一种随试件径向变化可调整拆换的霍普金森杆支撑装置的制作方法

本实用新型涉及材料动态力学性能实验设备领域，尤其是一种随试件径向变化可调整拆换的霍普金森杆支撑装置。

背景技术：

霍普金森杆是一种可用于测量材料在冲击荷载下的应力应变关系的装置，从1949年Kolsky成功发明分离式霍普金森压杆以来到现在，该实验装置已有很大的改良。

但由于实验的广泛性和频繁性，现有霍普金森杆支撑装置存在以下不足：

1、目前霍普金森杆对试件直径的调整范围有限，以致实验的范围有一定的局限性，无法满足调节直径尺寸范围大的实验要求和实验精度。

2、现有分离式霍普金森杆装置系统大致已有V形槽，直线轴承形和滚动托架形等；V形槽型轴向滑动阻力太大，从而产生实验误差，影响实验结果，无法保证实验数据的准确性和科学性；直线轴承存在规格有限、拆卸不便和易于破坏等问题，不能适应杆径的可调需要；滚动托架型定位依然不够高。

技术实现要素：

为了克服已有霍普金森杆支撑方式的只能测量单一直径试件、稳定性低且误差大的不足，本实用新型提供一种使用方便、操作简单、测量范围大、稳定性高且实用性强的随试件径向变化可调整拆换的霍普金森杆支撑装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种随试件径向变化可调整拆换的霍普金森杆支撑装置，包括移动式底部支座和侧边支撑件，所述移动式底部支座的上部为支撑部件，下部为移动部件，所述支撑部件呈凹槽形，侧边支撑件分为左支撑件和右支撑件，所述左支撑件和右支撑件镜像对称设置，所述左支撑件和右支撑件可拆换地固定在所述支撑部件的凹槽内，所述左支撑件和右支撑件的弧面形成供霍普金森杆放置的工位。

进一步，所述支撑部件的槽底中间安装中心滑轮，所述左支撑件和右支撑件的弧面上安装小滑轮。

再进一步，在中心滑轮两侧设置榫眼，所述左支撑件和右支撑件分别设有榫头，所述榫头插接在所述榫眼内。

更进一步，所述移动部件为导轨环件，所述导轨环件下方为按钮插销固定装置。

本实用新型的有益效果主要表现在：

1、通过径向可拆换支撑装置，满足了多种直径大小试件的试验要求。

2、支撑装置上的滚轮可将试件与装置接触部分的滑动摩擦变为更有利的滚动摩擦，减小试验误差。

3、侧边支撑件与底座相互榫接，并且可使用若干个径向可拆换支撑装置，有益于支撑试件，保证试件稳定性。

附图说明

图1为随试件径向变化可调整拆换的霍普金森杆支撑装置的三维示意图。

图2-1为直径100mm的试件装置视图。

图2-2为直径75mm的试件装置视图。

图2-3为直径50mm的试件装置视图。

图2-4为直径25mm的试件装置视图。

图中，1、侧边支撑件，2、榫头，3、小滑轮，4、按钮插销固定装置，5、底部支座，6、导轨环件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1，一种随试件径向变化可调整拆换的霍普金森杆支撑装置，包括移动式底部支座、侧边支撑件和导轨环件；

作用：左右侧边支撑件可根据试件的直径大小进行更换，主要适用于四种不同规格的霍普金森杆试件，四种规格中的直径分别为25mm，50mm，75mm，100mm。凹型槽中部的滑轮及侧边支撑件上的滑轮可减少试件的滑动摩擦，提高实验的准确性。

移动式底部支座：总体尺寸长200mm，高140mm，宽30mm，如图所示。底部支座分两部分，上部为支撑部件，下部为移动部件。移动式底部支座上部为凹型槽，槽深30mm，底部与侧边槽板厚均为20mm；槽底中间安装了一个Φ30的中心滑轮，且滑轮顶部略超过木块上表面；在滑轮两侧距滑轮中心40mm处各有一个直径为20mm，深度为15mm的榫眼，用于与侧边支撑件相榫接。

下部为导轨环件安装在支架导轨上，圆环内直径为40mm，外直径为50mm，厚度为5mm，导轨环件下为按钮插销固定装置，长145mm，插头截面为Φ40的圆，按钮截面为Φ26的圆，按钮按下进深为20mm，可通过按钮和后方木板的洞口来调整圆环固定或松开。

侧边支撑件：分左支撑件及右支撑件，左右支撑件尺寸及其构造为镜像对称。下面以左侧支撑件为例。针对不同直径试件的侧边支撑 件尺寸不同，宽度统一都为30mm，其余具体不同尺寸如下:

当试件直径为25mm时，可采用2片宽度为62.5mm、高度20mm的支撑片进行实验，所对应的圆直径为35mm；

当试件直径为50mm时，可采用2片宽度为50mm、高度30mm的支撑片进行实验，所对应的圆直径为60mm；

当试件直径为75mm时，可采用2片宽度为37.5mm、高度42.5mm的支撑片进行实验,所对应的圆直径为85mm；

当试件直径为100mm时，可采用2片宽度为25mm、高度60mm的支撑片进行实验,所对应的圆直径为110mm；

垫片采用半U型的光滑弧形面，且在弧形面上安装了一个Φ10mm的小滑轮；支撑件下距支撑件长边30mm处有高15mm，截面为Φ20mm的榫头，与底部支座相榫接。

不同径向尺寸：

(1)Φ＝100mm：将宽度为25mm的两个侧边支撑件与底部支座相榫接，使两者稳定固定连接；将Φ＝100mm的试件放到两个侧边支撑件之间，且与底部支座的滑轮相触，保证试件、侧边支撑件、底部支座同时保持稳定，如图2-1所示。

(2)Φ＝75mm：将宽度为37.5mm的两个侧边支撑件与底部支座相榫接，使两者稳定固定连接；将Φ＝75mm的试件放到两个侧边支撑件之间，且与底部支座的滑轮相触，保证试件、侧边支撑件、底部支座同时保持稳定，如图2-2所示。

(3)Φ＝50mm：将宽度为50mm的两个侧边支撑件与底部支座相榫接，使两者稳定固定连接；将Φ＝50mm的试件放到两个侧边支撑件之间，且与底部支座的滑轮相触，保证试件、侧边支撑件、底部支座同时保 持稳定，如图2-3所示。

(4)Φ＝25mm：将宽度为62.5mm的两个侧边支撑件与底部支座相榫接，使两者稳定固定连接；将Φ＝25mm的试件放到两个侧边支撑件之间，且与底部支座的滑轮相触，保证试件、侧边支撑件、底部支座同时保持稳定，如图2-4所示。

给出3个实例对此装置操作过程进行说明。

①Φ＝25mm的试件：将一个移动式底部支座的圆环与支架中的圆柱相扣；将宽度为62.5mm的两个侧边支撑件与底部支座相榫接，使两者稳定固定连接；将Φ＝25mm的试件放到两个侧边支撑件之间，且与底部支座的滑轮相触，保证试件、侧边支撑件、底部支座同时保持稳定。

②Φ＝100mm的试件：将三个移动式底部支座的圆环依次与支架中的圆柱相扣；分别将宽度为25mm的两个侧边支撑件支撑片与一个底部支座相榫接，使两者稳定固定连接，共需六个支撑片；通过三个底部支座的侧边支撑件将Φ＝100mm的试件进行支撑，且试件与三个底部支座的滑轮都相触，同时保证试件、三个侧边支撑件、三个底部支座保持稳定。

③Φ＝100mm的试件：将2个可移动导轨支架相组装，每个导轨上安装三个移动式底部支座；分别将宽度为25mm的两个侧边支撑件支撑片与一个底部支座相榫接，使两者稳定固定连接，共需12个支撑片；通过2个底部支座的侧边支撑件将Φ＝100mm的试件进行支撑，且试件与3个底部支座的滑轮都相触，同时保证试件、2个侧边支撑件、6个底部支座保持稳定。