CN116380637A - 一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及拉伸试验技术领域，公开了一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，包括分别用于与力学拉伸试验机的上下固定端连接的两个夹持部，两个夹持部对称设置，每个夹持部均包括拉伸夹具本体，所述拉伸夹具本体的下端设有一倒梯形滑槽，所述倒梯形滑槽内设有用于对待测试件进行夹持的两个可调节滑块、用于分别驱动两个可调节滑块相向或者反向移动从而实现对待测试件进行夹持或者松开的两个固定滑块以及分别对两个固定滑块进行横向限位的两个固定栏板，两个可调节滑块位于两个固定滑块之间，两个固定滑块位于两个固定栏板之间，两个固定栏板分别通过螺栓固定在拉伸夹具本体的两端，其通用性强，结构简单、紧凑，体积小，便于安装，夹紧效果好。
Description
技术领域
本发明涉及拉伸试验技术领域，特别涉及一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具。
背景技术
夹具是拉力试验机中根据材料试样变化而经常变化的一个部分，不同的材料需要不同的夹具，夹具是试验能否顺利进行及试验结果准确度高低的一个重要因素；随着科学技术的发展，各行各业对材料强度的要求越来越高，致使新材料不断的出现，对夹具所能承受的夹紧力也提出了更高的要求；
现有技术中，在材料进行拉伸试验中，常用拉伸夹具夹持力学试样，通常是使用对称的两个拉伸夹具，分别安装在力学拉伸试验机的上下固定端。而现有技术中的拉伸夹具夹持器一方面开口是通孔，在高强度的拉伸试验中开口两侧的夹持部受到向外的力，容易出现夹持部底部裂纹或夹持部断裂掉落；另一方面两侧的压紧装置通常是固定死的，不可调，但是夹紧试件的斜块却可以上下滑动，这样斜块在离压紧装置过远时，可能导致压不紧，夹持不稳。
公开号为CN1619286A的发明专利公开了“一种用于非金属材料拉伸力学性能测试的拉伸夹具”，其在夹具上预先开设于矩形板材试样头肩部(过渡弧)形状尺寸一致的凹嵌槽，可将试样两端肩部整体置于上下夹具的槽位中。拉伸试验时，通过槽壁与试样肩部匹配接触而施加轴向载荷。该装置对试样的加工精度提出较高的要求，且特定头肩部尺寸的矩形试样对应独立的一套加载夹具。由于双肩部接触加载，试样过渡弧若不满足对称性将直接导致加载轴线的偏离，进而影响标距变形的有效跟踪与测量。
发明内容
本发明的目的是提供一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，具有通用性强，结构简单、紧凑，体积小，夹紧效果好，可靠性强等优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，包括分别用于与力学拉伸试验机的上下固定端连接的两个夹持部，两个夹持部对称设置，每个夹持部均包括拉伸夹具本体，所述拉伸夹具本体的下端设有一倒梯形滑槽，所述倒梯形滑槽内设有用于对待测试件进行夹持的两个可调节滑块、用于分别驱动两个可调节滑块相向或者反向移动从而实现对待测试件进行夹持或者松开的两个固定滑块以及分别对两个固定滑块进行横向限位的两个固定栏板，两个可调节滑块位于两个固定滑块之间，两个固定滑块位于两个固定栏板之间，两个固定栏板分别通过螺栓固定在拉伸夹具本体的两端。
通过采用上述技术方案，两个对称设置的夹持部用于从待测试件的两端对待测试件进行夹持，然后利用力学拉伸试验机从待测试件的两端施加反向的拉力来对待测试件进行拉伸试验，夹持部通过两个可调节滑块对待测试件进行夹持，其中倒梯形滑槽利用其相对的两楔形面形成上宽下窄的结构对两固定滑块进行纵向限位，使得两固定滑块与拉伸夹具本体之间在拉伸方向上形成互锁的状态，避免在拉伸试验过程中固定滑块与拉伸夹具本体之间发生相对移动的情况，利用两个固定滑块可以在拉伸试验前或拉伸试验结束后驱动两个可调节滑块相向或者反向移动，从而实现在拉伸试验前对不同厚度的待测试件进行夹持或者在拉伸试验结束后将待测试件松开，不仅通用性强，操作方便，而且整个装置结构简单、紧凑、体积小，便于安装。
本发明的进一步设置为：所述固定滑块包括与倒梯形滑槽两斜面平行接触的固定楔面A和与可调节滑块相对的固定楔面B，所述可调节滑块包括与倒梯形滑槽两斜面相对的可调节楔面A和与固定楔面B平行接触的可调节楔面B，所述可调节楔面A面的上下端均不与倒梯形滑槽的两斜面接触。
通过采用上述技术方案，固定滑块的固定楔面A与倒梯形滑槽两斜面平行接触，使得固定滑块与拉伸夹具本体之间在拉伸方向上形成互锁的状态，因此固定滑块不会沿着拉伸方向移动，固定滑块的固定楔面B与可调节滑块的可调节楔面B平行接触，使得可调节滑块可以相对于固定滑块的固定楔面B平行滑动，从而使得可调节滑块能够横向移动，实现对不同厚度的待测试件进行夹紧或松开，可调节滑块在对待测试件进行夹紧的同时随着夹紧力的不断增加，可调节滑块在待测试件与固定滑块的挤压下在拉伸方向上进一步形成互锁的状态，保证整个夹具达到自锁的效果，从而保证拉伸试验时稳定性更好，试验效果更好。
本发明的进一步设置为：所述可调节滑块通过可调节楔面C对待测试件进行夹持，所述可调节楔面C上刻有防滑纹。
通过采用上述技术方案，可调节楔面C刻防滑纹，能够确保待测试件在拉伸过程中不易打滑，进一步增加了夹持的稳定性和拉伸试验的可靠性。
本发明的进一步设置为：所述固定滑块内纵向设有多个平行的C形槽，各C形槽内均设有多个滚珠，所述滚珠的直径与C形槽的槽宽相匹配，各C形槽的两端分别与固定楔面B上的多个贯穿槽连通，所述滚珠可沿贯穿槽滑动并从贯穿槽的开口处凸出，所述贯穿槽的开口宽度小于滚珠的直径。
通过采用上述技术方案，滚珠运动至各贯穿槽后被贯穿槽限位，此时，滚珠的弧形面凸出于固定楔面B并且可以沿着贯穿槽滑动，从而使得可调节滑块沿拉伸方向运动时可调节楔面B仅与滚珠相互挤压，因此，滚珠的设置可以大大减小可调节滑块的可调节楔面B与固定滑块的固定楔面B之间的相对摩擦力，从而有效降低固定楔面B和可调节楔面B的磨损，使得固定块和可调节块的使用寿命更长，另一方面，通过滚珠减小可调节滑块的可调节楔面B与固定楔面B之间的摩擦力，还可以使得可调节滑块将待测试件夹紧后，可调节滑块的沿拉伸方向的摩擦阻力减小，因此有利于可调节滑块进一步沿固定楔面B平行滑动，从而有利于可移动滑块对待测试件的进一步夹紧。
本发明的进一步设置为：所述可调节滑块的可调节楔面B上设有多个分别与贯穿槽宽度和位置相匹配的配合槽。
通过采用上述技术方案，配合槽用于容纳滚珠凸出于固定楔面B的部分，使得固定滑块、可移动滑块和滚珠之间形成相互嵌合的状态，可以有效保证可移动滑块与固定滑块在夹持时相对位置的稳定性，使得夹持效果更好。
本发明的进一步设置为：各C形槽内起始端和末端两个滚珠之间的距离与配合槽顶面到可调节滑块的顶面之间的距离相等。
通过采用上述技术方案，当可移动滑块向下滑动时会不断向下挤压起始端的滚珠，从而驱动各滚珠依次沿着C形槽循环转动，从而使得末端的滚珠运动至可移动滑块上方并向下挤压可移动滑块的顶面，进一步增加可调节滑块沿固定楔面B平行滑动的力，从而进一步提高了可移动滑块对待测试件的夹紧效果。
本发明的有益效果是：
1.本发明通过两个对称设置的夹持部用于从待测试件的两端对待测试件进行夹持，然后利用力学拉伸试验机从待测试件的两端施加反向的拉力来对待测试件进行拉伸试验，夹持部通过两个可调节滑块对待测试件进行夹持，其中倒梯形滑槽利用其相对的两楔形面形成上宽下窄的结构对两固定滑块进行纵向限位，使得两固定滑块与拉伸夹具本体之间在拉伸方向上形成互锁的状态，避免在拉伸试验过程中固定滑块与拉伸夹具本体之间发生相对移动的情况，利用两个固定滑块可以在拉伸试验前或拉伸试验结束后驱动两个可调节滑块相向或者反向移动，从而实现在拉伸试验前对不同厚度的待测试件进行夹持或者在拉伸试验结束后将待测试件松开，不仅通用性强，操作方便，而且整个装置结构简单、紧凑、体积小，便于安装。
2.本发明中固定滑块的固定楔面A与倒梯形滑槽两斜面平行接触，使得固定滑块与拉伸夹具本体之间在拉伸方向上形成互锁的状态，因此固定滑块不会沿着拉伸方向移动，固定滑块的固定楔面B与可调节滑块的可调节楔面B平行接触，使得可调节滑块可以相对于固定滑块的固定楔面B平行滑动，从而使得可调节滑块能够横向移动，实现对不同厚度的待测试件进行夹紧或松开，可调节滑块在对待测试件进行夹紧的同时随着夹紧力的不断增加，可调节滑块在待测试件与固定滑块的挤压下在拉伸方向上进一步形成互锁的状态，保证整个夹具达到自锁的效果，从而保证拉伸试验时稳定性更好，试验效果更好。。
3.本发明通过滚珠的设置可以大大减小可调节滑块的可调节楔面B与固定滑块的固定楔面B之间的相对摩擦力，从而有效降低固定楔面B和可调节楔面B的磨损，使得固定块和可调节块的使用寿命更长，另一方面，通过滚珠减小可调节滑块的可调节楔面B与固定楔面B之间的摩擦力，还可以使得可调节滑块将待测试件夹紧后，可调节滑块的沿拉伸方向的摩擦阻力减小，因此有利于可调节滑块进一步沿固定楔面B平行滑动，从而有利于可移动滑块对待测试件的进一步夹紧。
4.本发明中的可移动滑块在拉伸方向上沿固定楔面B平行滑动时会不断向下挤压起始端的滚珠，从而驱动各滚珠依次沿着C形槽循环转动，从而使得末端的滚珠运动至可移动滑块上方并向下挤压可移动滑块的顶面，进一步增加可调节滑块沿固定楔面B平行滑动的力，从而进一步提高了可移动滑块对待测试件的夹紧效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具的装配结构示意图。
图2是本发明一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具的***结构示意图。
图3是本发明一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具中可调节滑块和固定滑块的相对位置示意图。
图4是本发明一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具在对待测试件进行拉伸试验时的截面示意图.
图5是图4中A的局部放大示意图。
图6是本发明一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具中固定滑块的结构示意图。
图7是本发明一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具中可调节滑块的结构示意图。
图8是本发明一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具中可调节滑块和固定滑块与滚珠的连接示意图。
图中，1、拉伸夹具本体；2、倒梯形滑槽；3、待测试件；4、可调节滑块；5、固定滑块；6、固定栏板；7、螺栓；8、固定楔面A；9、固定楔面B；10、可调节楔面A；11、可调节楔面B；12、可调节楔面C；13、防滑纹；14、C形槽；15、滚珠；16、贯穿槽；17、配合槽。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1～4所示，一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，包括分别用于与力学拉伸试验机的上下固定端连接的两个夹持部，两个夹持部对称设置，每个夹持部均包括拉伸夹具本体1，所述拉伸夹具本体1的下端设有一倒梯形滑槽2，所述倒梯形滑槽2内设有用于对待测试件3进行夹持的两个可调节滑块4、用于分别驱动两个可调节滑块4相向或者反向移动从而实现对待测试件3进行夹持或者松开的两个固定滑块5以及分别对两个固定滑块5进行横向限位的两个固定栏板6，两个可调节滑块4位于两个固定滑块5之间，两个固定滑块5位于两个固定栏板6之间，两个固定栏板6分别通过螺栓7固定在拉伸夹具本体1的两端。
如图3～图6所示，所述固定滑块5包括与倒梯形滑槽2两斜面平行接触的固定楔面A8和与可调节滑块4相对的固定楔面B9，所述可调节滑块4包括与倒梯形滑槽2两斜面相对的可调节楔面A10和与固定楔面B9平行接触的可调节楔面B11，所述可调节楔面A10面的上下端均不与倒梯形滑槽2的两斜面接触。
如图3～图7所示，所述可调节滑块4通过可调节楔面C12对待测试件3进行夹持，所述可调节楔面C12上刻有防滑纹13。
如图4、图5和图8所示，所述固定滑块5内纵向设有多个平行的C形槽14，各C形槽14内均设有多个滚珠15，所述滚珠15的直径与C形槽14的槽宽相匹配，各C形槽14的两端分别与固定楔面B9上的多个贯穿槽16连通，所述滚珠15可沿贯穿槽16滑动并从贯穿槽16的开口处凸出，所述贯穿槽16的开口宽度小于滚珠15的直径。
如图7所示，所述可调节滑块4的可调节楔面B11上设有多个分别与贯穿槽16宽度和位置相匹配的配合槽17。
如图5所示，各C形槽14内起始端和末端两个滚珠15之间的距离与配合槽17顶面到可调节滑块4的顶面之间的距离相等。
本发明的工作原理：通过两个对称设置的夹持部用于从待测试件3的两端对待测试件3进行夹持，然后利用力学拉伸试验机从待测试件3的两端施加反向的拉力来对待测试件3进行拉伸试验，夹持部通过两个可调节滑块4对待测试件3进行夹持，其中倒梯形滑槽2利用其相对的两楔形面形成上宽下窄的结构对两固定滑块5进行纵向限位，使得两固定滑块5与拉伸夹具本体1之间在拉伸方向上形成互锁的状态，避免在拉伸试验过程中固定滑块5与拉伸夹具本体1之间发生相对移动的情况，同时，固定滑块5的固定楔面B9与可调节滑块4的可调节楔面B平行接触，使得可调节滑块4可以相对于固定滑块5的固定楔面B9平行滑动，从而使得可调节滑块4能够横向相对或者相向移动，实现对不同厚度的待测试件3进行夹紧或松开，可调节滑块4在对待测试件3进行夹紧的同时随着夹紧力的不断增加，可调节滑块4在待测试件3与固定滑块5的挤压下在拉伸方向上进一步形成互锁的状态，保证整个夹具达到自锁的效果，不仅通用性强，操作方便，而且整个装置结构简单、紧凑、体积小，便于安装。
Claims (6)
1.一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，包括分别用于与力学拉伸试验机的上下固定端连接的两个夹持部，两个夹持部对称设置，其特征在于：每个夹持部均包括拉伸夹具本体(1)，所述拉伸夹具本体(1)的下端设有一倒梯形滑槽(2)，所述倒梯形滑槽(2)内设有用于对待测试件(3)进行夹持的两个可调节滑块(4)、用于分别驱动两个可调节滑块(4)相向或者反向移动从而实现对待测试件(3)进行夹持或者松开的两个固定滑块(5)以及分别对两个固定滑块(5)进行横向限位的两个固定栏板(6)，两个可调节滑块(4)位于两个固定滑块(5)之间，两个固定滑块(5)位于两个固定栏板(6)之间，两个固定栏板(6)分别通过螺栓(7)固定在拉伸夹具本体(1)的两端。
2.根据权利要求1所述的一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，其特征在于：所述固定滑块(5)包括与倒梯形滑槽(2)两斜面平行接触的固定楔面A(8)和与可调节滑块(4)相对的固定楔面B(9)，所述可调节滑块(4)包括与倒梯形滑槽(2)两斜面相对的可调节楔面A(10)和与固定楔面B(9)平行接触的可调节楔面B(11)，所述可调节楔面A(10)面的上下端均不与倒梯形滑槽(2)的两斜面接触。
3.根据权利要求1所述的一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，其特征在于：所述可调节滑块(4)通过可调节楔面C(12)对待测试件(3)进行夹持，所述可调节楔面C(12)上刻有防滑纹(13)。
4.根据权利要求2所述的一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，其特征在于：所述固定滑块(5)内纵向设有多个平行的C形槽(14)，各C形槽(14)内均设有多个滚珠(15)，所述滚珠(15)的直径与C形槽(14)的槽宽相匹配，各C形槽(14)的两端分别与固定楔面B(9)上的多个贯穿槽(16)连通，所述滚珠(15)可沿贯穿槽(16)滑动并从贯穿槽(16)的开口处凸出，所述贯穿槽(16)的开口宽度小于滚珠(15)的直径。
5.根据权利要求4所述的一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，其特征在于：所述可调节滑块(4)的可调节楔面B(11)上设有多个分别与贯穿槽(16)宽度和位置相匹配的配合槽(17)。
6.根据权利要求4所述的一种可调节陶瓷基复合材料拉伸检测夹具，其特征在于：各C形槽(14)内起始端和末端两个滚珠(15)之间的距离与配合槽(17)顶面到可调节滑块(4)的顶面之间的距离相等。
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