[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

说明书

拉伸疲劳试验机平板试样的原位对中夹持装置及方法，包括用于夹紧平板试样上、下两端的上平夹块和下平夹块，在上平夹块和下平夹块之间设置有用于夹持平板试样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固定在拉伸疲劳试验机的夹头中间的平面上。本发明保证了平板试样在夹具上的同轴度问题，解决了拉伸疲劳试验机安装平板试样时的对中准确性问题，确保了试验结果的一致性和准确性。并在满足同样功能前提下，使装置更加简洁，制造成本大幅降低，装置的可靠性大幅提高。

技术领域

本发明涉及一种夹持装置。特别是涉及一种拉伸疲劳试验机平板试样的原位对中夹持装置及方法。

背景技术

材料万能试验机是用于各种材料力学性能测试的设备。通过拉伸、压缩、弯曲等试验可得到材料的基本力学性能指标，如屈服强度、抗拉强度、伸长率、弹性模量等。作为一种用于质量检测的计量设备，对其产品自身的质量具有更高的要求，其测试结果的准确度必须符合相关的标准要求。对于拉伸试验机而言，影响其测试结果准确性的一个至关重要的参数是同轴度。而影响同轴度有两方面的因素。

一是试验机本身的结构合理性和零部件的加工制造精度。通常，试验机本身在设计结构合理、零件加工制造精度得到控制、装配合理的条件下，其自身的同轴度是可以得到保证的，上下夹具中心的绝对同轴度可控制在0.1mm以内。按照相对应变误差，其同轴度也能控制在5％以内，符合相关标准的要求。

另一方面是，平板试样本身相对试验机力中心线的位置的准确度对试验的同轴度影响非常大，直接影响试验结果的准确性。如果平板试样装夹歪斜或者偏离试验机力的中心，则所得到的测试结果必定是错误的。对于圆型平板试样，因采用的是V型夹块，具有自对中功能，其同轴度误差就是试验机本省的同轴度误差。但对于平板试样，必须采用平夹块夹持。在没有使用定位装置的情况下，可能发生下图1a～图1f所示的装夹情况。

其中图1a为主视图，图1b～图1f为各种装夹情况下所呈现的图1a的侧视图。图1b为装夹正确，图1c、图1d、图1e、图1f均为装夹错误。有时候平板试样偏差可能达到10mm以上，试验时，平板试样承受巨大的弯曲应力，因此所得到的测试结果必定是错误的。不但如此，平板试样装夹错误还可能导致设备损坏，甚至使夹具断裂，造成人身伤害和财产损失。

为保证平板试样装夹位置正确，目前试验机上普遍采用的办法是，用两只机械式定位尺，安装在上下夹具的夹块上，根据平板试样的宽度手工调节定位尺的位置。这种方法对于少量的试验来说具有一定的可行性。但是存在以下两方面的缺点和不足。

1.定位尺调整不方便，所花费时间较长。对每个新规格的平板试样，操作者必须根据平板试样宽度手工调整上下两件定位尺的位置。这对于规格多，试验量大的用户来说(例如钢铁企业的检测试验室)，这种方法会严重影响用户的工作效率。另外，手工调整时，经常出现因读数错误而发生定位尺调整错误，导致平板试样在错误的条件下进行测试，得到错误的测试结果的情况出现。

2.定位尺容易损坏。手工装夹平板试样时，因为平板试样自重较大的原因，通常很难精确控制平板试样的上下方向位置，因此经常导致平板试样侧面的圆弧过渡台肩恰好卡在定位尺上。随着平板试样在拉伸力的作用下伸长，定位尺也很容易被拉弯，从而导致定位尺损坏。

因为上述的两个原因，在试验量大、规格多的用户单位，普通的平板试样定位尺经常不能发挥作用而被放弃使用。操作者只能根据自身的操作技能和经验，凭借手感和视觉来装夹平板试样。这种情况势必对测试结果的准确性和一致性造成不可低估的影响。

另有一种拉伸试验机智能平板试样对中装置(CN 104713770 A)，该装置不在对中过程中靠板与平板试样的标距段直接接触，使得对表面要求较高的平板试样标距段的表面产生明显影响，易出现大量划痕，对疲劳试验的试验结果产生重要影响，且其制造成本高，操作复杂。