一种针对于L型试样的四点弯曲夹具的制作方法

本实用新型涉及材料力学性能测试装置技术领域，尤其涉及一种针对于l型试样的四点弯曲夹具。

背景技术：

随着复合材料在航空航天中的应用日益广泛，越来越多的关键结构部分均使用复合材料以保证飞行器整体结构刚度，像centerwingbox(中央翼盒)，thewingsoftheverticalorhorizontaltailedplanes(原型机的垂直或水平机翼)，这些结构往往包含复杂的几何结构，l型结构更是广泛的用以保证垂直连接处的结构强度，因此产生了一系列针对l型试样的四点弯曲实验标准。

而目前大多四点弯曲夹具都是针对直线试样，例如，中国发明专利申请cn104777033a公开了一种针对直线试样的四点弯曲疲劳试验夹具，从该申请中可以看出由于l型试样与直线试样的结构不同，针对直线试样的四点弯曲疲劳试验夹具很难应用于l型试样的四点弯曲试验。

因此，亟需给一种针对l型试样的四点弯曲夹具。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种针对l型试样的四点弯曲夹具，辅助完成l型试样四点弯曲疲劳试验。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种针对于l型试样的新型四点弯曲夹具，包括两个夹具部和至少两个加载稳定轴；

两个所述夹具部上下对称设置，所述加载稳定轴之间平行设置，两个所述夹具部通过至少两个所述加载稳定轴连接，且至少有一个所述夹具部能够沿所述加载稳定轴的轴向移动，以调整两个所述夹具部之间的距离；

每个所述夹具部均包括传动组件和两个支撑组件，所述传动组件带动两个所述支撑组件沿相反方向同时移动；

每个所述支撑组件包括压辊和支撑座，所述支撑座的一端与所述传动组件连接，所述压辊可转动地安装在所述支撑座的另一端，且能够与l型试样滚动接触。

进一步，所述传动组件包括丝杆、第一丝杆螺母、第二丝杆螺母、电机和两个侧板；

两个所述侧板间隔设置，所述丝杆的两端分别通过一个轴承与两个所述侧板可转动连接，且所述丝杆的其中一端穿过相对应的所述侧板与所述电机的输出轴连接；

所述第一丝杆螺母及第二丝杆螺母均与所述丝杆螺纹配合，且所述第一丝杆螺母与第二丝杆螺母的螺纹旋向相反，并分别与两个所述支撑座连接；

所述丝杆转动时，所述第一丝杆螺母和第二丝杆螺母带动相连接的所述支撑座在所述丝杆的轴向上反向等距移动。

进一步，还包括导轨，所述导轨设置在两个所述侧板之间且所述丝杠平行设置，所述支撑座上设有与所述导轨相配合的滑块。

进一步，在两个所述支撑组件之间的中间位置设有对中辅助装置，用于辅助l型试样的对中。

进一步，所述对中辅助装置为电磁波发射装置，且所述电磁波发射装置竖直向上发射电磁波。

进一步，所述电磁发射装置包括电磁波装置支撑架及竖直固定在所述电磁波装置支撑架上的电磁波发射器。

进一步，所述电磁波发射器为红外线电磁波发射器或紫外线电磁波发射器。

进一步，所述电机为具有抱闸功能的直流伺服电机。

进一步，每个所述夹具部上均设有用于与国学试验机连接的连接端。

实施本实用新型的，具有以下有益效果：

(1)通过两个夹具部、加载稳定轴的设置，可实现对l型试样的弯曲测试；

(2)通过电磁波发射装置的设置，可高效的完成l型试样的辅助对中和偏差的观测；

(3)通过丝杆及具有抱闸功能的电机配合使用，可提高精度的控制l型试样的加载位置；

(4)采用两个旋向相反的丝杆螺母，可使两个压辊实现同步运动，在对l型试样进行其他加载位置测试时实现快速对中，也可实现对不同规格的l型试样进行测试；

(5)压辊设置为可转动的结构，使l型试样与压辊的接触加载处摩擦为滚动摩擦，提高实验数据精度。

附图说明

图1是本实用新型的整体装配的立体结构示意图；

图2是本实用新型的整体装配后的主视图；

图3是本实用新型的单个夹具部的立体结构示意图；

图4是本实用新型的滑块、第一丝杆螺母、支撑座、压辊的连接结构示意图；

图中：

1：连接端；2：底板；3：侧板；4：l型试样；5：丝杆；6：导轨；7：滑块；8：第一丝杆螺母；9：支撑座；10：电磁波装置支撑架；11：压辊；12：第二丝杆螺母；13：电机安装板；14：电机；15：加强肋板；16：加载稳定轴；17：电磁波发射器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种针对于l型试样的新型四点弯曲夹具，包括两个夹具部和至少两个加载稳定轴16。

每个夹具部均包括传动组件和两个支撑组件，传动组件带动两个支撑组件沿相反方向同时移动。

每个所述支撑组件包括压辊11和支撑座9，所述支撑座9的一端与所述传动组件连接，所述压辊11可转动地安装在所述支撑座9的另一端，且能够与l型试样滚动接触。

具体的，支撑座9由底座及两个支撑杆组成，两个支撑杆对称的固定在底座的同一侧面上，两个支撑杆上均开有一个压辊轴承安装孔，每个压辊轴承安装孔内分别安装有一个压辊轴承，压辊11的两端分别与一个压辊轴承配合，使压辊11与两支撑杆间形成转动连接，压辊11受力后可转动。

压辊11上用以放置待检测的l型试样4，在l型试样4在进行弯曲检测时，l型试样4会对压辊11施加压力，压辊11受力后发生转动，保证l型试样4与压辊11之间接触处的磨擦方式为滚动摩擦，以提高实验精度。

在本实用新型中，优选为底座与两个支撑杆一体成型而成，方便加工成型，当然两个支撑杆也可焊接在底座上。

传动组件包括丝杆5、第一丝杆螺母8、第二丝杆螺母12、电机14和两个侧板3。

两个侧板3间隔设置，两个侧板3上均设有丝杆轴承安装孔，每个丝杆轴承安装孔内安装有一个丝杆轴承，丝杆5的两端分别通过一个丝杆轴承与两个侧板3可转动连接，且丝杆5的其中一端穿过相对应的侧板3与电机14的输出轴连接。

第一丝杆螺母8及第二丝杆螺母12均与丝杆5螺纹配合，且第一丝杆螺母8与第二丝杆螺母12的螺纹旋向相反，并分别与两个所述支撑座9连接。

电机14带动丝杆5转动时，第一丝杆螺母8和第二丝杆螺母12带动相连接的支撑座9在丝杆5的轴向上反向等距移动，第一丝杆螺母8和第二丝杆螺母12反向等距移动可便于对l型试样4的对中测试。

为了提高传动组件的稳定性，在两个侧板3底部设有底板2，且两个侧板3固定在底板2的同一侧面上，在底板2上位于其中一个侧板3且与另一个侧板3相对的一侧设有电机安装板13，电机14固定在电机安装板13上；进一步，电机安装板13与底板2间设有加强肋板15，加强肋板15保证底板2与电机安装板13连接处的稳定性。

优选的，电机14为具有抱闸功能的直流伺服电机，当关闭电机14时，电机14可进行抱闸自锁，可高精度的调节l型试样4的加载位置，避免电机14关闭后，电机14的输出轴继续转动带动丝杆5转动进而改变压辊11所在的位置。

在两个侧板3之间还设有导轨6，导轨6与丝杠5平行设置且导轨6的两端分别固定在两个侧板3上，导轨6上配合有与支撑座9固定连接的滑块7，且保证每个支撑座9上均有滑块7与其固定连接，丝杆5转动后带动支撑座9运动可使滑块7沿着导轨6移动，设置导轨6与滑块7的目的是保证支撑座9在移动时保持平稳。

在一些优选的实施方式中，滑块7与导轨6的所采用的配合为滑槽与滑块配合，即导轨6两侧设有滑槽，滑块7上设有下开口的凹槽，凹槽的两相对的侧面设有凸台，凸台卡在滑槽内；或导轨6两侧设有凸台，滑块7上设有下开口的凹槽，凹槽的两相对的侧面设有滑槽也可。

需要说明的是，导轨6的数量设置为一条或两条均可，只要保证与导轨6上配合的滑块7所连接的支撑座9在移动时保持平稳运行。

在其他一些实施方式中，第一丝杆螺母8和第二丝杆螺母12还可以通过液压传动的方式运动，即在两个侧板3上分别固定有一个液压缸，两个液压缸对称设置，液压缸与液压泵、控制阀连接形成液压驱动系统，第一丝杆螺母8和第二丝杆螺母12分别与一个液压缸的连接轴固定连接，液压泵启动后也可使两个液压缸带动第一丝杆螺母8和第二丝杆螺母12实现反向等距移动。

在两个支撑组件之间的中间位置设有对中辅助装置，用于辅助l型试样的对中对中辅助装置可以固定在导轨6上也可以固定在底板2上。

对中辅助装置为电磁波发射装置，电磁发射装置包括电磁波装置支撑架10及竖直固定在所述电磁波装置支撑架10上的电磁波发射器17，且电磁波发射装置竖直向上发射电磁波，电磁波打在l型试样4的中间弯折处时，证明l型试样4居中放置；进一步，电磁波发射器为可见波的电磁波发射器，如红外线电磁波发射器或紫外线电磁波发射器。

测试时，两个夹具部上下对称设置，加载稳定轴16之间平行设置，两个夹具部通过至少两个加载稳定轴16连接，且至少有一个夹具部能够沿加载稳定轴16的轴向移动，以调整两个夹具部之间的距离；且每个所述加载稳定轴均通过直线轴承与所述夹具部连接。

具体的，在每个底板2上开有至少两个轴承安装孔，直线轴承安装在轴承安装孔内，加载稳定轴16的两端贯穿上下对称设置的两个夹具的直线轴承，夹具部可沿加载稳定轴16上下移动；加载稳定轴16的设置使两个夹具部在上下移动的过程中不会出现前、后、左、右方向的移动，保证加载过程中的对中性。

每个所述夹具部上均设有用于与力学试验机连接的连接端1，力学试验机可带动夹具部上下运动，优选的，连接端1固定在底板2上且位于侧板3相对的侧面上。

具体工作过程为：两个夹具上下对称设置，位于上方夹具部的连接端1与力学试验机的连接轴连接，位于下方夹具部的连接端1固定在力学试验机的底座上，加载稳定轴16与两个夹具部连接，且使加载稳定轴16的下端顶在力学试验机上；

将l型试样4放置在位于下方的夹具部的两个压辊11上，由于两个压辊11的距离可以进行调节，所以压辊11上可以放置不同尺寸的l型试样4；

l型试样4具体放置方式为l型试样4的内壁与下方的两个压辊11贴合；启动电磁波发射器17，电磁波发射器17将电磁波打在l型试样4，观察电磁波打在l型试样4上的位置，若电磁波未能打在l型试样4的中间弯折处，手动调节l型试样4摆放位置，直至电磁波打在l型试样4的中间弯折处，实现电磁波辅助对中；

缓慢下调力学试验机使上方的夹具向下移动，直至上方夹具部的两个压辊11刚好触碰到l型试样4的外壁时停止下调；启动力学试验机，力学试验机对位于上方的夹具部施加压力，l型试样4在压力的作用下会产生形变，力学试验机对所施加的压力及l型试样4的变形量实时记录，可以得到压力位移曲线，实现对l型试样4的弯曲测试；

当完成一点的测试后，力学试验机将上方的夹具部向上拉起，直至上方的夹具部的两个压辊11离开l型试样4，启动电机14，电机14可带动丝杆5转动，丝杆5转动后可带动第一丝杆螺母8与第二丝杆螺母12反方向同步运动，使第一丝杆螺母8与第二丝杆螺母12向电磁波装置支撑架10靠拢，改变l型试样4与压辊11所接触的位置，第一丝杆螺母8与第二丝杆螺母12反方向同步运动保证电磁波再次打到l型试样4的折痕处时l型试样处于对中状态，重复上述测试过程可对l型试样4的不同加载位置进行弯曲测试，具有抱闸功能的电机14也可精准控制丝杆5的转动实现对加载位置的高精度控制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。