一种尺寸可调的预紧力落锤式冲击试验机板状试件夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料冲击测试领域，尤其涉及一种尺寸可调的预紧力落锤式冲击试验机板状试件夹具。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的进步与发展，复合材料以其优异的性能得到越来越多的应用，同时对复合材料性能的研究也成为科研界的热门课题。现有的研究发现复合材料对于外物冲击比较敏感，特别是低速冲击过后，材料表面往往没有明显的损伤，而材料内部已经出现了基体的开裂、分层等较为严重的损伤形式，使得材料的性能受到大幅度的削弱。因此，对于板状复合材料冲击性能的试验是十分必要的。在现有的复合材料冲击试验方法中，落锤冲击试验以其简单的试验原理、较低的实验成本和较好的试验精确性受到广泛的应用。
[0003]目前，虽然有落锤冲击试验夹具，但是对试验的边界条件设定比较单一，不能很好的模拟真实的冲击条件，更重要的是一个夹具往往只能对单一尺寸的板状材料进行夹持，一旦材料尺寸改变，该夹具就不能够使用，极大的提高了试验的成本。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种尺寸可调的预紧力落锤式冲击试验机板状试件夹具，可固定不同尺寸的试件，同时可对试件施加不同的工作载荷进行测试，节约了试验成本。
[0005]具体技术方案为:一种尺寸可调的预紧力落锤式冲击试验机板状试件夹具，包括由上至下依次设置的尺寸调节模块、载荷施加模块和底座，底座为矩形，且底座中心设有竖向贯穿底座的矩形通孔;尺寸调节模块包括快速夹头和四个滑臂，四个滑臂围成矩形框体且每个滑臂均有一端延伸至矩形框体的外部，滑臂外侧面设有沿滑臂长度方向延伸的第一限位滑槽，快速夹头设于滑臂上端面;载荷施加模块包括四个等腰梯形固定板和定位压头，四个等腰梯形固定板围成中间带有矩形通孔的矩形平板，每个等腰梯形固定板均设有导向槽和第二限位滑槽，导向槽与其所在等腰梯形固定板的一个腰平行，且相邻等腰梯形固定板上的导向槽不平行，第二限位滑槽垂直于等腰梯形固定板的底边，第二限位滑槽为燕尾槽;定位压头包括压块和滑块，压块和滑块通过调节螺栓连接，压块与第一限位滑槽滑动连接，滑块与第二限位滑槽滑动连接;滑臂下端设有滑动键，滑动键与导向槽滑动连接，第一限位滑槽与第二限位滑槽垂直;底座上端面设有第三限位滑槽和第四限位滑槽，第三限位滑槽沿底座左右方向延伸，第四限位滑槽沿底座前后方向延伸，且第三限位滑槽和第四限位滑槽相互垂直;位于底座左右两端的两个等腰梯形固定板下端均设有与第三限位滑槽滑动连接的第一凸台，且位于底座左右两端的两个等腰梯形固定板之间通过第一螺杆连接，第一螺杆两端旋向相反;位于底座前后两端的两个等腰梯形固定板下端均设有与第四限位滑槽滑动连接的第二凸台，且位于底座前后两端的两个等腰梯形固定板之间通过第二螺杆连接，第二螺杆两端旋向相反。
[0006]所述第一螺杆设于第一凸台内；所述第二螺杆设于第二凸台内。
[0007]所述位于底座前后两端的两个等腰梯形固定板设有两根第二螺杆。
[0008]本发明制造成本低，易于操作，可推广性强。
[0009]本发明可分为两种工作状态，无工作载荷冲击和有工作载荷冲击，在做无工作载荷冲击试验时，根据试件的尺寸使滑动键在导向槽内滑动，从而分别调节四个滑臂的位置，然后旋紧调节螺栓分别将四个滑臂的位置固定，同时利用快速夹头将试件固定。
[0010]在进行有工作载荷冲击时，先将本装置进行复位，使各部件回到初始位置，将第一螺杆和第二螺杆分别与外部驱动装置连接，如电动机等，然后转动第一螺杆和第二螺杆带动四个等腰梯形固定板向底座外侧运动，使各个等腰梯形固定板之间存在间隙，从而产生对试件拉伸或者压缩时的移动空间，然后根据试件的尺寸使滑动键在导向槽内滑动，从而分别调节四个滑臂的位置，再旋紧调节螺栓分别将四个滑臂的位置固定，同时利用快速夹头将试件固定，在试验开始前根据实际需要转动第一螺杆和第二螺杆，当试件需要拉伸载荷时，使四个等腰梯形固定板向底座外侧运动，等腰梯形固定板带动快速夹头运动，从而对试件施加拉伸载荷，根据等腰梯形固定板的位移调整拉伸载荷的大小；当试件需要压缩载荷时，使四个等腰梯形固定板向底座内侧运动，等腰梯形固定板带动快速夹头运动，从而对试件施加压缩载荷，根据等腰梯形固定板的位移调整压缩载荷的大小。
【附图说明】
[0011]图1为本发明结构不意图；
图2为图1俯视图；
图3为图1右视图；
图4为本发明定位压头结构示意图；
图5为本发明等腰梯形固定板结构示意图；
图6为本发明滑臂结构示意图；
图7为本发明底座结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1?图7所示，一种尺寸可调的预紧力落锤式冲击试验机板状试件夹具，包括由上至下依次设置的尺寸调节模块、载荷施加模块和底座3，尺寸调节模块包括快速夹头1和四个滑臂2，快速夹头1为现有技术，四个滑臂2围成矩形框体且每个滑臂2均有一端延伸至矩形框体的外部，滑臂2外侧面设有沿滑臂2长度方向延伸的第一限位滑槽331，快速夹头1设于滑臂2上端面;载荷施加模块包括四个等腰梯形固定板和定位压头4，四个等腰梯形固定板围成中间带有矩形通孔的矩形平板，每个等腰梯形固定板均设有导向槽211和第二限位滑槽222，导向槽211与其所在等腰梯形固定板的一个腰平行，且相邻等腰梯形固定板上的导向槽211不平行，第二限位滑槽222垂直于等腰梯形固定板的底边;定位压头4包括压块5和滑块6，压块5和滑块6通过调节螺栓7连接，压块5与第一限位滑槽331滑动连接，滑块6与第二限位滑槽222滑动连接;滑臂2下端设有滑动键332，滑动键332与导向槽211滑动连接，第