[发明专利]一种端部夹具、力学试验装置及安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械装置及运输技术领域，特别涉及一种端部夹具、力学试验装置及安装方法。

背景技术

双耳型连杆是发动机中常见的一种结构形式，具有连杆大头、连杆小头及连接在两者之间的连杆体。在发动机的工作过程中，连杆随着气缸内压力条件的不同，所发生的损伤形式也有一定的差异，为了便于监测连杆两端头的损伤形式，需要在其周围粘贴传感器，以便获得实时的变形情况。

双耳型连杆由于其特殊的结构形式，其损伤一般发生在容易出现应力集中的两端开孔部位，通常的静力试验只需确定其最大的拉伸强度、压缩强度或弯曲强度，而不需要获知其实时的应变情况，因此常常直接采用U型槽夹具夹持两端进行相应的力学性能试验，直至将试验件拉断，获知最终的强度，而对端部的损伤扩展情况未予关注。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

如果希望进一步获知双耳型连杆在静载荷作用下的实时变形情况，则需要在连杆大头、连杆小头的外部粘贴相应的传感器，如再利用常用的U型槽夹具的话，尽管可以测试连杆的拉伸强度、压缩强度或弯曲强度，但不利于传感器的铺贴及相应数据线的引出。

因此，需要设计一种方便传感器铺贴及相应数据线引出的端部夹具及试验装置，以便进一步获知双耳型连杆在静载荷作用下的实时变形情况，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种端部夹具、力学试验装置及安装方法，用于双耳型连杆试验件的拉伸试验、压缩试验及三点弯曲试验的力学性能分析，可方便夹持双耳型连杆的两端进行拉伸试验、压缩试验或三点弯曲试验，保证了双耳型连杆与端部夹具的良好连接，便于在连杆两端外部粘贴传感器及相应数据线的引出，实时获知在静载荷作用下连杆端部的变形情况。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种端部夹具，包括：第一U型块，通过第一紧固件固定安装在双耳型连杆的端部端口内；第二U型块，与所述第一U型块相对设置且相互配合，通过第二紧固件与第一U型块固定连接；所述端部夹具位于双耳型连杆的端部端口内，形成内塞式连接。所述端部夹具为双U型结构，结构简单，安装方便，保证了所述端部夹具与双耳型连杆的良好连接。所述端部夹具与双耳型连杆的端部端口形成内塞式连接，降低了传感器的粘贴难度，方便了在双耳型连杆的两端外部粘贴传感器及相应数据线的引出。

进一步，所述第二U型块的外端面设置手柄安装孔，所述手柄安装孔的数量可根据需要设置。

进一步，所述第一U型块和第二U型块的端面接缝处沿厚度方向设置第一凹槽，用于进行三点弯曲试验。

进一步，所述第一凹槽为V型。

进一步，所述V型的第一凹槽的角度范围为[30°，45°]。

本发明还提供一种力学试验装置，包括：两个上述所述的端部夹具，一个通过第一紧固件和第二紧固件固定安装在双耳型连杆的第一端的端部端口内，另一个通过第一紧固件和第二紧固件固定安装在双耳型连杆的第二端的端部端口内，形成内塞式连接；还包括：手柄和/或中部夹具；所述手柄固定安装在所述第二U型块外端面的手柄安装孔上；所述中部夹具通过第二紧固件固定安装在双耳型连杆的连杆体中部。

进一步，所述中部夹具包括第三U型块和第四U型块；所述第三U型块与所述第四U型块相对设置且相互配合，通过第二紧固件固定连接。所述中部夹具为双U型结构，结构简单，安装方便，保证了所述中部夹具与双耳型连杆的良好连接。

进一步，所述第四U型块的外端面设置沿连杆体轴向的第二凹槽，用于进行三点弯曲试验。

进一步，所述第二凹槽为V型。

进一步，所述V型的第二凹槽的角度范围为[30°，45°]。

根据上述所述的一种双耳型连杆的力学试验装置的安装方法，所述安装方法包括：

第一步，将所述第一U型块置于双耳型连杆的第一端的端部端口内，插入第一紧固件，用限位件将第一紧固件固定，再通过第二紧固件将所述第二U型块固定安装到第一U型块上，使所述第一U型块和第二U型块在端面接缝处沿厚度方向形成第一凹槽；

第二步，参照第一步的步骤，将所述端部夹具安装到双耳型连杆的第二端，使得两端的所述第一凹槽位于双耳型连杆的同一侧；

第三步，将所述拉伸手柄分别安装到两端的所述手柄安装孔上；

第四步，将所述中部夹具安装到双耳型连杆的连杆体中部，使所述第四U型块上的第二凹槽与所述端部夹具上的第一凹槽分别位于双耳型连杆的两侧；