特征在于，所述弧形试样的两端分别设有上通孔和下通孔，所述上圆柱棒上设有上销孔，下圆柱棒上设有下销孔，一上销钉依次穿过上销孔、上通孔，从而将弧形试样的一端固定在上夹头上；一下销钉依次穿过下销孔、下通孔，从而将弧形试样的另一端固定在下夹头上。
4.如权利要求3所述的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其特征在于，所述上销钉、下销钉的前端小，后端大，所述上销钉的后端外侧固定有一上挡块，下销钉的后端外侧固定有一下挡块。
5.如权利要求1所述的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其特征在于，所述上圆柱棒和下圆柱棒均为中空结构。
6.如权利要求1所述的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其特征在于，所述上夹头和下夹头的侧面上分别设有若干固定件，通过拧紧固定件以锁紧上夹头和下夹头。
7.如权利要求6所述的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其特征在于，所述固定件为四个。
8.如权利要求1所述的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其特征在于，所述上圆柱棒和下圆柱棒上分别设有一外螺纹，分别通过外螺纹与试验机可拆卸连接。
9.如权利要求1-8任一项所述的用于弧形试样疲劳试验装置的专用夹具，其特征在于，还包括一对中板，所述对中板为一块与弧形试样的尺寸相同且刚度大的板。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111521466A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-11 | 天津大学 | 一种开口结构角隅疲劳试样及其专用夹具 |
| CN113865978A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-12-31 | 中国原子能科学研究院 | 一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具 |
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| CN113865978A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-12-31 | 中国原子能科学研究院 | 一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具 |
| CN113865978B (zh) * | 2021-08-19 | 2023-09-29 | 中国原子能科学研究院 | 一种适用于放射性弧形试样的拉伸/蠕变夹具 |
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| GR01 | Patent grant |