专利名称：材料机械性能的微型试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种测试材料机械性能的装置。采用该装置可进行微型剪切、微型拉伸和小试样断裂力学三种试验。
微型剪切试验装置根据检索和文献报导还没有研制出来，常规的拉伸和断裂力学试验是在材料试验机上更换不同的专用夹具或装置进行的，用常规性能试验方法测定非均质材料内各处的机械性能是十分困难的，试验结果很分散，往往不能代表测定处材料的真实性能指标。
本实用新型的目的是提供一种多功能的微型试验装置，该装置安装在材料试验机上除了能进行微型剪切试验之外，同时还可进行微型拉伸、小试样断裂力学二种试验，采用该装置可进行微型试验测定非均质材料中某狭窄范围内任何一处材料的机械性能。
本实用新型的特征在于它包括加力横梁，底座，夹紧机构，试件送进机构，导向机构和剪切刀头。施力是通过加力横梁与底座之间的相对运动来实现的，为了保证加力横梁与底座孔之间只有施力方向的相对位移，同时又考虑减少导向轴与底座孔之间的摩擦力，加力横梁上的导向轴与底座孔的配合是通过直线运动滚动轴承，为了确保剪切间距的精度，微型剪切试件的送进采用了外径千分尺上的测微头，剪切刀头采用了如下的几何形状剪切前角γ＝3.5°，剪切后角α＝4°，刀尖角β＝82.5°，刀头的材料为工具钢，刀刃部分经特殊的表面强化处理。
该装置用上下两个联接法兰盘与材料试验机连接，借助于试验机拉压完成微型剪切试验、微型拉伸试验和小试件断裂力学试验。
下面通过附图对本实用新型作进一步描述
图1为本实用新型的正视图；图2为本实用新型的剖面图3为断裂力学试验示意图。
将1.5毫米见方的小试件放入上、下压头(14)(18)之间的矩形孔中，试件送进的长度(剪切间距)用安装在法兰盘(16)内的测微头(17)控制，拧压紧螺栓(12)将试件固定，因为在上下压头之间装有压缩弹簧，通过安装在加力柱横梁(8)上的剪切刀头(20)向上的运动，对试件进行剪切。剪切刀刃与压头(14)(18)端面的间隙可用内六角螺栓(21)调整，通常间隙为0.05毫米。
将直径dO＝3毫米台阶形园试件(GB6397－86)直接卡入加力横梁(8)和底座上的丄型槽(9)内，通过加力柱横梁向上运动，对试件拉伸。
从图3可以看出，将加力柱横梁(8)取下，在两根加力柱(4)下端的矩形槽内用橡筋(26)或细弹簧固定二个直径为10毫米的小园柱(27)，在底座的丄型槽(9)安装一个带园弧接触面的支承块(28)，将带有边缺口的小试件置于园柱(27)和支承块(28)之间，注意试件上疲劳裂纹的开口必须向上，通过加力柱向下运动，对试件进行三点弯曲。
该装置是根据三种试验原理设计而成，是集三种试验为一体的新型试验装置，用该装置测出的性能参数所绘制的连续“性能梯度曲线”能清楚、准确地反映非均质材料机械性能变化的全貌，它的这一功能是目前常规性能试验难以作到。采用该装置进行微型试验与常规性能试验相比，实验周期缩短50％，节省材料81％，节约能源45％。
权利要求1.一种材料机械性能的微型试验装置，其特征在于它包括加力横梁，底座，夹紧机构，试件送进机构，导向机构和剪切刀头，剪切间距是由测微头(17)来控制的。
2.根据权利要求1所述的微型试验装置，其特征在于导向轴与底座孔的配合是通过直线运动滚动球轴承。
3.根据权利要求1所述的微型试验装置，其特征在于剪切刀头的剪切前角γ＝3.5°，剪切后角α＝4°，刀尖角β＝82.5°。
专利摘要本实用新型属于一种测试材料机械性能的试验装置，该装置安装在材料实验机上能进行微型剪切、微型拉伸、小试件断裂力学三种试验。它不仅用于测定一般材料的机械性能，而特别适用于测定非均质材料中某一狭窄范围内任一处材料的机械性能；本实用新型结构简单、紧凑、加工方便；用该装置进行试验数据可靠，并能缩短试验周期、节约材料、节约能源。
文档编号G01N3/22GK2092097SQ9121460
公开日1992年1月1日 申请日期1991年6月10日 优先权日1991年6月10日
发明者雷斌隆 申请人:西南交通大学