本发明涉及高应变率下材料动力学特性测试试验装置领域，更具体地说，涉及一种霍普金森压杆装置的辅助装置。
背景技术：
霍普金森压杆装置是测试材料在高应变率下动力学特性的一种基本试验装置，由于其试验装置结构简单、操作方便、加载波形易控制等优点，被广泛应用于测试材料在高应变率范围内的动力学特性的试验中。在试验的过程中，入射杆和透射杆将试件夹住，之后撞击入射杆，使试件受到高速冲击，操作者记录下试件被破坏的全过程。试件被夹在入射杆和透射杆之间，为了减小试件与入射杆和透射杆之间的摩擦，通常在试验前在试件的端部涂抹上润滑剂。但是，由于试件与入射杆和透射杆之间的摩擦减小，试件很容易在自身重力的作用下移或脱落，从而导致试件与入射杆和透射杆无法共轴，进而会使试验产生误差甚至错误。
因此，在霍普金森压杆试验过程中，如何确保试件与入射杆和透射杆共轴，从而提高试验的准确度，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种霍普金森压杆试验的辅助装置，该辅助装置能够确保试件与入射杆和透射杆共轴，从而提高试验的准确度。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种霍普金森压杆装置的辅助装置，包括：
支撑板；
与所述支撑板螺纹连接的调节螺栓；
位于所述支撑板上方，套设在所述调节螺栓上的支撑杆，所述支撑杆能够相对于所述调节螺栓转动；
设置在所述支撑杆顶端的托盘，所述托盘用于支撑试件。
优选地，还包括悬杆，所述支撑板连接于所述悬杆上，所述悬杆能够带动所述支撑板上下移动。
优选地，所述悬杆的底部设置有一段安装螺纹，所述安装螺纹穿设于所述支撑板中；还包括与所述安装螺纹配合的上螺母和下螺母，所述上螺母和所述下螺母将所述支撑板锁紧在所述悬杆上。
优选地，还包括防护箱，所述支撑板、所述调节螺栓、所述支撑杆、所述托盘均位于所述防护箱内；
入射杆和透射杆分别穿设在所述防护箱的第一侧板和第二侧板中；
在所述防护箱的第三侧板和第四侧板中，至少有一个为透明材质，且至少有一个为可打开式。
优选地，所述悬杆穿设于所述防护箱的顶盖中，所述悬杆上设置有调节螺纹，与该调节螺纹配合的调节螺母将所述悬杆锁紧在所述顶盖上。
优选地，所述悬杆为两根，分布在所述支撑板的两侧，两根所述悬杆的顶端通过横杆连接。
优选地，还包括设置于所述防护箱底部的收集盒。
优选地，所述防护箱的第三侧板和第四侧板均为透明有机玻璃板；
所述防护箱还具有分别与所述第三侧板和所述第四侧板配合的第一卡槽和第二卡槽，所述第三侧板和所述第四侧板能够分别插入所述第一卡槽和所述第二卡槽中，且能够分别从所述第一卡槽和所述第二卡槽中抽出。
优选地，所述防护箱的底板具有分别伸出所述第一侧板和所述第二侧板的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板上均设置有用于将所述防护箱固定在横梁上的螺栓孔。
优选地，所述防护箱的内壁上设置有泡沫吸音材料。
优选地，所述防护箱的顶盖上设置有顶盖手柄。
从上述技术方案可以看出，在进行试验时，首先将试件放置于入射杆和透射杆之间，之后旋拧调节螺栓，调节支撑杆的位置，使支撑杆上的托盘位于试件的底部，用于支撑试件，之后转动支撑杆，使托盘与试件对中，最后推动入射杆和透射杆将试件夹紧。由于试件由托盘的支撑，因此试件不会下滑或脱落，从而确保了试件与入射杆和透射杆共轴，进而提高了霍普金森压杆试验的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，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为本发明一具体实施例提供的霍普金森压杆装置的辅助装置的整体结构示意图；
图2为图1的正剖图；
图3为图1的侧剖图。
其中，1为入射杆、2为透射杆、3为调节螺母、4为调节螺栓、5为托盘、6为支撑杆、7为第一卡槽、8为收集盒、9为第二卡槽、10为固定螺栓、11为试件、12为顶盖手柄、13为悬杆、14为支撑板、15为顶盖、16为第一固定板、17为第二固定板、18为第一侧板、19为第二侧板、20为第三侧板、21为第四侧板。
具体实施方式
本发明提供了一种霍普金森压杆试验的辅助装置，该辅助装置能够确保试件与入射杆和透射杆共轴，从而提高试验的准确度。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1-图3。在本发明一具体实施例中，霍普金森压杆试验的辅助装置包括支撑板14、调节螺栓4、支撑杆6以及托盘5。
支撑板14用于支撑托盘5。调节螺栓4与支撑板14螺纹连接。支撑杆6位于支撑板14的上方，并且支撑杆6为空心结构，支撑杆6套设在调节螺栓4上，支撑杆6能够相对于调节螺栓4转动。托盘5设置在支撑杆6的顶端。可以通过焊接的方式将托盘5焊接在支撑杆6上。支撑杆6转动时，能够带动托盘5一起转动，从而实现托盘5与试件11的对中。旋拧调节螺栓4时，支撑杆6能够上下移动，从而能够实现托盘5的上下调节。
在进行试验时，首先将试件11放置于入射杆1和透射杆2之间，之后旋拧调节螺栓4，调节支撑杆6的位置，使支撑杆6上的托盘5位于试件11的底部，用于支撑试件11，之后转动支撑杆6，使托盘5与试件11对中，最后推动入射杆1和透射杆2将试件11夹紧。由于试件11由托盘5的支撑，因此试件11不会下滑或脱落，从而确保了试件11与入射杆1和透射杆2共轴，进而提高了霍普金森压杆试验的准确度。
在本发明一具体实施例中，增设了与支撑板14连接的悬杆13，该悬杆13能够上下移动，那么悬杆13就能够带动支撑板14、支撑杆6以及托盘5上下移动，从而实现托盘5竖直方向位移的粗调。那么调节螺栓4实现托盘5竖直方向位置的精调。如此，能够很方便地调节托盘5的位置。悬杆13的上下移动可以通过多种方式实现，比如气缸、丝杠等。
在本发明一具体实施例中，悬杆13的底部设置有一段安装螺纹，该段安装螺纹穿设于支撑板14中。本实施例还包括上螺母和下螺母。上螺母位于支撑板14的上方，下螺母位于支撑板14的下方，旋紧上螺母和下螺母，从而将支撑板14锁紧在悬杆13上。在本实施例中，在安装螺纹的长度范围内，可以上下移动支撑板14，实现支撑板14的进一步粗调，待支撑板14移动到合适位置时，旋紧上螺母和下螺母。另外，本实施例中的支撑板14与悬杆13为可拆卸连接，在支撑板14损坏时，可以很方便地对支撑板14进行更换。
在本发明一具体实施例中，还包括防护箱。支撑板14、支撑杆6、托盘5、调节螺栓4均设置于防护箱内。防护箱具有四个侧板。入射杆1和透射杆2分别穿设于第一侧板18和第二侧板19中。第三侧板20和第四侧板21中至少有一个为透明材质，这样才能方便操作者观察防护箱内的试验过程。另外，第三侧板20和第四侧板21中至少有一个为可打开式，从而便于托盘5位置的调试，调试完毕后，还能够合上。可打开式可以为抽拉式打开，也可以为翻转式打开。本实施例将试验的空间局限于防护箱内，这样就能防止飞溅的碎片伤及操作者，有效地提高了试验的安全性能。
在本发明一具体实施例中，上述中的悬杆13穿设在防护箱的顶盖15中，或者说悬杆13伸出顶盖15。悬杆13上设置有调节螺纹，与该调节螺纹配合的调节螺母3能够将悬杆13锁紧在顶盖15上。本领域技术人员可以理解的是，调节螺纹的轴向长度即为悬杆13上下移动的范围。可以根据实际需要来设置调节螺纹的轴向长度。
进一步地，为了确保悬杆13的平稳性，可以将悬杆13设置为两根。两根悬杆13分布在支撑板14的两侧。两个悬杆13的顶部通过横杆连接为一体。
试验的过程中会产生碎片，为了便于碎片的收集，还可以在防护箱的底部设置收集盒8。这样，飞溅的碎片最终都落入收集盒8内。之后打开第三侧板20或者第四侧板21将收集盒8取出。另外，还可以在收集盒8上设置手柄，从而方便操作者取出收集盒8。
在本发明一具体实施例中，规定防护箱的第三侧板20和第四侧板21均为透明的有机玻璃板，这样更利于操作者的观察。另外，本实施例还将第三侧板20和第四侧板21均设置为了可拆卸式。具体的可拆卸式结构如下：防护箱上设置了与第三侧板20配合的第一卡槽7，与第四侧板21配合的第二卡槽9。第三侧板20能够插入到第一卡槽7内，从而实现第三侧板20的安装，第三侧板20还能够从第一卡槽7内抽出，从而实现第三侧板20的打开。第四侧板21能够插入第二卡槽9，还能够从第二卡槽9内抽出。第一卡槽7和第二卡槽9可以为竖向，也可以为横向，分别对应第三侧板20和第四侧板21的上下抽拉和左右抽拉。
在本发明一具体实施例中，防护箱的底板具有分别伸出第一侧板18和第二侧板19的第一固定板16和第二固定板17。也可以理解为第一固定板16和第二固定板17为底板在入射杆1或者透射杆2方向上的延伸。第一固定板16和第二固定板17上均设置有用于将防护箱固定在横梁上的螺栓孔，这样就能够确保防护箱的稳定性。所述横梁为霍普金森压杆装置中的横梁。
为了降低试验噪音，优化试验环境，在本发明一具体实施例中，在防护箱的内壁上设置了泡沫吸音材料9。
为了方便打开顶盖15，还可以在顶盖15上设置顶盖手柄12。
综上所述，在进行试验时，首先将第三侧板20和第四侧板21抽出，将入射杆1和透射杆2调整到合适位置，使二者之间留出安装距离。之后移动悬杆13，从而使托盘5靠近入射杆1和透射杆2，此为粗调，粗调到位后，旋紧调节螺母3，将悬杆13锁紧在顶盖15上。之后将涂有润滑剂的试件11放置于入射杆1和透射杆2之间，之后旋拧调节螺栓4，使托盘5支撑试件11，并与试件11对中，此为精调，之后移动入射杆1和透射杆2，将试件11夹紧，最后将第三侧板20和第四侧板21分别插入第一卡槽7和第二卡槽9内，使防护箱处于封闭状态。在试验结束后，将第三侧板20和第四侧板21拉出，移动入射杆1和透射杆2至适当位置，中间留出适当距离，以防对后续上移后的支撑杆6和托盘5造成干涉。旋开调节螺母3，上移悬杆13，从而使支撑板14下方留出足够的空间供收集盒8的取出，移动到位后，锁紧调节螺母3。最后将收集盒8拉出，将收集的碎片倒入试验袋中。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。