一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于测试技术领域，具体涉及一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置及其方法；包括上夹具、下夹具及钢丝，所述上夹具与下夹具之间通过钢丝相连；所述上夹具包括上拉块与拉伸杆，所述上拉块上开设有凹槽，且凹槽中部设有凸起；本发明专利技术装置简单，拉伸行程较大，能较好的控制定速拉伸，其立式结构立式框体方便观察和观测，拉伸杆两端与框体两端可装配若干滑筒，从而实现变比例拉伸。

【技术实现步骤摘要】
一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置及其方法
本专利技术属于测试
，具体涉及一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置及其方法。
技术介绍
由于技术和成本限制，对于材料力学性能的研究通常在单轴拉伸机上进行试验，对于材料双轴拉伸力学性能的研究通常需要设计专门的试验装置，在目前的单轴变双轴试验装置的研究中，通常采用卧式方式进行设计，但由于试验加载设备通常都处于测试装置的正上方，故该方式无法对试验件进行正面观测，而一些能用于卧式正面观测的双轴拉伸测试装置，其工艺复杂而且造价较高，需要专用的摄影摄像装置，其实用性较差，另外现有的立式放置的测试装置，几乎都是将十字形试验件两枝竖直放置，其中试验件竖直两枝与重力的方向重合，试验件水平的两枝与重力方向垂直，该方式极易使得试验件两枝处于不同的初始载荷状态，通常竖直方向上的载荷大于水平方向上的载荷。而且在拉伸的过程中，竖直方向上的试验件连接装置所受的重力，直接作用到试验件上，对于试验结果的测量误差较大；此外目前用于微宏观的实时观测手段中，大都涉及到成本较高的仪器设备，例如扫描电镜、高速摄像机、X-CT等设备，成本太高，不适合推广使用。
技术实现思路
针对现有技术中提到的问题，本专利技术提供一种结构简单且拉伸比例可调节立式可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置及其方法。本专利技术一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置，包括上夹具、下夹具及钢丝，所述上夹具与下夹具之间通过钢丝相连；所述上夹具包括上拉块与拉伸杆，所述上拉块上开设有凹槽，且凹槽中部设有凸起，所述拉伸杆中部设有与所述凸起相适应的通孔，且以通孔为中心沿拉伸杆两端轴向分别设有多个第一螺纹孔，凸起穿过通孔设置将上拉块与拉伸杆相连，其中上拉块的两端均开设有插销孔，配合插销可实现对上拉块与拉伸杆的固定装配，所述插销上还设有连接孔；所述下夹具包括框架、导轨及滑块，所述框体底部两端相对设有滑轮座，框体顶部两端分别设有第一方槽与第二方槽，所述滑轮座与第一方槽内均设有第一连接盘；所述导轨为一对且交叉设置，导轨两端均设有第二连接盘，其第一连接盘与第二连接盘之间通过主轴相连，其中导轨相交叉处还设一开孔，所述滑块设置在导轨上。优选地，所述第一方槽与第二方槽之间还设有多个第二螺纹孔。优选地，还包括滑筒，所述滑筒上设有滑轮，增加滑筒数量可对应设置不同的加载比例。优选地，所述滑块呈C字型，滑块底部配合销钉与导轨相连，滑块上一端设有用于与钢丝相连的拉绳孔，另一端设有与试件相连地固定孔。优选地，还包括支撑杆，所述支撑杆设置于上夹具与下夹具之间，且支撑杆与下夹具螺纹相连。优选地，所述滑轮座的中心轴线与第二方槽的中心轴线位于同一竖直面内。优选地，所述拉伸杆长度与框体上两个第二方槽之间距离相当。一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置的方法，步骤一：将待测试的试件与滑块相连，使试件置于导轨上，且试件中心对准开孔中心设置；步骤二：在远离试件且位于试件背面处10cm处添加一光源，试件另一面1m处放置有与试件所在平面平行的屏幕；步骤三：通过加载装置带动凸起，从而通过钢丝对试件进行拉伸，在拉伸过程中，观察试件投影在屏幕上影子的变化情况，依据光源至试件之间距离与光源至屏幕之间距离，从而计算出试件的变形量；步骤四：重复步骤三，在试件拉伸时，观察屏幕上试件的影子中心处是否有光亮点，即可判定试件在拉伸时发生破坏失稳时刻；步骤五：通过向拉伸杆两端增加滑筒，配合滑筒上的滑轮与框体上第二螺纹孔安装不同数目的滑筒，从而调节不同的加载比例。本专利技术相对于现有技术，取得了以下的技术效果：本专利技术装置简单，拉伸行程较大，能较好的控制定速拉伸，其立式结构立式框体方便观察和观测，拉伸杆两端与框体两端可装配若干滑筒，从而实现变比例拉伸。附图说明图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术上拉块结构示意图；图3为本专利技术拉伸杆结构示意图；图4为本专利技术插销示意图；图5为本专利技术滑块结构示意图；图6为本专利技术滑筒结构示意图；图7为本专利技术实施例2示意图。附图标记：1-钢丝；2-上拉块；3-拉伸杆；4-支撑块；5-导轨；6-滑块；7-开孔；8-第一方槽；9-第二方槽；10-滑轮座；11-第二螺纹孔；12-凸起；13-插销孔；14-第一螺纹孔；15-插销；16-拉绳孔；17-滑筒；18-滑轮；19-固定孔。具体实施方式实施例1本专利技术一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置，如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，包括上夹具、下夹具及钢丝1，所述上夹具与下夹具之间通过钢丝1相连；所述上夹具包括上拉块2与拉伸杆3，所述上拉块2上开设有凹槽，且凹槽中部设有凸起12，所述拉伸杆3中部设有与所述凸起12相适应的通孔，且以通孔为中心沿拉伸杆3两端轴向分别设有多个第一螺纹孔14，凸起12穿过通孔设置将上拉块2与拉伸杆3相连，其中上拉块2的两端均开设有插销孔13，配合插销15可实现对上拉块2与拉伸杆3的固定装配，所述插销15上还设有连接孔；所述下夹具包括框架、导轨5及滑块6，所述框体底部两端相对设有滑轮座10，框体顶部两端分别设有第一方槽8与第二方槽9，所述滑轮座10与第一方槽8内均设有第一连接盘；所述导轨为一对且交叉设置，导轨两端均设有第二连接盘，其第一连接盘与第二连接盘之间通过主轴相连，其中导轨5相交叉处还设一开孔7，所述滑块6设置在导轨5上。所述滑块6呈C字型，滑块6底部配合销钉与导轨5相连，滑块6上一端设有用于与钢丝1相连的拉绳孔16，另一端设有与试件相连地固定孔。还包括支撑杆4，所述支撑杆4设置于上夹具与下夹具之间，且支撑杆4与下夹具螺纹相连。所述滑轮座10的中心轴线与第二方槽9的中心轴线位于同一竖直面内。所述拉伸杆3长度与框体上两个第二方槽9之间距离相当。本实施例中，拉伸杆3的长度长于上拉块2设置，上拉杆凹槽大小与拉伸杆3大小相匹配，从而保证拉伸杆3可放置在凹槽中，凹槽中部设置的凸起12定位作用配合拉伸杆3中部通孔将上拉块2与拉伸杆3相连，上拉块2两端设置的插销孔13配合相连的插销15实现对拉伸杆3的固定；本实施例中的插销15一端设有挡片，另一端设有用于钢丝1穿过的穿孔配合钢丝1将整个上夹具相连；本实施例中的支撑杆4设置在上夹具与下夹具之间可起到支撑上夹具的作用且支撑杆4与下夹具之间螺纹相连，通过旋转支撑杆4可调节支撑距离，本实施例中支撑杆为两个；下夹具为框体结构，框体底部两端分别安装有滑轮座10，框体顶部两端分别设有第一方槽8与第二方槽9，同时下夹具底部还设有固定孔19，其固定孔19可用于与试验固定装置螺纹相连并为下夹具提供支撑作用，本实施例中第一方槽8更加靠近框体中部，第一方槽8内与滑轮座10内均设有第一连接盘，本实施例中的导轨5为一对且两根导轨5交叉设置形成十字架结构，导轨5两端均设有第二连接盘，其中第一连接盘与第二连接盘的中心轴线位于同一水平面内，第一连接盘与第二连接盘之间通过主轴相连，本装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置，其特征在于，包括上夹具、下夹具及钢丝（1），所述上夹具与下夹具之间通过钢丝（1）相连；/n所述上夹具包括上拉块（2）与拉伸杆（3），所述上拉块（2）上开设有凹槽，且凹槽中部设有凸起（12），所述拉伸杆（3）中部设有与所述凸起（12）相适应的通孔，且以通孔为中心沿拉伸杆（3）两端轴向分别设有多个第一螺纹孔（14），凸起（12）穿过通孔设置将上拉块（2）与拉伸杆（3）相连，其中上拉块（2）的两端均开设有插销孔（13），配合插销（15）可实现对上拉块（2）与拉伸杆（3）的固定装配，所述插销（15）上还设有连接孔；/n所述下夹具包括框架、导轨（5）及滑块（6），所述框体底部两端相对设有滑轮座（10），框体顶部两端分别设有第一方槽（8）与第二方槽（9），所述滑轮座（10）与第一方槽（8）内均设有第一连接盘；所述导轨为一对且交叉设置，导轨两端均设有第二连接盘，其第一连接盘与第二连接盘之间通过主轴相连，其中导轨（5）相交叉处还设一开孔（7），所述滑块（6）设置在导轨（5）上。/n

【技术特征摘要】
1.一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置，其特征在于，包括上夹具、下夹具及钢丝（1），所述上夹具与下夹具之间通过钢丝（1）相连；
所述上夹具包括上拉块（2）与拉伸杆（3），所述上拉块（2）上开设有凹槽，且凹槽中部设有凸起（12），所述拉伸杆（3）中部设有与所述凸起（12）相适应的通孔，且以通孔为中心沿拉伸杆（3）两端轴向分别设有多个第一螺纹孔（14），凸起（12）穿过通孔设置将上拉块（2）与拉伸杆（3）相连，其中上拉块（2）的两端均开设有插销孔（13），配合插销（15）可实现对上拉块（2）与拉伸杆（3）的固定装配，所述插销（15）上还设有连接孔；
所述下夹具包括框架、导轨（5）及滑块（6），所述框体底部两端相对设有滑轮座（10），框体顶部两端分别设有第一方槽（8）与第二方槽（9），所述滑轮座（10）与第一方槽（8）内均设有第一连接盘；所述导轨为一对且交叉设置，导轨两端均设有第二连接盘，其第一连接盘与第二连接盘之间通过主轴相连，其中导轨（5）相交叉处还设一开孔（7），所述滑块（6）设置在导轨（5）上。


2.根据权利要求1所述一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置，其特征在于，所述第一方槽（8）与第二方槽（9）之间还设有多个第二螺纹孔（11）。


3.根据权利要求2所述一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置，其特征在于，还包括滑筒（17），所述滑筒（17）上设有滑轮（18），增加滑筒数量可对应设置不同的加载比例。


4.根据权利要求3所述一种可实时观测的多比例双向拉伸材料测试装置，其特征在于，所述滑块（6）呈C字型，滑块（6）底部配合销钉与导轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：强洪夫，代李菟，耿挺京，王学仁，冯帅星，王广，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61