CN211504980U

CN211504980U - 一种管材疲劳测试夹持工装

Info

Publication number: CN211504980U
Application number: CN201922294150.9U
Authority: CN
Inventors: 许红梅; 程瑞松; 丁天皓; 袁璐
Original assignee: Shanghai Aeronautical Materials & Structures Testing Co ltd
Current assignee: Shanghai Aeronautical Materials & Structures Testing Co ltd
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2029-12-19

Abstract

本实用新型的管材疲劳测试夹持工装，包括结构对称的两个夹持单元，夹持单元包括夹杆、外夹具和内夹具；内夹具包括压块、膨胀块和第一螺栓，膨胀块包括两个第一半筒体，两个第一半筒体的内部开有一个锥形内腔，在锥形内腔开口较大的膨胀块的端部外侧设有用于挂在管材上的台阶；压块为中心开有第一螺栓孔的锥形块，压块位于锥形内腔内，压块的外形和尺寸与膨胀块的锥形内腔匹配；第一螺栓的螺杆从直径较小的压块的端部伸出并拧有第一螺母；在锥形内腔开口较小的膨胀块的端部设有凸台，凸台的内侧线与第一螺母的外侧线一致；外夹具为分体式筒体结构，夹杆固定在外夹具的一端内。夹持工装夹持稳定牢固、制作简单、装卸方便、可操作性和适用性强。

Description

一种管材疲劳测试夹持工装

技术领域

本实用新型属于工件的夹持装置领域，具体涉及一种管材疲劳测试夹持工装。

背景技术

材料构件在变动应力和应变的长期作用下，由于累积损伤而引起的断裂现象称为疲劳。疲劳试验按照构件所受应力的大小和加载频率的高低，可分为高周疲劳(循环周次＞10⁵)和低周疲劳(循环周次为10²～10⁵)。针对疲劳试样的夹持方式目前主要有两种，第一种是在试样夹持端加工螺纹，通过螺纹拧入方式与夹持机构连接；第二种是通过液压夹头夹紧试样。管材试样尤其是薄壁管材试样，不宜在试样上加工螺纹。而液压夹头针对管材试样的夹持方式是：在管材试样两端塞入堵头，然后在试样外侧包裹垫片，包裹垫片后的试样由液压夹头夹紧，该夹持方式有以下弊端：1)在液压夹头较大的夹紧力作用下，容易对试样表面产生损伤，从而影响试验结果；2)对于每个试样都要加工与之匹配的堵头，需要使用外径比管材试样内径大的棒材加工堵头，十分麻烦且增加成本，尤其是管材内径较大的试样。

授权公告号为CN203037525U的实用新型专利公开了一种薄壁管疲劳测试夹持工装，但该工装需要对管材试验件两端进行扩口，该道工序增加了时间和成本。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种稳定可靠、夹持牢固、操作方便的管材疲劳测试夹持工装。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种管材疲劳测试夹持工装，包括结构对称的两个夹持单元，所述夹持单元包括夹杆、外夹具和内夹具；所述内夹具包括压块、膨胀块和第一螺栓，所述膨胀块包括两个第一半筒体，两个所述第一半筒体的内部开有一个锥形内腔，在所述锥形内腔开口较大的所述膨胀块的端部外侧设有用于挂在管材上的台阶；所述压块为中心开有第一螺栓孔的锥形块，所述压块位于所述锥形内腔内，所述压块的外形和尺寸与所述膨胀块的锥形内腔匹配；所述第一螺栓的螺杆从直径较小的所述压块的端部伸出所述第一螺栓孔，所述第一螺栓的螺杆端部拧有第一螺母；在所述锥形内腔开口较小的所述膨胀块的端部设有凸台，所述凸台的内侧线与所述第一螺母的外侧线一致，在两个所述膨胀块距离最近时，所述凸台的内侧夹紧所述第一螺母；所述外夹具为分体式筒体结构，所述外夹具的一端内部设有用于夹紧管材的齿纹，所述夹杆固定在所述外夹具的另一端内部。

本实用新型进一步设置为，所述外夹具包括两个第二半筒体，所述第二半筒体之间通过第二螺栓和第二螺母连接固定。

本实用新型进一步设置为，所述夹杆、两个所述第二半筒体上开有位于一条直线上的销孔，穿过所述销孔装有销轴。

本实用新型进一步设置为，所述第二半筒体的两个连接处均设置两个所述第二螺栓贯穿两个第二半筒体固定。

本实用新型进一步设置为，所述第一螺母的形状为六角或者矩形。

本实用新型进一步设置为，所述压块的锥形度为20-40°。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

(1)该夹持工装通过调节内夹具膨胀块的膨胀程度大小从而与管材疲劳试样内部贴合，通过内夹具、外夹具共同作用对试样进行夹持，夹持稳定、牢固，避免了常规夹持方法需要对每件试样加工堵头，降低了成本。

(2)该夹持工装具有制作简单、装卸方便、可操作性和适用性强等特点。

附图说明

图1-1为本实用新型的夹持工装与试样的夹持结构图；

图1-2为图1-1沿A-A方向的剖面图；

图2为第二半筒体的侧面结构示意图；

图3-1为第一半筒体的侧面结构示意图；

图3-2为第一半筒体的端部结构示意图。

1、夹杆；

2、外夹具；21、第二半筒体；22、销孔；23、第二螺栓孔；24、齿纹；

3、压块；31、第一螺栓孔；

4、膨胀块；41、台阶；42、锥形内腔；43、第一半筒体；44、凸台；

5、第一螺母；6、第一螺栓；7、销轴；8、第二螺栓；9、试样。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

作为本实用新型的一个实施例，一种管材疲劳测试夹持工装，参见图1-1 和图1-2，包括结构对称的两个夹持单元分别用于夹持试样的两端，夹持单元包括夹杆1、外夹具2和内夹具。内夹具包括压块3、膨胀块4和第一螺栓6。参见图3-1和图3-2，膨胀块4包括两个第一半筒体43，两个第一半筒体43的内部开有一个锥形内腔42，在锥形内腔42开口较大的膨胀块4 的端部外侧设有用于挂在管材上的台阶41。压块3为中心开有第一螺栓孔 31的锥形块，压块3位于锥形内腔42内，压块3的外形和尺寸与膨胀块4 的锥形内腔42匹配。第一螺栓6的螺杆从直径较小的压块3的端部伸出第一螺栓孔31，第一螺栓6的螺杆端部拧有第一螺母5。在锥形内腔42开口较小的膨胀块4的端部设有凸台44，凸台44的内侧线与第一螺母5的外侧线一致，在两个膨胀块4距离最近时，凸台44的内侧夹紧第一螺母5。外夹具2为分体式筒体结构，外夹具2的一端内部设有用于夹紧管材的齿纹24，夹杆1固定在外夹具2的另一端内部。

第一螺栓6拧在压块3内组合成一体，这两者的另一端套上第一螺母5，第一螺母5被凸台44固定，所以拧动第一螺栓6会把压块3往下推，膨胀块4发生膨胀。

参见图1-1、图1-2和图2，外夹具2包括两个第二半筒体21，第二半筒体21之间通过第二螺栓8和第二螺母连接固定。

参见图1-2，作为一种实现的连接方式，夹杆1、两个第二半筒体21上开有位于一条直线上的销孔22，穿过销孔22装有销轴7。

第二半筒体21的两个连接处均开有第二螺栓孔23，两个第二螺栓贯穿两个第二半筒体21的第二螺栓孔23固定。

本实用新型的第一螺母5的形状不限定为某一形状，如六角或者矩形等。特例为圆形，第一螺母5和形状一致的凸台44的摩擦力较小，第一螺母5 可能会随第一螺栓6拧动时一起转动，除非摩擦力足够大，所以优选有边角的形状。

压块3的锥形度为20-40°。

该夹持工装的夹杆1与试验机连接的部位直径大小可进行调整，以适应不同试验机所夹持的直径大小不一样。

使用本实用新型的夹持工装夹持试样9包括如下步骤：

1)将内夹具塞入管材疲劳试样9端部内侧。

先将第一螺栓6拧入压块3内，并将压块3放入膨胀块4的锥形内腔42，第一螺栓6伸出压块3的一端套上第一螺母5；选择管材疲劳试样9，然后将膨胀块4和压块3整体塞入试样9端部内侧，膨胀块4端部的台阶41挂靠在试样9端部，通过调节膨胀块4的膨胀程度大小使之与试样9内部贴合。

2)将外夹具2套在试样9端部外侧。

通过第二螺栓将外夹具2的两个半筒体连接在一起，同时将管材疲劳试样9夹紧。

3)将夹杆1一端与外夹具2通过销轴7连接。

4)将夹杆1固定连接在试验机座动器上即可。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种管材疲劳测试夹持工装，其特征在于，包括结构对称的两个夹持单元，所述夹持单元包括夹杆、外夹具和内夹具；所述内夹具包括压块、膨胀块和第一螺栓，所述膨胀块包括两个第一半筒体，两个所述第一半筒体的内部开有一个锥形内腔，在所述锥形内腔开口较大的所述膨胀块的端部外侧设有用于挂在管材上的台阶；所述压块为中心开有第一螺栓孔的锥形块，所述压块位于所述锥形内腔内，所述压块的外形和尺寸与所述膨胀块的锥形内腔匹配；所述第一螺栓的螺杆从直径较小的所述压块的端部伸出所述第一螺栓孔并拧有第一螺母；在所述锥形内腔开口较小的所述膨胀块的端部设有凸台，所述凸台的内侧线与所述第一螺母的外侧线一致，在两个所述膨胀块距离最近时，所述凸台的内侧夹紧所述第一螺母；所述外夹具为分体式筒体结构，所述外夹具的一端内部设有用于夹紧管材的齿纹，所述夹杆固定在所述外夹具的另一端内部。

2.根据权利要求1所述的管材疲劳测试夹持工装，其特征在于，所述外夹具包括两个第二半筒体，所述第二半筒体之间通过第二螺栓和第二螺母连接固定。

3.根据权利要求2所述的管材疲劳测试夹持工装，其特征在于，所述夹杆、两个所述第二半筒体上开有位于一条直线上的销孔，穿过所述销孔装有销轴。

4.根据权利要求2所述的管材疲劳测试夹持工装，其特征在于，所述第二半筒体的两个连接处均设置两个所述第二螺栓贯穿两个第二半筒体固定。

5.根据权利要求1所述的管材疲劳测试夹持工装，其特征在于，所述第一螺母的形状为六角或者矩形。

6.根据权利要求1所述的管材疲劳测试夹持工装，其特征在于，所述压块的锥形度为20-40°。