三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置制造方法及图纸

三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置，由下位夹具和上位夹具组成，下位夹具包括与试验机底部加载座连接的下接头、固定试样的下端帽、连接下接头与下端帽的下链条、第一螺旋弹簧、第一中心限位机构和第二中心限位机构；上位夹具包括与试验机顶部加载座连接的上接头、固定试样的上端帽、连接上接头与上端帽的上链条、第二螺旋弹簧、第三中心限位机构和第四中心限位机构；所述第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构的结构相同，均由三爪卡盘、支撑件和转接板组成，支撑件的一端与转接板连接，另一端与三爪卡盘连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于对脆性材料进行直接拉伸试验用的装置，特别涉及一种在直接拉伸试验中与试验机配套的岩石试样固定装置。
技术介绍
对岩石试样进行直接拉伸试验是获得岩石抗拉强度数据的主要手段。在直接拉伸试验中，与试验机配套的试样固定装置一般由上位夹具和下位夹具组成，上位夹具和下位夹具均包括与试验机连接的接头，固定试样的端帽，连接接头与端帽的链条；下位夹具由于要承接拉伸试验所破坏的部分试样和下端帽，还包括刚性筒体和垫板组成的支撑构件。此种结构的试样固定装置，由于支撑构件不能在整个试验过程对试样和下端帽起到有效支撑作用，因而不能进行峰值应力后的力学效应测试。CN200610022224.8公开了一种直接拉伸试验的弹簧支撑式下位夹具，将试样固定装置中下位夹具的支撑构件设计为压缩螺旋弹簧或压缩螺旋弹簧和托板的组合。这样虽然实现了直接测试岩石类脆性材料试验峰值应力后的力学效应，但尚存在以下不足：(1)试验中压缩螺旋弹簧的中心线易与试验机的中心线不重合，从而会对被测试试件形成附加偏心力，影响测试结果的准确性；(2)由于上位夹具与下位夹具的结构不同，因而试验中试件两端加载刚度不一致，导致被测试岩石突然破坏，对有效测定峰值应力后的力学效应仍不是很理想；(3)链条与端帽连接时，操作极为不方便。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置，以便能确保试验中螺旋弹簧的中心线与试验机的中心线重合及试件两端加载刚度一致，从而提高测试结果的准确性和更有效的测定岩石试验峰值应力后的力学效应。本技术所述的三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置，由下位夹具和上位夹具组成；所述下位夹具包括与试验机底部加载座连接的下接头、固定试样的下端帽、连接下接头与下端帽的下链条、第一螺旋弹簧、第一中心限位机构和第二中心限位机构，下端帽由试样固定槽和连接段构成；所述上位夹具包括与试验机顶部加载座连接的上接头、固定试样的上端帽、连接上接头与上端帽的上链条、第二螺旋弹簧、第三中心限位机构和第四中心限位机构，上端帽由试样固定槽和连接段构成；所述第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构的结构相同，均由三爪卡盘、支撑件和转接板组成，支撑件的一端与转接板连接，另一端与三爪卡盘连接；第一中心限位机构与试验机底部加载座组合安装，第一中心限位机构中的三爪卡盘与试验机底部加载座接触，所述下接头位于三爪卡盘的中心孔内，第一中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与下接头的外侧面接触；第二中心限位机构与下端帽组合安装，第二中心限位机构中的三爪卡盘与下端帽的试样固定槽底部外壁接触，下端帽的连接段位于三爪卡盘的中心孔内，第二中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与下端帽连接段的外侧面接触；第一螺旋弹簧的一端与第一中心限位机构中的转接板连接，另一端与第二中心限位机构中的转接板连接，下链条位于第一中心限位机构、第一螺旋弹簧、第二中心限位机构围成的空间内；第三中心限位机构与上端帽组合安装，第三中心限位机构中的三爪卡盘与上端帽的试样固定槽底部外壁接触，上端帽的连接段位于三爪卡盘的中心孔内，第三中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与上端帽连接段的外侧面接触；第四中心限位机构与试验机顶部加载座组合安装，第四中心限位机构中的三爪卡盘与试验机顶部加载座接触，所述上接头位于三爪卡盘的中心孔内，第四中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与上接头的外侧面接触；第二螺旋弹簧的一端与第三中心限位机构中的转接板连接，另一端与第四中心限位机构中的转接板连接，上链条位于第三中心限位机构、第二螺旋弹簧、第四中心限位机构围成的空间内。本技术所述的三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置中，所述第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构中的支撑件为四根圆杆，转接板为圆环形板，四根圆杆均匀安装在三爪卡盘和转接板的圆环面上；或所述第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构中的支撑件为两个横截面为圆弧形的板体，转接板为圆环形板，两个板体对称安装在三爪卡盘和转接板的圆环面上。本技术所述的三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置中，所述三爪卡盘是手动卡盘或气动卡盘或液压卡盘。本技术具有以下有益效果：1、由于本技术所述岩石试样固定装置的下位夹具和上位夹具中均设置有螺旋弹簧和两个中心限位机构，因而不仅能确保试验中试件两端加载刚度一致，更有效的测试岩石试验峰值应力后的力学效应，而且通过下位夹具和上位夹具的中心限位机构中的三爪卡盘能确保试验中螺旋弹簧的中心线与试验机的中心线重合，避免了附加偏心力的产生，不仅提高了试验成功率，还有利于提高测试结果的准确性。2、由于第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构中的支撑件为四根圆杆或两个横截面为圆弧形的板体，因而链条与端帽连接时，便于插入连接件插销，操作更为简单便捷，提高了测试效率。附图说明图1为本技术所述三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置的结构示意图。图2为三爪卡盘的一种结构示意图。图3为本技术所述三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置中第一中心限位机构或第二中心限位机构或第三中心限位机构或第四中心限位机构的第一种结构示意图(支撑件为圆杆)。图4为图3的俯视图。图5为本技术所述三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置中第一中心限位机构或第二中心限位机构或第三中心限位机构或第四中心限位机构的第二种结构示意图(支撑件为弧形板体)。图6为图5的俯视图。图中，1—试验机底部加载座，2—三爪卡盘，2-1—第一爪盘体，2-2—第二爪盘体，2-3—卡爪，2-4—小锥齿轮，2-5—大锥齿轮，2-5-1—平面螺纹，2-5-2—锥齿，3—下接头，4—支撑件，5—转接板，6—下链条，7—下插销，8—下端帽，9—岩石试样，10—上端帽，11—上插销，12—上链条，13—上接头，14—试验机顶部加载座，15—第一螺旋弹簧，16—第二螺旋弹簧。具体实施方式下面通过实施例对本技术所述三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置做进一步说明。本实施例中，三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置如图1所示，由下位夹具和上位夹具组成。所述下位夹具包括与试验机底部加载座1连接的下接头3、固定试样的下端帽8、连接下接头与下端帽的下链条6、第一螺旋弹簧15、第一中心限位机构、第二中心限位机构，下端帽8由试样固定槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置，由下位夹具和上位夹具组成，所述下位夹具包括与试验机底部加载座(1)连接的下接头(3)、固定试样的下端帽(8)、连接下接头与下端帽的下链条(6)及第一螺旋弹簧(15)，下端帽(8)由试样固定槽和连接段构成，所述上位夹具包括与试验机顶部加载座(14)连接的上接头(13)、固定试样的上端帽(10)、连接上接头与上端帽的上链条(12)，上端帽(10)由试样固定槽和连接段构成，其特征在于下位夹具还包括第一中心限位机构、第二中心限位机构，上位夹具还包括第二螺旋弹簧(16)、第三中心限位机构和第四中心限位机构；所述第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构的结构相同，均由三爪卡盘(2)、支撑件(4)和转接板(5)组成，支撑件(4)的一端与转接板(5)连接，另一端与三爪卡盘连接；第一中心限位机构与试验机底部加载座(1)组合安装，第一中心限位机构中的三爪卡盘与试验机底部加载座(1)接触，所述下接头(3)位于三爪卡盘的中心孔内，第一中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与下接头(3)的外侧面接触；第二中心限位机构与下端帽(8)组合安装，第二中心限位机构中的三爪卡盘与下端帽(8)的试样固定槽底部外壁接触，下端帽(8)的连接段位于三爪卡盘的中心孔内，第二中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与下端帽连接段的外侧面接触；第一螺旋弹簧(15)的一端与第一中心限位机构中的转接板连接，另一端与第二中心限位机构中的转接板连接，下链条(6)位于第一中心限位机构、第一螺旋弹簧(15)、第二中心限位机构围成的空间内；第三中心限位机构与上端帽(10)组合安装，第三中心限位机构中的三爪卡盘与上端帽(10)的试样固定槽底部外壁接触，上端帽(10)的连接段位于三爪卡盘的中心孔内，第三中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与上端帽连接段的外侧面接触；第四中心限位机构与试验机顶部加载座(14)组合安装，第四中心限位机构中的三爪卡盘与试验机顶部加载座(14)接触，所述上接头(13)位于三爪卡盘的中心孔内，第四中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与上接头(13)的外侧面接触；第二螺旋弹簧(16)的一端与第三中心限位机构中的转接板连接，另一端与第四中心限位机构中的转接板连接，上链条(12)位于第三中心限位机构、第二螺旋弹簧(16)、第四中心限位机构围成的空间内。...

【技术特征摘要】
1.一种三爪卡盘限位式直接拉伸试样固定装置，由下位夹具和上位夹具组成，所述下位
夹具包括与试验机底部加载座(1)连接的下接头(3)、固定试样的下端帽(8)、连接下接头
与下端帽的下链条(6)及第一螺旋弹簧(15)，下端帽(8)由试样固定槽和连接段构成，所
述上位夹具包括与试验机顶部加载座(14)连接的上接头(13)、固定试样的上端帽(10)、
连接上接头与上端帽的上链条(12)，上端帽(10)由试样固定槽和连接段构成，其特征在于
下位夹具还包括第一中心限位机构、第二中心限位机构，上位夹具还包括第二螺旋弹簧(16)、
第三中心限位机构和第四中心限位机构；
所述第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构的
结构相同，均由三爪卡盘(2)、支撑件(4)和转接板(5)组成，支撑件(4)的一端与转接
板(5)连接，另一端与三爪卡盘连接；
第一中心限位机构与试验机底部加载座(1)组合安装，第一中心限位机构中的三爪卡
盘与试验机底部加载座(1)接触，所述下接头(3)位于三爪卡盘的中心孔内，第一中心限
位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与下接头(3)的外侧面接触；第二中心限位机构与
下端帽(8)组合安装，第二中心限位机构中的三爪卡盘与下端帽(8)的试样固定槽底部外
壁接触，下端帽(8)的连接段位于三爪卡盘的中心孔内，第二中心限位机构中三爪卡盘的三
个卡爪自由端分别与下端帽连接段的外侧面接触；第一螺旋弹簧(15)的一端与第一中心限
位机构中的转接板连接，另一端与第二中心限位机构中...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹航，刘建锋，卓越，吴斐，周志威，徐杨梦迪，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川;51