CN220872230U - 剪切试验夹具及剪切试验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及材料力学性能检测的技术领域，提供一种剪切试验夹具及剪切试验仪，包括固定座和夹持件，固定座上设置有固定通道，夹持件滑动设置在固定座上且沿着固定通道的横截面方向移动；夹持件包括至少两个夹持部，至少两个夹持部之间形成夹持位，夹持位能够与固定通道连通；各夹持部在相向的一侧设置有避让凹陷。本实用新型所述的一种剪切试验夹具及剪切试验仪，将剪切试件的一端设置在固定座的固定通道上，夹持件夹紧剪切试件的另一端，对夹持件施加压力，以致夹持件沿着固定通道的横截面方向移动，使得固定通道和夹持位错位，直至剪切试件断裂。通过计算对夹持件施加的压力以及剪切试件的横截面面积，即可计算出剪切应力。

Description

剪切试验夹具及剪切试验仪

技术领域

本实用新型涉及材料力学性能检测的技术领域，尤其涉及一种剪切试验夹具及剪切试验仪。

背景技术

由于道路是多层结构的相互作用，单单对一层结构的研究已无法满足探索整体道路结构性能的要求。随着交通量增大，轴载加重，高速公路上沥青路面车辙现象越来越普遍。沥青路面的车辙形成是由于沥青混合料挤压密实和剪切变形共同作用的结果。对于压实度不足的路面，初期压密作用较明显；而对于压实度良好或开放交通一段时间后的沥青路面，随着轴载次数的增加，车辙下方的沥青混合料产生等体积剪切流动变形，但由于受到侧向挤压，导致混合料在轴载边缘隆起，形成车辙。

因此，剪切性能是沥青混合料的重要力学指标，与沥青混合料的高温稳定性关系密切。为评价不同因素对双层或者多层路面结构层间性能影响，常用直接剪切试验来对处于不同条件下的两个结构层间的剪切性能进行试验，常用的试验设备较为复杂，周期较长，造价昂贵，体积庞大不便于携带，操作复杂，只能供少数有经济能力的专门研究机构使用。

实用新型内容

本实用新型提供一种剪切试验夹具及剪切试验仪，结构简单，能够辅助剪切试验的进行，提高试验效率。

本实用新型提供一种剪切试验夹具及剪切试验仪，包括：

固定座，所述固定座上设置有固定通道，

夹持件，所述夹持件滑动设置在所述固定座上且沿着所述固定通道的横截面方向移动；所述夹持件包括至少两个夹持部，至少两个夹持部之间形成夹持位，所述夹持位能够与所述固定通道连通；各所述夹持部在相向的一侧设置有避让凹陷。

根据本实用新型提供的一种剪切试验夹具，所述避让凹陷为圆弧状。

根据本实用新型提供的一种剪切试验夹具，所述夹持件包括连接部，所述连接部连接相邻的两个所述夹持部。

根据本实用新型提供的一种剪切试验夹具，所述连接部为螺杆，各所述夹持部上分别设置有与螺纹孔，所述螺杆穿设于相邻的两个所述夹持部的螺纹孔上。

根据本实用新型提供的一种剪切试验夹具，所述夹持部设置有两个，两个所述夹持部在相向的一侧设置有连接面，所述连接面上设置有所述螺纹孔；两个所述夹持部的连接面互相平行。

根据本实用新型提供的一种剪切试验夹具，相邻的两个所述夹持部之间设置有调节间隙。

根据本实用新型提供的一种剪切试验夹具，所述固定座上设置有滑动槽，所述夹持件滑动设置于所述滑动槽。

根据本实用新型提供的一种剪切试验夹具，所述滑动槽的侧壁设置有导向槽，所述夹持件上设置有滑块，所述滑块滑动设置于所述导向槽。

根据本实用新型提供的一种剪切试验夹具，还包括连接杆，所述固定座在所述滑动槽的一端设置有限位块，所述连接杆位于所述夹持件远离限位块的一端。

本实用新型提供了一种剪切试验仪，包括试验仪本体和所述的剪切试验夹具，所述试验仪本体包括推力件和测力件，所述推力件与所述夹持件连接，所述测力件用以测量所述推力件施加的力。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的剪切试验夹具的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的剪切试验夹具的夹持件的另一立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的剪切试验夹具的固定座的结构示意图。

附图标记：

100、固定座；110、固定通道；120、滑动槽；121、导向槽；122、限位块；

200、夹持件；210、夹持部；211、避让凹陷；212、连接面；213、滑块；220、夹持位；230、连接部；240、调节间隙；

300、连接杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实施例和简化描述，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实施例的限制。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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。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实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本实用新型实施例提供了一种剪切试验夹具。

剪切试验是一种常用的实验方法，用于评估材料在受到剪切力作用下的性能和行为。它可以用来测量材料的抗剪强度、剪切模量、滑移特性等。在剪切试验中，剪切试件是用于进行剪切实验的样品或构件。例如，剪切试件可以是沥青试件。

请参阅图1至2，剪切试验夹具包括固定座100和夹持件200，固定座100上设置有固定通道110，夹持件200滑动设置在固定座100上且沿着固定通道110的横截面方向移动；夹持件200包括至少两个夹持部210，至少两个夹持部210之间形成夹持位220，夹持位220能够与固定通道110连通；各夹持部210在相向的一侧设置有避让凹陷211。

将剪切试件的一端设置在固定座100的固定通道110上，夹持件200夹紧剪切试件的另一端，对夹持件200施加压力，以致夹持件200沿着固定通道110的横截面方向移动，使得固定通道110和夹持位220错位，直至剪切试件断裂。通过计算对夹持件200施加的压力以及剪切试件的横截面面积，即可计算出剪切应力。至少两个夹持部210之间形成夹持位220，夹持位220用于固定剪切试件，设置多个夹持部210，可以从多个方向对剪切试件进行支撑和固定；一般的，剪切试件的横截面为圆形，各夹持部210在相向的一侧设置有避让凹陷211，以致夹持部210贴合剪切试件的形状，使得夹持件200对剪切试件的夹持更为牢固。

在一个实施例中，避让凹陷211为圆弧状，以致夹持部210更贴合剪切试间的形状。

请参阅图2，在一个实施例中，夹持件200包括连接部230，连接部230连接相邻的两个夹持部210，以便夹持件200固定剪切试件。

在一个实施例中，连接部230为螺杆，方便取材；各夹持部210上分别设置有与螺纹孔，螺杆穿设于相邻的两个夹持部210的螺纹孔上，通过螺杆和螺纹孔的配合，可以将各个夹持部210连接，形成夹持位220。

在一个实施例中，相邻的两个夹持部210之间设置有调节间隙240，通过变化调节间隙240的距离，可以调节夹持剪切试件的松紧度，增加使用的灵活性。在夹持时，通过缩小调节间隙240，可以使得各个夹持部210紧箍剪切试件，防止夹持件200和剪切试件之间相对移动，以保证试验效果。

在一个实施例中，夹持部210设置有两个，两个夹持部210在相向的一侧设置有连接面212，连接面212上设置有螺纹孔；两个夹持部210的连接面212互相平行；当两个夹持部210之间的距离为零时，两个夹持部210的连接面212贴合。

当然，在其他实施例中，夹持部210可以设置三个、四个或五个，多个夹持部210从不同的方向对剪切试件进行支撑和固定。本实用新型实施例对夹持部210的数量不作特别限制。

请参阅图3，在一个实施例中，固定座100上设置有滑动槽120，夹持件200滑动设置于滑动槽120，以致夹持件200在固定座100上滑动。同时，固定座100对夹持件200起到保护作用。

在一个实施例中，滑动槽120的侧壁设置有导向槽121，夹持件200上设置有滑块213，滑块213滑动设置于导向槽121，以实现夹持件200在滑动槽120内滑动。具体的，每个夹持部210的两侧对应设置有两个滑块213，滑动槽120的两个侧壁对应设置有两个导向槽121，以保证夹持件200滑动的平衡性。

本实用新型实施例还包括连接杆300，固定座100在滑动槽120的一端设置有限位块122，连接杆300位于夹持件200远离限位块122的一端。通过对连接杆300施加推力，以驱动夹持件200在滑动槽120内移动；限位块122用以限制夹持件200的移动，防止夹持件200滑出滑动槽120。

本实用新型提供了一种剪切试验仪，包括试验仪本体和剪切试验夹具，试验仪本体包括推力件和测力件，推力件与夹持件200连接，测力件用以测量推力件施加的力。将剪切试件的一端设置在固定座100的固定通道110上，夹持件200夹紧剪切试件的另一端，通过推力件推动夹持件200移动，直至剪切试件断裂，此时读取测力件检测到的最大推力，结合剪切试件的横截面的大小即可得出剪切试件的剪切应力。

为了保证夹持件200的夹持效果，避免夹持件200在剪切试验过程中断裂，夹持件200为钢材；剪切试件水平放置，夹持件200沿着竖直方向移动，由于夹持件200自身重力，在计算剪切应力时，应该将测力件读取到的最大推力，加上夹持件200的自身重力，再除以剪切试件的横截面面积，即可得到剪切试件的剪切应力。在其他应用场景中，若剪切试件竖直放置，剪切试验夹具水平放置，使得夹持件200沿着水平方向移动，则直接将测力件读取到的最大推力，除以剪切试件的横截面面积，即可得到剪切试件的剪切应力。

试验仪本体可以是马歇尔稳定度仪，马歇尔稳定度仪的操作相对简单，不需要复杂的试验设备和大量的样品处理步骤。相比其他复杂的试验方法，它更容易上手和使用。经过多年的实践应用和标准化，马歇尔稳定度仪已被广泛接受和采用，可靠性较高。相比其他复杂的试验设备，马歇尔稳定度仪的设备和试验成本较低。这使得它适用于各种规模的实验室和工程项目，并且可以在较小的预算范围内开展测试工作。当然，试验仪本体也可以是其他设备。

推力件可以为电推杆，电推杆的驱动杆与连接杆300连接；测力件可以是压力传感器，压力传感器位于电推杆的驱动杆的末端，试验仪本体还包括显示器，用以显示压力传感器读取到的压力。

剪切试验步骤如下：

步骤一：对夹持件200进行称重，记为M；

步骤二：将夹持件200滑动设置在滑动槽120，并调节推力件的高度，以致夹持位220对准固定通道110；

步骤三：将剪切试件的一端固定在固定通道110上，另一端固定在夹持位220上；

步骤四：推力件推动夹持件200移动，通过显示器读取压力传感器的最大压力N；

步骤五：计算层间剪切应力，计算公式为：

(N+M*g)/π*D2/4，其中，g表示重力加速度，π为圆周率，D为剪切试件的横截面的直径。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种剪切试验夹具，其特征在于，包括：

固定座(100)，所述固定座(100)上设置有固定通道(110)，

夹持件(200)，所述夹持件(200)滑动设置在所述固定座(100)上且沿着所述固定通道(110)的横截面方向移动；所述夹持件(200)包括至少两个夹持部(210)，至少两个夹持部(210)之间形成夹持位(220)，所述夹持位(220)能够与所述固定通道(110)连通；各所述夹持部(210)在相向的一侧设置有避让凹陷(211)。

2.根据权利要求1所述的剪切试验夹具，其特征在于，所述避让凹陷(211)为圆弧状。

3.根据权利要求1所述的剪切试验夹具，其特征在于，所述夹持件(200)包括连接部(230)，所述连接部(230)连接相邻的两个所述夹持部(210)。

4.根据权利要求3所述的剪切试验夹具，其特征在于，所述连接部(230)为螺杆，各所述夹持部(210)上分别设置有与螺纹孔，所述螺杆穿设于相邻的两个所述夹持部(210)的螺纹孔上。

5.根据权利要求4所述的剪切试验夹具，其特征在于，所述夹持部(210)设置有两个，两个所述夹持部(210)在相向的一侧设置有连接面(212)，所述连接面(212)上设置有所述螺纹孔；两个所述夹持部(210)的连接面(212)互相平行。

6.根据权利要求1至5任一项所述的剪切试验夹具，其特征在于，相邻的两个所述夹持部(210)之间设置有调节间隙(240)。

7.根据权利要求1至5任一项所述的剪切试验夹具，其特征在于，所述固定座(100)上设置有滑动槽(120)，所述夹持件(200)滑动设置于所述滑动槽(120)。

8.根据权利要求7所述的剪切试验夹具，其特征在于，所述滑动槽(120)的侧壁设置有导向槽(121)，所述夹持件(200)上设置有滑块(213)，所述滑块(213)滑动设置于所述导向槽(121)。

9.根据权利要求7所述的剪切试验夹具，其特征在于，还包括连接杆(300)，所述固定座(100)在所述滑动槽(120)的一端设置有限位块(122)，所述连接杆(300)位于所述夹持件(200)远离限位块(122)的一端。

10.一种剪切试验仪，其特征在于，包括试验仪本体和权利要求1至9任一项所述的剪切试验夹具，所述试验仪本体包括推力件和测力件，所述推力件与所述夹持件(200)连接，所述测力件用以测量所述推力件施加的力。