[发明专利]一种霍普金森压杆劈裂试验试件安平仪

说明书

技术领域

本发明属于力学试验装置领域，具体涉及一种霍普金森压杆劈裂试验试件安平仪。

背景技术

近年来，岩石类材料的动态力学特性研究是一大热点。在动荷载作用下，这类材料的动态受拉力学特性与受压相同，但是动态受拉实验对设备的要求很高，成功率很低，相对于单轴受压实验来说，成果较少，目前，较为广泛使用的是采用分离式霍普金森压杆装置开展巴西圆盘劈裂实验。试验时，将试件沿径向夹在入射杆和透射杆之间，试件的起裂点在试件的中心点处，并沿着径向加载方向向两边扩展，直至试件表面，因此，装置中试件与拉杆的连接方式对试验的操作和结果影响很大，尤其是岩石、混凝土、陶瓷等硬脆性材料，试件中的应力集中会引起试件过早的失效。导致试件中应力集中的一个原因是整个系统的轴线对中不好，因此试验过程中需确保试件沿高度方向上中间截面处直径方向与入射杆及透射杆的轴线在同一直线上，目前在进行动态劈裂试验时多采用目测法来实现这一目的，这对试验的精度有影响。因此，需要研制出一种可以安平劈裂试验试件，操作简单的设备，来提高劈裂试验的精度。

发明内容

为保证目前霍普金森压杆动态劈裂试验中试件沿高度方向上中间截面处直径方向与入射杆及透射杆的轴线在同一直线上，提高劈裂试验的精度，本发明提供了一种霍普金森压杆劈裂试验试件安平仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种霍普金森压杆劈裂试验试件安平仪，包括防护罩，支座(3)，半螺纹套(5)，安平托盘(6)，固定杆(7)；

所述的支座(3)上表面为倾斜面，在上表面与防护罩前盖(2)接触处的中部开有凹槽，凹槽中间最深，向两侧逐渐变浅；在支座(3)上表面的中部固定有固定杆(7)，固定杆(7)由下往上截面大小不同，下部截面大，上部截面小，两个不同截面段间无过渡，在固定杆(7)的小截面段的下部设有外螺纹，小截面段通过螺纹与半螺纹套(5)相连，半螺纹套(5)为圆筒状，其下部做内螺纹处理，与小截面段间通过螺纹相连；半螺纹套(5)的内径与小截面段的最大外径相等，外径与固定杆(7)的大截面段的直径相等；在半螺纹套(5)的上部圆筒内插有安平托盘(6)；支座(3)上表面与防护罩的防护罩后盖(1)和两个侧挡板焊接，下部为倒“凹”形，在倒“凹”形的两侧面设有螺孔，支座(3)与霍普金森压杆系统的横梁(11)间通过固定螺钉(4)相连接；

所述的安平托盘(6)的下部为圆柱体，在圆柱体的上部设有刻度，圆柱体的下部插入半螺纹套(5)内；安平托盘(6)的上部为长方体结构，其上表面与霍普金森压杆系统的横梁上表面平行，沿着霍普金森压杆(12)的轴向为长边，沿着霍普金森压杆(12)的径向为短边，在安平托盘(6)上表面的中心处沿长边方向向两侧对称设有刻度；

所述的防护罩包括防护罩后盖(1)、防护罩前盖(2)和两个侧挡板，其中，防护罩后盖(1)为圆柱壳体的一部分，防护罩前盖(2)由曲面部分和平面部分组成，两者之间为圆弧过渡，其中曲面部分与防护罩后盖(1)为同一个圆柱壳体的一部分，平面部分为矩形，防护罩前盖(2)的曲面部分与防护罩后盖(1)通过合页(8)相连，两侧挡板、防护罩后盖(1)、防护罩前盖(2)、支座(3)上表面共同组成一个封闭的空间，在两个侧挡板的中部开有圆形孔；两个侧挡板上侧与防护罩后盖(1)焊接在一起，下侧与支座(3)上表面焊接在一起；

所述防护罩前盖(2)的平面部分下侧中部设有卡销(9)，卡销(9)的一端铰接在防护罩前盖(2)的下侧，另一端可以绕着固定轴转动；卡销(9)正下方支座(3)上表面有一个凹槽，在卡销(9)正下方处凹槽最深，向两侧逐渐变浅，从卡销(9)铰接端到凹槽底部各点间的距离等于卡销(9)转动时的臂长。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的一种霍普金森压杆劈裂试验试件安平仪，通过水平对中调整和垂直对中调整来保证试件沿高度方向上中间截面处直径方向与霍普金森压杆中的入射杆和透射杆的轴线在同一直线上，进而提高劈裂试验的精度；

(2)本发明操作简单，易于调整，适用于不同尺寸试件的劈裂试验；

(3)本发明带有防护罩，可以搜集试验过后的碎试块，支座上表面做成倾斜面有利于破碎的试块滑落到防护罩前盖处，便于清扫，同时可以防止碎试块飞溅伤人，从而保证试验操作人员的安全；

(4)本发明中的支座为倒凹形，可以在霍普金森压杆横梁上自由移动，当移动到所需位置后，可通过固定螺钉将其固定在霍普金森压杆横梁上。

附图说明

图1为本发明的立面图；

图2为本发明的固定杆、半螺纹套和安平托盘间连接示意图；