CN208283196U - 板状试样高温测试用拉伸夹具及使用该夹具的板状试样 - Google Patents

Abstract

本实用新型披露了板状试样高温测试用拉伸夹具及使用该夹具的板状试样，夹具包括：设有插槽的第一端部，以及用于与拉杆连接的第二端部；插槽为从所述第一端部的表面向心部延伸开具的楔形凹槽，用于容纳并夹持板状试样的夹持部；楔形凹槽的底面为等腰梯形状的平面，所述楔形凹槽的右端为开口状，左端为封闭状，位于远离所述第一端部的端面处；所述楔形凹槽的右端宽度小于左端宽度。试样与夹具采用楔形结合的连接方式，在1000℃以上的高温拉伸/蠕变/持久等测试试验中，可以有效防止粘结问题；基材选用钨铼合金或者掺杂钨合金，保证夹具在2000℃以下测试条件下长期使用；夹具与拉杆之间采用挂钩结合球头形的方式连接，易于定位和装卡。

Description

板状试样高温测试用拉伸夹具及使用该夹具的板状试样

技术领域

本实用新型涉及高温测试领域中的工装夹具元件，具体是一种板状试样高温测试用拉伸夹具及使用该夹具的板状试样，该夹具可以在高温拉伸/蠕变 /持久等测试试验中长期使用的、易于装卡。

背景技术

在高温测试领域中，板状试样一般采用销钉穿孔的方式与夹具之间进行连接。对于采用销钉穿孔连接的方式，具有测试试样中心面不易于夹具中心面对中的缺点，极易造成测量误差。而且，对于1000℃以上的高温测试，还会经常出现穿孔销钉与测试试样和夹具发生粘结的情况。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型的目的是提供一种板状试样高温测试用拉伸夹具及使用该夹具的板状试样，该夹具可以在高温拉伸/蠕变/持久等测试试验中长期使用，且易于装卡。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种板状试样高温测试用拉伸夹具，包括：设有插槽的第一端部，以及，用于与拉杆连接的第二端部；所述插槽包括从所述第一端部的表面向心部延伸开具的楔形凹槽，用于容纳并夹持所述板状试样的夹持部；所述楔形凹槽的底面为等腰梯形状的平面，所述楔形凹槽的右端为开口状，左端为封闭状，且远离所述第一端部的端面；所述楔形凹槽的右端宽度小于左端宽度。

上述板状试样高温测试用拉伸夹具中，作为一种优选实施方式，所述插槽还包括从所述第一端部的表面向心部延伸开具的、与所述楔形凹槽相通的引槽，用于容纳所述板状试样的工作部；所述引槽为右端面与所述第一端部的右端面共平面的长方体凹槽，宽度与所述楔形凹槽右端的宽度相等，深度与所述楔形凹槽的深度相等。

上述板状试样高温测试用拉伸夹具中，作为一种优选实施方式，所述第一端部的外形为长方体状、正方体状或圆柱状。

上述板状试样高温测试用拉伸夹具中，作为一种优选实施方式，所述第二端部包括：第一连接部，和用于连接所述第一连接部和所述第一端部的第二连接部，所述第二连接部的横向尺寸小于所述第一连接部横向尺寸，以便所述夹具和所述拉杆的定位和装卡。

上述板状试样高温测试用拉伸夹具中，作为一种优选实施方式，所述第二连接部为圆柱状，所述第一连接部包括圆柱部和与所述第二连接部连接的圆锥台部，所述第一连接部的圆锥台部的上底面与所述第二连接部连接，所述第一连接部的圆锥台部的下底面与所述第一连接部的圆柱部连接，所述第二连接部的直径等于所述第一连接部的圆锥台部右端面的直径，所述第一连接部的圆柱部直径等于所述第一连接部的圆锥台部左端面的直径。

上述板状试样高温测试用拉伸夹具中，作为一种优选实施方式，所述第二连接部为圆柱状，所述第一连接部包括圆柱部和与所述第二连接部连接的球台部，所述第一连接部的球台部的上底面与所述第二连接部连接，所述第一连接部的球台部的下底面与所述第一连接部的圆柱部连接，所述第一连接部的球台部右端面直径等于所述第二连接部的直径，所述第一连接部的球台部左端面的直径等于所述第一连接部的圆柱部直径。

上述板状试样高温测试用拉伸夹具中，作为一种优选实施方式，所述夹具的材质为钨铼合金。

一种配合上述夹具使用的板状试样，包括位于两端的夹持部和与两端的所述夹持部连接的工作部，其中，所述夹持部为等腰梯形状，形状和尺寸与所述楔形凹槽的形状和尺寸匹配。

上述板状试样中，作为一种优选实施方式，所述板状试样的工作部包括：位于所述板状试样中部的第一工作部，位于所述第一工作部两端的轴肩，以及一端通过所述轴肩与所述第一工作部连接、另一端与所述夹持部连接的第二工作部；所述第二工作部的宽度等于所述夹持部最窄处宽度且所述第一工作部的宽度小于所述第二工作部的宽度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)采用本实用新型提供的夹具，由于测试试样与夹具之间采用楔形结合的连接方式，在1000℃以上的高温拉伸/蠕变/持久等测试试验中，可以有效防止高温测试后试样和夹具之间的粘结问题；

(2)本实用新型提供的夹具基材选用钨铼合金或者掺杂钨合金，可以保证夹具在2000℃以下测试条件下长期使用；

(3)本实用新型提供的夹具与拉杆之间采用挂钩结合球头形的方式连接，使得夹具和拉杆易于定位，并且易于装卡。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的夹具的俯视图；

图2为本实用新型优选实施例的夹具的C-C剖面结构示意图；

图3为本实用新型优选实施例的夹具的立体结构示意图；

图4为本实用新型优选实施例板状试样的正视示意图；

图5为本实用新型优选实施例板状试样的左视示意图；

其中，1-第一端部，2-第二端部，21-第一连接部，22-第二连接部，3- 楔形凹槽，6-第一工作部，7-轴肩，8-第二工作部，9-夹持部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以项目组合。

本实用新型提供一种板状试样高温测试用拉伸夹具，该夹具包括：设有插槽的第一端部1，插槽的形状与测试试样夹持部的形状相匹配，用于容纳并夹持测试试样夹持部，以及用于与拉杆连接的第二端部2。参见图1-图3，插槽包括从第一端部1的表面向心部(即向内部)延伸开具的楔形凹槽3，用于容纳并夹持测试试样的夹持部9；楔形凹槽3的底面为等腰梯形状的平面，楔形凹槽3的右端宽度小于左端的宽度；测试时，楔形凹槽3的底面和两个腰面(即两个侧面)与测试试样夹持部接触。该结构特别适用于板状测试试样(参见图4和图5)的高温拉伸测试。

优选地，楔形凹槽3的右端为开口状，其右端面与第一端部1的端面共平面；左端为封闭状，位于远离第一端部端面处。该结构用于板状试样，无需引槽过渡，夹持部9直接放入楔形凹槽3，底面相贴，简单，易于装卡定位。采用楔形结合的连接方式在高温受力时有一定的活动自由度，可以有效避免常规使用穿孔销钉与测试试样和夹具发生粘结的情况。测试完成后，断掉的试样只需要轻轻敲击一下，即可取下。

优选地，插槽还包括从第一端部1的表面向心部延伸开具的、与楔形凹槽3相通的引槽(附图中未示出)，用于容纳测试试样的工作部(比如工作部中的第二工作部8)；引槽为右端面与第一端部1的右端面共平面的长方体凹槽，其宽度与楔形凹槽3右端的宽度相等，其深度与楔形凹槽3的深度相等。

优选地，夹具的第一端部1的整体形状可以为长方体状、正方体状或圆柱状。

优选地，夹具的第二端部2包括第一连接部21和第二连接部22，第二连接部22用于连接第一连接部21和第一端部1，第二连接部22的横向尺寸小于第一连接部21的横向尺寸，所述横向是指与夹具的轴向垂直的方向，以便夹具和拉杆的定位和装卡。具体地，可以是，第二连接部22为圆柱状，第一连接部21包括圆柱部和与第二连接部22连接的圆锥台部，第一连接部21 的圆锥台部的上底面与第二连接部22连接，第一连接部21的圆锥台部的下底面与第一连接部21的圆柱部连接，第二连接部22的直径等于第一连接部 21的圆锥台部右端面(即上底面，也即半径相对较小的底面)的直径，第一连接部21的圆柱部直径等于第一连接部21的圆锥台部左端面(即下底面，也即半径相对较大的底面)的直径；也可以是，第二连接部22为圆柱状，第一连接部21为球头状，即第一连接部21包括圆柱部和与第二连接部22连接的球台部，第一连接部21的球台部的上底面与第二连接部22连接，第一连接部21的球台部的下底面与第一连接部21的圆柱部连接，球台部外表面(即曲面)为球面，右端面直径等于第二连接部22的直径。在本实用新型的优选实施例中，第二连接部22为圆柱状，第一连接部21包括圆柱部和与第二连接部22连接的球台部，第二连接部22的直径等于第一连接部21的球台部右端面的直径，第一连接部21的圆柱部直径等于第一连接部21的球台部左端面的直径，该结构能更方便地实现拉杆与夹具的连接和对中；为与该结构的第二端部配合，拉杆与夹具的第二端部连接的端部的结构与夹具的第一端部的结构相同或类似。

优选地，夹具的材质为钨铼合金或者掺杂钨合金，可以采用粉末冶金的方法结合锻造变形加工的手段生产制造，采用钨铼合金或者掺杂钨合金可以保证夹具在2000℃以下测试条件下长期使用。

本实用新型提供一种配合上述高温测试用拉伸夹具使用的板状试样，参见图4-图5，该板状试样包括位于两端的夹持部9和位于中间的与两个夹持部9连接的工作部，其中，夹持部为等腰梯形状，其形状和尺寸与楔形凹槽 3的形状和尺寸匹配。具体地，在测试时，夹持部9放入夹具的楔形凹槽3 中，夹持部9的底面与夹具的楔形凹槽3底面接触，夹持部的腰面(两腰所在的侧面)与夹具的楔形凹槽3的腰面接触；换言之，板状试样的夹持部与夹具的楔形凹槽接触的面包括楔形凹槽的底面和两个腰面。夹持部最窄处宽度与楔形凹槽右端的宽度匹配(稍有间隙)，直接放进楔形凹槽，底面相贴即可，操作简单，易于装卡定位。

优选地，板状试样的工作部包括：位于板状试样中部的第一工作部6(即标距部)，位于第一工作部6两端的轴肩7，和一端通过轴肩7与第一工作部6连接、另一端与夹持部9连接的第二工作部8(即过渡部)；第二工作部8的宽度等于夹持部最窄处宽度(如夹具有引槽，则第二工作部8的宽度与夹具的引槽宽度匹配)，且第一工作部6的宽度小于第二工作部8的宽度。轴肩6用于装卡测试应变位移传感器的导杆。板材中间细的部位(即第一工作部6)是标距部分，比与其相邻的第二工作部8宽度要小，强度低，易于变形达到测试效果。板状测试试样的工作部为可以长方体形，工作部的直径与引槽的宽度匹配(稍有间隙)；这样能保证试样装载过程中夹具、试样、作用力处于平行状态。

实施例

参见图1-图3，本实施例提供的用于板状试样的高温测试用拉伸夹具，包括：设有插槽的第一端部，插槽的形状与测试试样夹持部的形状相匹配，用于容纳并夹持测试试样夹持部，以及用于与拉杆连接的第二端部。第一端部整体为圆柱状(直径40mm)。插槽为从第一端部的表面向心部延伸开具的楔形凹槽，楔形凹槽的底面为等腰梯形状(等腰梯形的两腰夹角为16°、高为28mm)；楔形凹槽的右端为开口状(宽度为11mm)，右端面与第一端部的端面共平面；左端为封闭状，位于远离第一端部端面处，且宽度大于右端宽度；测试时，楔形凹槽的底面和两个腰面与测试试样夹持部接触。夹具的第二端部包括第一连接部，和用于连接第一连接部和第一端部的第二连接部，第二连接部横向尺寸小于第一连接部横向尺寸，第二连接部为圆柱状 (直径16mm)，第一连接部包括与第二连接部连接的球台部(其曲面的曲率半径18mm)和圆柱部(直径27mm)，第二连接部的直径等于第一连接部的球台部右端面直径，第一连接部的圆柱部直径等于第一连接部的球台部左端面直径。

板状试样的两端具有夹持部，中间为工作部，夹持部为等腰梯形状(等腰梯形的两腰夹角为16°、上底宽11mm)，工作部为长方形(宽10mm)，厚度为3mm。夹具的插槽的形状尺寸与上述板状试样的夹持部形状尺寸相适应。

上述夹具的使用方法如下：首先将板状试样的一端(夹持端)放入夹具的第一端部的楔形凹槽内，底面相贴，然后将夹具的第二端部放入拉杆中；板状试样的另外一端(另一夹持端)与另一夹具采用同样的连接方式连接；保证试样的中心线和夹具的轴线在一条直线上；连接完成后，轴向施加拉力，将板状试样拉紧，板状试样的腰面与夹具的楔形凹槽的腰面接触，然后再在轴向施加拉力，即可进行高温性能测试试验。

以上实施例仅为本实用新型其中的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (8)

1.一种板状试样高温测试用拉伸夹具，其特征在于，所述夹具包括：设有插槽的第一端部，以及，用于与拉杆连接的第二端部；所述插槽包括从所述第一端部的表面向心部延伸开具的楔形凹槽，用于容纳并夹持所述板状试样的夹持部；所述楔形凹槽的底面为等腰梯形状的平面，所述楔形凹槽的右端为开口状，左端为封闭状，且远离所述第一端部的端面；所述楔形凹槽的右端宽度小于左端宽度；

所述第二端部包括：第一连接部，和用于连接所述第一连接部和所述第一端部的第二连接部，所述第二连接部的横向尺寸小于所述第一连接部横向尺寸，以便所述夹具和所述拉杆的定位和装卡；所述横向是指与所述夹具的轴向垂直的方向。

2.根据权利要求1所述板状试样高温测试用拉伸夹具，其特征在于，所述插槽还包括从所述第一端部的表面向心部延伸开具的、与所述楔形凹槽相通的引槽，用于容纳所述板状试样的工作部；所述引槽为右端面与所述第一端部的右端面共平面的长方体凹槽，宽度与所述楔形凹槽右端的宽度相等，深度与所述楔形凹槽的深度相等。

3.根据权利要求1所述板状试样高温测试用拉伸夹具，其特征在于，所述第一端部的外形为长方体状、正方体状或圆柱状。

4.根据权利要求1所述板状试样高温测试用拉伸夹具，其特征在于，所述第二连接部为圆柱状，所述第一连接部包括圆柱部和与所述第二连接部连接的圆锥台部，所述第一连接部的圆锥台部的上底面与所述第二连接部连接，所述第一连接部的圆锥台部的下底面与所述第一连接部的圆柱部连接，所述第二连接部的直径等于所述第一连接部的圆锥台部右端面的直径，所述第一连接部的圆柱部直径等于所述第一连接部的圆锥台部左端面的直径。

5.根据权利要求1所述板状试样高温测试用拉伸夹具，其特征在于，所述第二连接部为圆柱状，所述第一连接部包括圆柱部和与所述第二连接部连接的球台部，所述第一连接部的球台部的上底面与所述第二连接部连接，所述第一连接部的球台部的下底面与所述第一连接部的圆柱部连接，所述第一连接部的球台部右端面直径等于所述第二连接部的直径，所述第一连接部的球台部左端面的直径等于所述第一连接部的圆柱部直径。

6.根据权利要求1、2、3、4、5中任一项所述板状试样高温测试用拉伸夹具，其特征在于，所述夹具的材质为钨铼合金。

7.一种配合权利要求1-6中任一项所述夹具使用的板状试样，其特征在于，所述板状试样包括位于两端的夹持部和与两端的所述夹持部连接的工作部，其中，所述夹持部为等腰梯形状，形状和尺寸与所述楔形凹槽的形状和尺寸匹配。

8.根据权利要求7所述的板状试样，其特征在于，所述板状试样的工作部包括：

位于所述板状试样中部的第一工作部，位于所述第一工作部两端的轴肩，以及一端通过所述轴肩与所述第一工作部连接、另一端与所述夹持部连接的第二工作部；所述第二工作部的宽度等于所述夹持部最窄处宽度且所述第一工作部的宽度小于所述第二工作部的宽度。