[发明专利]一种用于拉扭材料试验机夹具的对中装置和对中方法

权利要求书

1.一种用于拉扭材料试验机夹具的对中装置，其特征在于：包括下对中块、上对中块、上夹具、下夹具、若干对中片；所述下对中块为圆柱体，其下对中块面对上对中块的上表面为平面，且该下对中块的上表面上设有十字标示，十字标示的中间交点位于下对中块的上表面的圆心；所述上对中块包括圆柱形的夹持段及自夹持段向下延伸的划针尖头；所述上夹具夹持上对中块，所述下夹具包括两个形状相同的夹块，两个夹块将下对中块夹住，所述夹块与下对中块对接的侧面形成上下延伸并向内缩的V形槽，夹块与该V形槽一侧对应的背侧为斜面，且该斜面与夹块的底面的夹角形成一个锐角；

所述对中片包括第一对中片和第二对中片，第一对中片用以贴合在其中一个夹块的所述斜面上，第二对中片为两个并用以分别贴合每个夹块的V形槽内侧面上，且以两个夹块的V形槽内角的连线作为中线，第二对中片均贴合在中线同一侧的V形槽内侧面上。

2.根据权利要求1所述的对中装置，其特征在于：划针尖头为硬质合金或金刚石材料。

3.根据权利要求1或2所述的对中装置，其特征在于：划针尖头焊接于夹持段的下方。

4.根据权利要求3所述的对中装置，其特征在于：所述对中片的横截面采用梯形、矩形或含有矩形形状的型面。

5.根据权利要求4所述的对中装置，其特征在于：第一对中片可采用硬质合金材料。

6.根据权利要求5所述的对中装置，其特征在于：对中片采用多片精密垫片组成。

7.根据权利要求6所述的对中装置，其特征在于：所述第二对中片可采用表面压花或喷焊涂层形式来增加与被夹持试件的接触力。

8.一种使用如权利要求1至7中任一项所述的对中装置的对中方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将上对中块夹持在试验机上夹具内，将下对中块夹持在试验机下夹具内；

2)将上对中块的划针尖头压紧在下对中块上表面，对试验机施加连续的扭转角度，使划针尖头在下对中块上表面上留下圆弧刻痕；

3)卸除上对中块和下对中块，利用测距工具得到下对中块上表面的圆弧刻痕与顶面圆心的坐标；

4)通过划针尖头刻在下对中块端面上的圆弧刻痕坐标拟合出圆弧的拟合圆心，计算出拟合圆心与下对中块顶面圆心的左右距离d₁和前后距离d₂；

5)根据夹块的斜面与夹块的底面之间的夹角的角度θ₁，计算第一对中片厚度，使第一对中片厚度等于d₁sinθ₁；

6)根据V形槽内角的角度θ₂，计算第二对中片厚度，使第二对中片的厚度等于d₂cos(θ₂/2)；

7)加工出符合d₁sinθ₁厚度的第一对中片，加工出符合d₂cos(θ₂/2)厚度的两个第二对中片；

8)将第一对中片安装在对应夹块的斜面上，将两个第二对中片分别安装在两个夹块的V形槽内侧面上，实现试验机夹具的对中。

9.根据权利要求8所述的对中方法，其特征在于：对中后的试验机夹具不仅适合拉伸试样，也适合扭转试样或拉扭复合试样。