一种摆锤冲击高速拉伸测试支座的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种摆锤冲击高速拉伸测试支座，包括支座本体、设置在支座本体上方的固定端夹持装置、冲击端夹持装置以及设置在固定端夹持装置上的力值采集单元。固定端夹持装置包括设置在支座本体上的夹持座以及安装在夹持座上的压块，压块将待拉伸试样的一端夹持固定。夹持座包括上下设置的上座、底座以及设置在两者之间并沿摆锤的冲击方向设置的立壁。冲击端夹持装置夹持在待拉伸试样另一端上以传递摆锤冲击力。力值采集单元设置在立壁的侧面以实时感测待拉伸试样在拉伸过程中立壁的形变变化并输出与该拉伸对应的拉伸力值信号。本实用新型对待拉伸试样的两端进行夹持，通过摆锤不同初始高度调节拉伸的速度，实现不同速度条件下拉伸性能测试。
【专利说明】一种摆锤冲击高速拉伸测试支座
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种摆锤冲击高速拉伸测试支座。
【背景技术】
[0002]相关技术中的高速拉伸冲击测试通常为沿待拉伸试样的长度方向直接拉伸施力，需要专门的施力设备施加拉力对试样进行拉伸，但施力设备较难满足对试样的高速拉伸要求。
[0003]目前主流使用的拉伸测试设备是电子万能试验机，这种试验机最大的拉伸速度为1000mm/min,国外进口的试验机最大拉伸速度也不超过2000mm/min,也就是约0.03m/s。随着测试的需求，需要对材料进行高速拉伸，测试其在高速状态下的拉伸性能。如测试汽车用钢板，在汽车碰撞时，外壳钢板受到速度较高的拉伸，钢板在高速下的抗拉伸性能与低速下的抗拉伸性能完全不一样，因此不能用材料在低速下的拉伸性能去优化设计。如果从提高电子万能试验机的拉伸速度方向去实现该试验方案，从技术上难度较高，且造价会非常昂
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实用新型内容
[0004]为此，本实用新型的目的在于提供一种改进的摆锤冲击高速拉伸测试支座。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种摆锤冲击高速拉伸测试支座，包括支座本体，还包括:
[0007]设置在所述支座本体上方的固定端夹持装置，所述固定端夹持装置包括设置在所述支座本体上工字形的夹持座以及可拆卸的安装在所述夹持座上的压块，所述夹持座包括上下间隔设置的上座、底座以及设置在两者之间并沿摆锤的冲击方向纵向设置的立壁；所述压块设置在所述上座上方以将待拉伸试样的一端夹持固定；
[0008]用于夹持在所述待拉伸试样另一端上以传递所述摆锤冲击力给所述待拉伸试样的冲击端夹持装直；
[0009]以及设置在所述立壁的纵向侧面以实时感测所述待拉伸试样在拉伸过程中所述立壁的形变变化并输出与该拉伸力对应的拉伸力值信号的力值采集单元；
[0010]所述冲击端夹持装置在所述摆锤的冲击方向的侧向两端均超出所述压块和所述上座的宽度范围，以让所述摆锤避开所述固定端夹持装置而冲击所述冲击端夹持装置。
[0011]优选地，所述力值采集单元包括力值传感器，所述立壁侧表面设有用于安装所述力值传感器的安装位。
[0012]优选地，所述上座的上表面设有用于和所述待拉伸试样一端上的通孔配合的第一定位柱，所述压块上设有与所述第一定位柱定位配合的第一定位孔。
[0013]优选地，所述冲击端夹持装置包括上下设置且可分离的第一冲击块、第二冲击块，所述第二冲击块的上表面设有用于和所述待拉伸试样另一端上的通孔配合的第二定位柱，所述第一冲击块上设有与所述第二定位柱定位配合的第二定位孔。[0014]优选地，所述第一冲击块与所述摆锤的冲击方向正对的侧面和所述第二冲击块与所述摆锤的冲击方向正对的侧面平齐。
[0015]优选地，所述支座本体上设有用于支撑所述冲击端夹持装置的支撑台。
[0016]优选地，所述支撑台相对所述固定端夹持装置设置在所述摆锤的冲击方向的下游。
[0017]优选地，所述支撑台的上侧面设有沿所述摆锤的冲击方向设置的至少一个滑槽，所述第二冲击块的下侧面设有与所述滑槽配合的至少一个滑轨。
[0018]优选地，所述第二冲击块的下表面和所述支撑台的上表面均沿所述摆锤的冲击方向水平向下倾斜。
[0019]本实用新型与现有技术相比，有益效果在于:本实用新型提供的固定端夹持装置和冲击端夹持装置能对待拉伸试样的两端进行夹持，再通过支座本体安装到摆锤冲击仪上，摆锤从高处落下向冲击端夹持装置施加冲击力，并传递给待拉伸试样，可实现对待拉伸试样的高速拉伸冲击，通过调节摆锤的初始高度来调节拉伸速度的大小，以满足在不同拉伸速度下进行拉伸性能测试的需求。
[0020]同时，力值采集单元通过采集形变对冲击过程中的拉伸力信号对待拉伸试样在冲击过程中受到的拉伸冲击力进行输出。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0022]图1为本实用新型摆锤冲击高速拉伸测试支座的使用状态示意图；
[0023]图2为图1中视图1的放大图；
[0024]图3是本实用新型摆锤冲击高速拉伸测试支座的爆炸图。
[0025]图中标记说明:支座本体10、台阶11、待拉伸试样20、通孔21、固定端夹持装置30、夹持座31、上座311、第二螺纹孔3111、第一定位柱3112、底座312、第一连接孔3121、立壁313、安装位3131、压块32、第二连接孔321、第一定位孔322、摆锤40、拉伸刀刃41、冲击端夹持装置50、第一冲击块51、第三连接孔511、第二定位孔512、第二冲击块52、第三螺纹孔孔521、第二定位柱522、滑轨523、支撑台60、滑槽61。
【具体实施方式】
[0026]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]如图1及图2所示，在本实用新型一个优选实施例中的摆锤冲击高速拉伸测试支座包括用于安装在摆锤冲击仪底座上的支座本体10、设置在支座本体10上方用于夹持在待拉伸试样20 —端上的固定端夹持装置30、用于夹持在待拉伸试样20另一端上以承受摆锤冲击仪摆锤40上的拉伸刀刃41冲击的冲击端夹持装置50以及设置在支座本体10上以对冲击端夹持装置50进行支撑的支撑台60。优选地，待拉伸试样为板材或棒材等拉伸试样。
[0028]如图3所示，在一些实施例中，固定端夹持装置30包括设置在支座本体10上的夹持座31以及可拆卸安装在所述夹持座31上方的压块32。优选地，夹持座31呈工字型，其包括上下相对设置的上座311、底座312以及设置在两者之间的立壁313，立壁313沿摆锤40的冲击方向A纵向设置。上座311和底座312均可为板状结构，且均相对立壁313的纵向中线对称。
[0029]进一步地，底座312的两侧上分别设有第一连接孔3121，支座本体10上设有与两第一连接孔3121对应的两个第一螺纹孔(未图示)，通过螺栓等连接件穿设在第一连接孔3121内并和第一螺纹孔配合，以将夹持座31可拆卸安装到支座本体10上。优选地，在支座本体10上表面还设有台阶11，夹持座31设置在台阶11的下方，沿冲击方向A抵靠在台阶11的侧面，更好的保证了夹持座31的侧向定位，防止在冲击中产生位置偏移。
[0030]上座311的两侧上分别设有第二螺纹孔3111，压块32上设有与两第二螺纹孔3111对应的两个第二连接孔321，通过螺栓等连接件穿设在第二连接孔321内并和第二螺纹孔3111配合，以将压块32可拆卸安装到夹持座31上，上座311和压块32的两相对面将待拉伸试样20的一端夹持锁紧固定。在上座311和压块32的两相对面上至少有一面上设有倒齿等防滑的结构，以增加夹紧力。
[0031]在一些实施例中，上座311的上表面设有用于和待拉伸试样20 —端上的通孔21配合的第一定位柱3112，以对待拉伸试样20进行准确定位，保证每次拉伸试样20放置的位置相同，也保证了待拉伸试样20和夹持座31定位后在拉伸过程中不产生移动。同时，在压块32上设有与第一定位柱3112配合的第一定位孔322，保证夹持座31和压块32之间的位置相对固定，不会产生侧向偏移。优选地，第一定位孔322和第一定位柱3112设置在立壁313的中线上。
[0032]再如图2和图3所示，在一些实施例中，冲击端夹持装置50包括上下设置且可分离的第一冲击块51、第二冲击块52，第一冲击块51、第二冲击块52的长度和宽度尺寸相当，且均相对立壁313的纵向中线对称，在两者装配到一起后，长宽方向均保持平齐。
[0033]第一冲击块51的两端分别设有第三连接孔511，第二冲击块52上设有与第三连接孔511对应的第三螺纹孔孔521，通过螺栓等连接件穿设在第三连接孔511内并和第三螺纹孔孔521配合，实现第一冲击块51、第二冲击块52的可拆卸连接。第一冲击块51、第二冲击块52的两相对面将待拉伸试样20的另一端夹持固定,优选地,第二冲击块52的上表面与上座311的上表面水平平行，以保证待拉伸试样20保持水平。
[0034]优选地，第二冲击块52的上表面设有用于和待拉伸试样20另一端上的通孔21配合的第二定位柱522，以对待拉伸试样20进行准确定位，保证每次试样放置的位置相同。
[0035]同时，在第一冲击块51上设有与第二定位柱522定位配合的第二定位孔512，第二定位柱522同时与待拉伸试样20该端上的通孔21、第二定位孔512配合，保证拉伸试样20被第一冲击块51、第二冲击块52夹持后在冲击过程中保持和第一冲击块51、第二冲击块52的相对固定，不会产生偏移。优选地，第一定位孔322和第一定位柱3112设置在立壁313的中线上，在第一冲击块51和第二冲击块52的两相对面上至少有一面上设有倒齿等防滑的结构，以增加夹紧力。
[0036]优选地，待拉伸试样20通常被夹持在固定端夹持装置30和冲击端夹持装置50的中线位置上，冲击端夹持装置50的两端均超出压块32和上座311的宽度范围，以保证摆锤40上的拉伸刀刃41能避开固定端夹持装置30对冲击端夹持装置50的两侧同时冲击施力，保证了待拉伸试样20的受力平衡。
[0037]如图3所示，在一些实施例中，支撑台60的上端设有沿冲击方向A水平设置的滑槽61，第二冲击块52的下侧设有与滑槽61配合的滑轨523，滑槽61和滑轨523的数量可为相互对应一组或多组。在冲击端夹持装置50的两侧受到拉伸刀刃41的冲击力时，滑槽61和滑轨523的配合可保证第一冲击块51、第二冲击块52沿滑槽61方向运动，防止由于受力方向偏移导致待拉伸试样20的冲击方向A偏移，造成测试结果不准确。优选地，滑槽61和滑轨523的导向方向在立壁313的纵向延伸方向上，以保证受力居中。可以理解地，支撑台60也可为可拆卸设置在支座本体10上的独立结构。
[0038]再如图3所示，在一些实施例中，该摆锤冲击高速拉伸测试支座还包括设置在立壁313上以实时感测待拉伸试样20在承受拉伸力冲击过程中立壁313的形变变化并输出与该拉伸力对应的拉伸力值信号的力值采集单元(未图示)，该力值采集单元包括安装在立壁313侧面的力值传感器(未图示)，如应变片传感器。在立壁313的侧面设有内凹的安装位3131，其外形与力值传感器匹配，以供力值传感器安装，力值传感器的能量等级可根据实验条件选择所需要的。
[0039]在冲击端夹持装置50受到摆锤40冲击时，会将冲击力传递给待拉伸试样20，待拉伸试样20会受到拉伸冲击力，其拉伸冲击力会传递给夹持座31，立壁313受到拉伸冲击力会产生细微形变，应变片传感器可以根据形变变化实时获取到整个冲击过程中待拉伸试样
20承受的拉伸力的力值变化。由于各部件之间的连接都采用定位固定，可有效保证所采集到的信号的准确性。
[0040]进一步地，应变片传感器与高速信号调理仪连接，以将采集的力值信号传输给高速信号调理仪进行放大，放大后的信号由高速数据采集卡将模拟信号转化成数字信号，并传输至计算机存储及分析。通过对原始数据力-时间曲线进行计算和分析，可以获得力-位移曲线及更多的特征点数据。根据力-位移曲线和特征值，可以准确推断出试样的变形和断裂特性。
[0041]可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
[0042]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种摆锤冲击高速拉伸测试支座，包括支座本体(10)，其特征在于，该摆锤冲击高速拉伸测试支座还包括: 设置在所述支座本体(10 )上方的固定端夹持装置(30 )，所述固定端夹持装置(30 )包括设置在所述支座本体(10)上工字形的夹持座(31)以及可拆卸的安装在所述夹持座(31)上的压块(32)，所述夹持座(31)包括上下间隔设置的上座(311)、底座(312)以及设置在两者之间并沿摆锤(40)的冲击方向(A)纵向设置的立壁(313);所述压块(32)设置在所述上座(311)上方以将待拉伸试样(20)的一端夹持固定； 用于夹持在所述待拉伸试样(20)另一端上以传递所述摆锤(40)冲击力给所述待拉伸试样(20)的冲击端夹持装置(50)； 以及设置在所述立壁(313)的纵向侧面以实时感测所述待拉伸试样(20)在拉伸过程中所述立壁(313)的形变变化并输出与该拉伸对应的拉伸力值信号的力值采集单元； 所述冲击端夹持装置(50)在所述摆锤(40)的冲击方向(A)的侧向两端均超出所述压块(32)和所述上座(311)的宽度范围，以让所述摆锤(40)避开所述固定端夹持装置(30)而冲击所述冲击端夹持装置(50 )。
2.根据权利要求1所述的摆锤冲击高速拉伸测试支座，其特征在于，所述力值采集单元包括力值传感器，所述立壁(313)侧表面设有用于安装所述力值传感器的安装位(3131)。
3.根据权利要求2所述的摆锤冲击高速拉伸测试支座，其特征在于，所述上座(311)的上表面设有用于和所述待拉伸试样(20) —端上的通孔(21)配合的第一定位柱(3112),所述压块(32)上设有与所述第一定位柱(3112)定位配合的第一定位孔(322)。
4.根据权利要求3所述的摆锤冲击高速拉伸测试支座，其特征在于，所述冲击端夹持装置(50)包括上下设置且可分离的第一冲击块(51)、第二冲击块(52)，所述第二冲击块(52)的上表面设有用于和所述待拉伸试样(20)另一端上的通孔(21)配合的第二定位柱(522)，所述第一冲击块(51)上设有与所述第二定位柱(522)定位配合的第二定位孔(512)。
5.根据权利要求4所述的摆锤冲击高速拉伸测试支座，其特征在于，所述第一冲击块(51)与所述摆锤(40)的冲击方向(A)正对的侧面和所述第二冲击块(52)与所述摆锤(40)的冲击方向(A)正对的侧面平齐。
6.根据权利要求4所述的摆锤冲击高速拉伸测试支座，其特征在于，所述支座本体(10)上设有用于支撑所述冲击端夹持装置(50)的支撑台(60)。
7.根据权利要求6所述的摆锤冲击高速拉伸测试支座，其特征在于，所述支撑台(60)相对所述固定端夹持装置(30)设置在所述摆锤(40)的冲击方向(A)的下游。
8.根据权利要求6所述的摆锤冲击高速拉伸测试支座，其特征在于，所述支撑台(60)的上侧面设有沿所述摆锤(40)的冲击方向(A)设置的至少一个滑槽(61)，所述第二冲击块(52)的下侧面设有与所述滑槽(61)配合的至少一个滑轨(523)。
9.根据权利要求6所述的摆锤冲击高速拉伸测试支座，其特征在于，所述第二冲击块(52)的下表面和所述支撑台(60)的上表面均沿所述摆锤(40)的冲击方向(A)水平向下倾斜。
【文档编号】G01N3/04GK203732354SQ201320856010
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】庄惠生, 方健, 李征 申请人:深圳万测试验设备有限公司