一种多功能拉拔夹具装置

1.本实用新型属于材料力学研究领域，尤其涉及用于材料力学性能的拉伸试验。


背景技术：

2.现有各类材料拉伸实验中将试件端部制成与夹具吻合的形状以固定试件，通常采用哑铃型夹具与试件，这种夹持方法通过试件与夹具间的紧密贴合能够使试件受力均匀，增强了测试结果的有效性和准确性，但由于对夹具的加工工艺要求较高，对于贴合形状相同但尺寸不同的试件一一制造相匹配的夹具成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够对于贴合形状相同但尺寸不同的试件拉伸夹具。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多功能拉拔夹具装置，包括上部夹持部件和下部夹持部件，上部夹持部件和下部夹持部件镜像对称。上部夹持部件包括：加载机上连杆以及设置在加载机上连杆下部的上部连接件，二者通过连接装置进行连接，在上部连接件下部设置有上部夹具，二者通过上连杆进行连接，在上部夹具内部设置有第一可更换组件，二者组装一起用来固定材料的端部，在上部连接件与上部夹具上设置有紧固装置，将两半夹具合在一起将其紧固；下部夹持部件包括：加载机底座以及设置在加载机底座上部的下部连接件，二者通过连接装置进行连接，在下部连接件上部设置有下部夹具，二者通过下连杆进行连接，在下部夹具内部设置有第二可更换组件，二者组装一起用来固定材料的端部，在下部连接件与下部夹具上设置有紧固装置，将两半夹具合在一起将其紧固。
5.作为优选，所述上部夹具，一端端部开直径40mm球形孔与上连杆相连，其内部周围有一圈环形钩形槽，槽的斜面为45
°
。
6.作为优选，所述下部夹具，一端端部开直径40mm球形孔与下连杆相连，其内部周围有一圈环形钩形槽，槽的斜面为45
°
。
7.作为优选，所述紧固装置是第一钢套箍，第二钢套箍，第三钢套箍和第四钢套箍，其箍紧后半径为100mm，端部设置直径为10mm圆孔便于螺栓固定。
8.作为优选，所述连接装置是第一插销和第二插销，其直径选用29.5mm，通过加载机上连杆圆孔与上部连接件圆孔组装，加载机底座上圆孔与下部连接件圆孔组装。
9.作为优选，所述上连杆是球形，两端球形直径为40mm，中间直杆为20mm。
10.作为优选，所述下连杆是球形，两端球形直径为40mm，中间直杆为20mm。
11.作为优选，所述上部连接件，一端端部开孔直径30mm与加载机上连杆相连，另一端端部开直径为40mm的球形孔与上连杆相连，可在球形孔内涂润滑油，减少构件之间的摩擦力。
12.作为优选，所述下部连接件，一端端部开孔直径30mm与加载机底座相连，另一端端部开直径为40mm的球形孔与下连杆相连，可在球形孔内涂润滑油，减少构件之间的摩擦力。
13.作为优选，可更换组件外围一圈设计与上部夹具的内部钩形槽尺寸相同，槽的斜面为45
°
，其内部坡面设置与试件端部形状相同，可放入小于150mm直径的试件，端部锚固深度最大为95mm，可设置多种尺寸可更换组件。
14.作为优选，可更换组件外围一圈设计与下部夹具的内部钩形槽尺寸相同，槽的斜面为45
°
，其内部坡面设置与试件端部形状相同，可放入小于150mm直径的试件，端部锚固深度最大为95mm，可设置多种尺寸可更换组件。
15.作为优选，上部夹具、下部夹具、可更换组件、可更换组件、上连杆、紧固装置、上部连接件、下连杆、下部连接件均使用304不锈钢材料。
16.本实用新型的多功能拉拔夹具装置，不仅构造简单，组装拆解方便，而且也解决了夹持岩体材料困难的问题。通过使用哑铃型夹具，使得材料的接触面与夹具的接触面充分贴合，测出的岩体抗拉强度准确性得以提高。其次，通过添加的球形连杆，当加载机上连杆、底座、石材在拉伸时不再同一条直线上时，上球形连杆与下球形连杆可以自动调节对中，可以减少材料在拉伸过程中出现的偏心，导致石材出现扭曲及弯曲破坏，影响所测数据的准确性。由于设置了可更换组件，对于不同尺寸但形状相同的试件，只需更换相应的组件即可，不需要再重新设计新的夹具，减少了制作夹具成本所需的费用。
附图说明
17.图1为本实用新型夹具的结构示意图；
18.图2为上部夹持部件立体图；
19.图3为可更换组件立体图；
20.图4为哑铃型夹具一半正视图；
21.图5为哑铃型夹具一半侧视图
22.图6为钢套箍俯视图；
23.图7为钢套箍侧视图；
24.图8为上部连接件正视图；
25.图9为上部连接件侧视图；
26.图10为连杆结构图；
27.图11为插销结构图；
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
29.如图1、2所示，本实用新型包括上部夹持部件和下部加持部件，上部夹持部件包括：加载机上连杆1，上部连接件4，上部夹具6，上连杆5，第一可更换组件8。上部夹具6与第一可更换组件8组装将材料包裹在内部，然后在上部连接件4与上部夹具6 上通过紧固装置进行紧固，通过上连杆5将上部夹具6与上部连接件4相连，然后将上部连接件4与加载机上连杆1通过连接装置连接。下部夹持部件包括：加载机底座17，下部连接件14，下部夹具12，下连杆13，第二可更换组件10，下部夹具12与第二可更换组件10组装将材料包裹在内部，然后在下部连接件14与下部夹具12上通过紧固装置进行紧固，通过下连杆13将下部夹具12与下部连接件14相连，然后将下部连接件14与加载机底座17通过连接装置连接。
30.如图3所示，第一可更换组件8和第二可更换组件10放置在夹具内部，用来夹持试件端部。
31.如图4、5所示，上部夹具6内放置第一可更换组件8，下部夹具12内放置第二可更换组件10，顶部设有圆形洞口用以连接上连杆5与下连杆13。
32.如图6、7所示，所述紧固装置是第一钢套箍3，第二钢套箍7，第三钢套箍11和第四钢套箍15，第一钢套箍3与第二钢套箍7设置在上部夹具6与上部连接件4周围通过螺丝拧紧，第三钢套箍11与第四钢套箍15设置在下部夹具12与下部连接件14周围通过螺丝拧紧。
33.如图8、9所示，上部连接件4将上连杆5与加载机上连杆1连接，下部连接件14 将下连杆13与加载机底座17连接。
34.如图10所示，上连杆5与下连杆13两端为光滑球形中间为直杆，若石材在拉伸过程中出现偏心，通过上连杆5与下连杆13可以自动调整。
35.如图11所示连接装置是第一插销2和第二插销16，第一插销2通过加载机上连杆 1圆孔与上部连接件4组装，第二插销16通过加载机底座17上圆孔与下部连接件14 组装。
36.以上结合附图对本实用新型专利的实施方式做出详细说明，但本实用新型专利不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本实用新型专利的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型专利的保护范围内。


技术特征：
1.一种多功能拉拔夹具装置，包括上部夹持部件和下部夹持部件，其特征在于，所述上部夹持部件和下部夹持部件镜像对称，上部夹持部件包括：加载机上连杆(1)以及设置在加载机上连杆(1)下部的上部连接件(4)，二者通过连接装置进行连接，在上部连接件(4)下部设置有上部夹具(6)，二者通过上连杆(5)进行连接，在上部夹具(6)内部设置有第一可更换组件(8)，二者组装一起用来固定材料的端部，在上部连接件(4)与上部夹具(6)上设置有紧固装置，将两半夹具合在一起将其紧固；下部夹持部件包括：加载机底座(17)以及设置在加载机底座(17)上部的下部连接件(14)，二者通过连接装置进行连接，在下部连接件(14)上部设置有下部夹具(12)，二者通过下连杆(13)进行连接，在下部夹具(12)内部设置有第二可更换组件(10)，二者组装一起用来固定材料的端部，在下部连接件(14)与下部夹具(12)上设置有紧固装置，将两半夹具合在一起将其紧固。2.根据权利要求1所述的多功能拉拔夹具装置，其特征在于：所述上部夹具(6)和下部夹具(12)的内部有一圈沟形槽，用于连接第一可更换组件(8)和第二可更换组件(10)。3.根据权利要求2所述的多功能拉拔夹具装置，其特征在于：所述第一可更换组件(8)和第二可更换组件(10)，其内部斜面与哑铃形材料接触面是锥形斜面，夹具斜面与石材斜面倾斜度是一致的，充分贴合哑铃形材料的端部，其外围一圈设置沟形槽与上部夹具(6)和下部夹具(12)相同。4.根据权利要求1所述的多功能拉拔夹具装置，其特征在于：所述上连杆(5)和下连杆(13)两端为球形构件中间为直杆，上连杆(5)连接上部夹具(6)与上部连接件(4)，下连杆(13)连接下部夹具(12)与下部连接件(14)。5.根据权利要求4所述的多功能拉拔夹具装置，其特征在于：所述上部连接件(4)与下部连接件(14)的底部开有圆球形孔，将上连杆(5)与下连杆(13)的端部放入在内。6.根据权利要求1所述的多功能拉拔夹具装置，其特征在于：所述上部连接件(4)与下部连接件(14)是圆形的。7.根据权利要求1所述的多功能拉拔夹具装置，其特征在于：所述紧固装置是第一钢套箍(3)，第二钢套箍(7)，第三钢套箍(11)和第四钢套箍(15)，第一钢套箍(3)与第二钢套箍(7)将两半夹具合在一起并通过螺丝将其紧固；第三钢套箍(11)和第四钢套箍(15)将两半夹具合在一起并通过螺丝将其紧固。8.根据权利要求1所述的多功能拉拔夹具装置，其特征在于：所述连接装置是第一插销(2)和第二插销(16)，第一插销(2)通过加载机上连杆圆孔与上部连接件(4)组装，第二插销(16)通过加载机底座(17)上圆孔与下部连接件(14)组装。9.根据权利要求1
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8任一项所述的多功能拉拔夹具装置，其特征在于：所述上部夹具(6)、下部夹具(12)、第一可更换组件(8)、第二可更换组件(10)、上连杆(5)、紧固装置、上部连接件(4)、下连杆(13)、下部连接件(14)均使用304不锈钢材料。

技术总结
本实用新型公开了一种多功能拉拔夹具装置，包括上部夹持部件和下部加持部件，上、下部夹持部件包括上、下部夹具和可更换组件将哑铃形材料两端包裹在内部，再用紧固装置将上、下部夹具通过螺丝紧固，通过上连杆将上部夹具与上部连接件相连，下连杆将下部夹具与下部连接件相连，然后将上部连接件与加载机上连杆通过连接装置连接，下部连接件与加载机底座通过连接装置连接。通过使用哑铃型夹具，使得材料的接触面与夹具的接触面充分贴合。其次，通过添加的球形连杆，可以减少材料在拉伸过程中出现的偏心。由于设置了可更换组件，减少了制作夹具成本所需的费用。具成本所需的费用。具成本所需的费用。


技术研发人员：黄宝锋 肖云杰 韩晶
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2021.01.13
技术公布日：2021/9/24