拉伸比例可调式双轴拉伸夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及拉伸试验机夹具，详细讲是一种结构简单、成本低廉，拉伸比例可调、双轴拉伸精度高，适合单轴拉伸试验机使用的拉伸比例可调式双轴拉伸夹具。
【背景技术】
[0002]我们知道，现有的用于测试试样十字双向受力性能或生产中使用的双轴拉伸装置，通常采用多个夹具组合，采用相对独立的至少两个驱动装置配合夹具进行工作。如国家知识产权局公布的申请号:201210107058.7、名称为:双轴材料拉伸试验装置及应用该装置的方法的发明专利申请，该装置采用第一、第二两个驱动电机，采用丝杠连接四个夹头实现十字双向拉伸，其结构复杂，多个驱动机构及丝杠传动机构的误查大，精度低；不适合单轴拉伸试验机使用。国家知识产权局公布了申请号为201110182232.X、名称为:双轴同步拉伸装置的发明专利虽然解决了上述问题，但其仅能实现双轴的等比拉伸，双轴的拉伸比例不可调；且常用普通材质的拉索均具有延展性，会引发较大的误差。汽车在行驶过程中，轮胎接地区域在挤压作用下会产生不同大小的环向应力与轴向应力；一些化工容器和化工设备等压力容器的外壳，在介质压力作用下壳体壁内存在不同大小的环向应力和轴向应力。拉伸比例可调的机械式双向拉伸试验机夹具在夹具领域仍属空白。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种拉伸比例可调、双轴拉伸精度高的机械式拉伸比例可调式双轴拉伸夹具。
[0004]本发明的另一目的是提供一种适合单轴拉伸试验机使用的拉伸比例可调式双轴拉伸夹具。
[0005]本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是:
一种拉伸比例可调式双轴拉伸夹具，其特征在于包括底座、拉伸板和安装架，拉伸板与底座相平行的设于底座上方，底座和拉伸板中部分别设有相对的上夹头和下夹头，上夹头左右两侧的拉伸板上分别铰接有左上拉杆和右上拉杆，下夹头左右两侧的底座上与左上拉杆和右上拉杆相对处分别铰接有左下拉杆和右下拉杆，安装架设在底座与拉伸板之间，右上拉杆和右下拉杆右侧的安装架上设有可沿安装架左右自由滑动的右连接块，右连接块的上下两端部分别与右上拉杆和右下拉杆铰接；左上拉杆和左下拉杆左侧的安装架上设有可沿安装架左右自由滑动的左连接块，左连接块的上下两端部分别与左上拉杆和左下拉杆铰接；左连接块和右连接块上分别设有直线轴承，直线轴承内设有与底座平行的左水平拉杆和右水平拉杆，左连接块右侧的左水平拉杆右端设有左夹头，右连接块左侧的右水平拉杆左端上设有与左夹头相对的右夹头；左连接块左侧的底座上和右连接块右侧的底座上分别设有倾斜角可调的左导向柱和右导向柱，左导向柱和右导向柱上分别设有可沿左导向柱和右导向柱轴向自由滑动的左滑块和右滑块，左水平拉杆与左滑块铰接，右水平拉杆与右滑块铰接。
[0006]本发明中所述的上夹头左右两侧的拉伸板上分别设有左上拉连接块和右上拉连接块，下夹头左右两侧的底座上与左上拉连接块和右上拉连接块相对处分别设有左底板连接块和右底板连接块；所述的左上拉杆和右上拉杆的上端部分别与左上拉连接块和右上连接块铰接，左下拉杆和右下拉杆的下端部端分别与左底板连接块和右底板连接块铰接。
[0007]本发明中所述的安装架呈矩形框状，矩形框的上下两条边框与底座平行、左右两条边框与底座垂直，左连接块和右连接块上分别设有两个与矩形框上下两条边框相配合的滑孔，左连接块和右连接块经滑孔套设在矩形框的上下两条边框上；矩形框的上侧设有至少两个导向柱，拉伸板上设有与导向柱相配合的导向滑孔，拉伸板经导向滑孔可上下自由滑动的套设在导向柱上。
[0008]本发明中所述的矩形框左右两条边框上与直线轴承相对处分别设有左滑孔和右滑孔，左水平拉杆和右水平拉杆分别可自由滑动的穿设在左滑孔和右滑孔内。左滑孔和右滑孔起到支撑、导向的作用，使系统更稳固，运行精度更高。
[0009]本发明中所述的左滑孔和右滑孔内固定设有左直线轴承和右直线轴承，左水平拉杆和右水平拉杆分别设在左直线轴承和右直线轴承内。
[0010]本发明中所述的倾斜角可调的左导向柱和右导向柱的结构为:左导向柱和右导向柱的下端与底座I父接，左导向柱左侧和右导向柱右侧的底座上设有可左右滑动的左立柱和右立柱，底座上设有左立柱锁定螺钉和右立柱锁定螺钉，左立柱和右立柱上分别设有可竖直上下滑动的左立柱滑块和右立柱滑块，左导向柱和右导向柱的上端分别与左立柱滑块和右立柱滑块铰接。调节左立柱和右立柱在底座上左右滑动后、将其紧固，即可调节左导向柱和右导向柱的倾斜角。
[0011]本发明中所述的倾斜角可调的左导向柱和右导向柱的结构为:底座上设有可左右滑动的左调节滑块和右调节滑块，底座上设有与左调节滑块和右调节滑块相配合的左锁定螺钉和右锁定螺钉，左导向柱和右导向柱的下端分别与左调节滑块和右调节滑块铰接，左导向柱左侧和右导向柱右侧的底座上设有左立柱和右立柱，左立柱和右立柱上分别设有可竖直上下滑动的左立柱滑块和右立柱滑块，左导向柱和右导向柱的上端分别与左立柱滑块和右立柱滑块铰接。左调节滑块和右调节滑块在底座上左右水平滑动后、将其紧固，即可调节左导向柱和右导向柱的倾斜角。本发明中也可以左调节滑块和右调节滑块、左立柱和右立柱同时具有左右滑动功能，移动后使用锁定螺钉锁紧固定在底座上。
[0012]本发明中左调节滑块和右调节滑块或左立柱和右立柱在底座上可左右滑动的结构为:底座上设有燕尾形或呈凸字形的滑槽，滑槽内设有与其配合的滑块，左调节滑块和右调节滑块或左立柱和右立柱的下端与滑块相连。底座上设有与滑槽连通的锁紧螺孔，锁紧螺孔内设有锁紧螺栓。
[0013]本发明中所述的底座和拉伸板上分别设有用于与试验机配合的上连接杆和下连接杆。使用时，便于与拉伸试验机连接。
[0014]本发明在使用时，根据实验的需要调节左导向柱和右导向柱的倾斜角度，使左滑块和右滑块在左导向柱和右导向柱上滑动时产生所需比例的水平和垂直位移。底座和拉伸板与拉伸实验机的夹头连接；上夹头、下夹头、左夹头和右夹头分别加持在试样上。拉动拉伸板、固定底座，将试样垂直方向拉伸，此时左上拉杆和右上拉杆拉动左连接块和右连接块在竖直方向向上移动、在水平方向向右和左移动；当左连接块和右连接块在竖直方向移动时，左连接块、右连接块和安装架带动左水平拉杆和右水平拉杆向上移动，带动左滑块和右滑块在左导向柱和右导向柱上向左上方和右上方滑动，拉动左夹头和右夹头向左右两侧移动。拉伸板与底座间移动的垂直距离为左连接块和右连接块垂直移动距离的二倍；水平方向为双向拉伸，可以保证上夹头和下夹头间的拉伸距离与左夹头和右夹头间的拉伸距离比、与左滑块或右滑块在左导向柱或右导向柱上滑动时其垂直位移与水平位移的比相同。如果左导向柱和右导向柱的倾斜角度为45°，本发明的夹具为等双轴拉伸；调节左导向柱和右导向柱的倾斜角度，即可实现非等双轴拉伸功能，根据左导向柱和右导向柱的倾斜角度计算获得双轴拉伸的比例。
[0015]本发明为纯机械式夹具，具有结构简单，制造和使用成本低廉，拉伸比例可调、双轴拉伸精度高，适合单轴拉伸试验机使用等优点。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图。
[0017]图2为图1的A-A剖面放大图。
[0018]图3为图1的B-B剖面放大图。
[0019]图4为图1的C-C剖面放大图。
[0020]图5为图1的D-D剖面放大图。
[0021 ]图6为图1的E-E剖面放大图。
【具体实施方式】
[0022]如图1-6所示的拉伸比例可调式双轴拉伸夹具，包括底座22、拉伸板5和安装架，拉伸板5与底座22相平行的设于底座上方，底座22和拉伸板5中部分别设有相对的上夹头6和下夹头25，上夹头6左右两侧的拉伸板上分别铰接有左上拉杆2和右上拉杆11，下夹头25左右两侧的底座上与左上拉杆2和右上拉杆11相对处分别铰接有左下拉杆28和右下拉杆20 ;从图1、图2中可以看出，上夹头6左右两侧的拉伸板5上分别设有左上拉连接块3和右上拉连接块10，下夹头25左右两侧的底座22上与左上拉连接块3和右上拉连接块10相对处分别设有左底板连接块26和右底板连接块21 ;所述的左上拉杆和右上拉杆的上端部分别与左上拉连接块3和右上拉连接块10铰接，左下拉杆和右下拉杆的下端部端分别与左底板连接块26和右底板连接块21铰接。安装架设在底座与拉伸板之间，右上拉杆和右下拉杆右侧的安装架上设有可沿安装架左右自由滑动的右连接块9 ;右连接块9的上下两端部分别与右上拉杆下端部和右下拉杆上端部铰接；左上拉杆和左下拉杆左侧的安装架上设有可沿安装架左右自由滑动的左连接块29，左连接块29的上下两端部分别与左上拉杆下端部和左下拉杆上端部铰接；从图中可以看出，所述的安装架呈矩形框状，矩形框的上下两条边框4、23与底座平行、左右两条边框与底座垂直，左连接块和右连接块上分别设有两个与矩形框上下两条边框4、23相配合的滑孔，左连接块和右连接块经滑孔套设在矩形框的上下两条边框4、23上；矩形框的上侧设有至少两个导向柱1、12，拉伸板上设有与导向柱1、12相配合的导向滑孔，拉伸板经导向滑孔可上下自由滑动的套设在导向柱1、12上；从图1中可以看出，导向柱1、12为矩形框(安装架)的左右两条边框的向上延伸。左连接块29和右连接块9上分别设有直线轴承36，直线轴承36内设有与底座平行的左水平拉杆35和右水平拉杆15，左连接块29右侧的