[发明专利]拉伸疲劳试验机平板试样的原位对中夹持装置及方法

权利要求书

1.一种拉伸疲劳试验机平板试样的原位对中夹持装置，包括用于夹紧平板试样(0)上、下两端的上平夹块(18)和下平夹块(12)，其特征在于，在上平夹块(18)和下平夹块(12)之间设置有用于夹持平板试样(0)两侧的侧向夹持机构和用于驱动所述侧向夹持机构的夹持驱动机构，所述侧向夹持机构的一侧固定连接有用于垂直和横向调节侧向夹持机构的高度及横向调节机构，所述高度及横向调节机构的下部通过开关式磁力座(10)固定在拉伸疲劳试验机的夹头中间的平面上。

2.根据权利要求1所述的拉伸疲劳试验机平板试样的原位对中夹持装置，其特征在于，所述的侧向夹持机构包括有：设置在所述上平夹块(18)和下平夹块(12)之间用于夹持平板试样(0)左右两侧的左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)，所述左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)的两个对角上分别通过螺纹贯穿有第一反向传递螺纹丝杠(5a)和第二反向传递螺纹丝杠(5b)，所述左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)的另外两个对角上分别贯穿有第一导向光杆(7a)和第二导向光杆(7b)，其中，所述的第一反向传递螺纹丝杠(5a)和第二反向传递螺纹丝杠(5b)的左端头通过轴承机构能够旋转的连接在支撑固定板(1)的两个对角上，所述第一导向光杆(7a)和第二导向光杆(7b)的左端头固定连接在支撑固定板(1)的另外两个对角上，所述的第一反向传递螺纹丝杠(5a)、第二反向传递螺纹丝杠(5b)、第一导向光杆(7a)和第二导向光杆(7b)的右端头分别连接所述夹持驱动机构。

3.根据权利要求1或2所述的拉伸疲劳试验机平板试样的原位对中夹持装置，其特征在于，所述的夹持驱动机构包括有固定连接在所述第一导向光杆(7a)和第二导向光杆(7b)右端头上的传动装置安装板(13)，以及分别固定连接在所述第一反向传递螺纹丝杠(5a)和第二反向传递螺纹丝杠(5b)的右端头上的两个反向传递螺纹丝杠齿轮(16)，其中，所述的两个反向传递螺纹丝杠齿轮(16)上相啮合的连接有齿形皮带轮(17)，所述传动装置安装板(13)的中部安装有带有减速器的伺服电机(14)，所述伺服电机(14)的输出轴临近所述齿形皮带轮(17)，所述伺服电机(14)的输出轴上连接有传动齿轮(15)，所述传动齿轮(15)与所述齿形皮带轮(17)通过啮合连接。

4.根据权利要求1所述的拉伸疲劳试验机平板试样的原位对中夹持装置，其特征在于，所述的高度及横向调节机构包括有：固定连接在侧向夹持机构中的支撑固定板(1)远离左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)一侧的侧面上的滑块定位块(3)，所述滑块定位块(3)为中空结构，且上下侧面和前后侧面形成有对称的通孔，所述滑块定位块(3)的中空结构内设置有通孔滑块(4)，所述的通孔滑块(4)上形成有上下贯通的轴向贯通孔，所述滑块定位块(3)上下侧面的通孔和通孔滑块(4)的轴向贯通孔中贯穿的设置有支撑螺杆(2)，所述通孔滑块(4)与所述支撑螺杆(2)为间隙配合，所述支撑螺杆(2)的下端通过螺纹连接在支撑套筒(11)内，所述支撑套筒(11)的外侧连接所述开关式磁力座(10)，并通过开关式磁力座(10)固定在拉伸疲劳试验机的夹头中间的平面上，所述的支撑螺杆(2)在位于所述滑块定位块(3)的下部螺纹连接有用于定位侧向夹持机构高度的高度单向定位螺母(6)。

5.一种权利要求1所述的拉伸疲劳试验机平板试样的原位对中夹持装置的夹持方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将拉伸疲劳试验机平板试样的原位对中夹持装置放在拉伸疲劳试验机上，用开关式磁力座(10)将原位对中夹持装置吸在拉伸疲劳试验机的夹头中间的平面上；

2)通过支撑螺杆(2)为整体原位对中夹持装置提供支撑，同时，调节高度单向定位螺母(6)，使侧向夹持机构中的左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)的下表面与下平夹块(12)的上表面接触；

3)通过伺服电机(14)控制侧向夹持装置，将使左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)的外侧与下平夹块(12)的外侧对齐；

4)将平板试样放入侧向夹持装置的左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)之间；

5)控制伺服电机(14)反转，通过第一反向传递螺纹丝杠(5a)和第二反向传递螺纹丝杠(5b)的旋转运动带动左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)在下平夹块(12)的上表面平动，从而实现左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)的闭合动作，从而夹住平板试样；

6)将拉伸疲劳试验机的下平夹块(12)夹紧，从而将平板试样的下端夹紧，在夹紧过程中，夹头向下运动，使高度单向定位螺母(6)与滑块定位块(3)的底部脱离，以配合夹头的向下运动；同时在夹紧过程中，平板试样在沿夹紧方向无约束，会出现平行于夹紧方向的微小运动，通过通孔滑块(4)在滑块定位块(3)中的运动来平衡夹紧产生的微小位移；

7)调整上拉伸疲劳试验机上夹头的位置，夹紧上平夹块(18)，从而将平板试样的上端夹紧；

8)通过伺服电机(14)将侧向夹持装置松开，并保证左侧夹持平面(8)和右侧夹持平面(9)之间的间距大于下平夹块(12)和上平夹块(18)的宽度，使整个平板试样的原位对中夹持装置处于安全位置。