一种拉弯耦合静强度测试装置及试验方法制造方法及图纸

一种拉弯耦合静强度测试装置及试验方法，涉及一种强度测试装置及方法。上夹具主体为夹持件且其中间位置贯通锥形通槽，夹持件顶部设置转接件，转接件顶部固定机端连接柱，锥形通槽内放置两个楔形块对试件上端夹紧定位，下夹具对称夹紧在试件下端，固定架相邻设置在试件侧方，由底板和立板拼装固定组成，横向加载机构包括圆柱压头、力传感器及手动伸缩组件，手动伸缩组件滑动安装在立板内侧并能够锁紧定位，力传感器安装在手动伸缩组件的伸缩端，圆柱压头安装在力传感器端部与试件对应设置，竖向伸缩机构固定在立板上与手动伸缩组件连接。可以进行单轴拉伸和三点弯曲加载，也可以拉弯耦合加载，精度较高，装置简易，操作方便。操作方便。操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种拉弯耦合静强度测试装置及试验方法


[0001]本专利技术涉及一种强度测试装置及方法，尤其是一种拉弯耦合静强度测试装置及试验方法，属于结构强度检测


技术介绍

[0002]在工业领域很多重要的结构件在工作过程中受到拉伸载荷和弯曲载荷的耦合作用，而传统的力学性能测试均采用单一的拉伸测试方法和弯曲测试方法，与结构件在实际应用过程中受到的复杂载荷不一致，使得测试的结果无法真实模拟实际工作情况。同时，针对复杂载荷工况的力学性能测试，目前所需的试验设备结构特别复杂，试验成本较高。
[0003]因此，有必要设计一种将拉伸和弯曲测试巧妙结合、整体装置简易、测试精度较高的测试装置，从而辅助检测结构件在拉弯耦合下的力学性能，这对复杂载荷工况的力学性能测试具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]为解决
技术介绍
存在的不足，本专利技术提供一种拉弯耦合静强度测试装置及试验方法，它可以进行单轴拉伸和三点弯曲加载，也可以拉弯耦合加载，测试精度较高，整体装置简易，有助于成本控制，操作方便。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：
[0006]一种拉弯耦合静强度测试装置，包括上夹具、下夹具、横向加载机构、固定架以及竖向伸缩机构，所述上夹具主体为夹持件且其中间位置竖向贯通有上宽下窄的锥形通槽，所述夹持件顶部设置外形为n形的转接件且二者两侧通过两个销轴铰接，所述转接件顶部固定机端连接柱，所述锥形通槽内对称放置两个楔形块对试件上端夹紧定位，所述下夹具与上夹具完全相同并对称夹紧在试件下端，所述固定架相邻设置在所述试件侧方，固定架由底板和立板呈L形拼装固定组成，所述横向加载机构包括圆柱压头、力传感器及手动伸缩组件，所述手动伸缩组件滑动安装在所述立板内侧并能够锁紧定位，所述力传感器安装在手动伸缩组件的伸缩端，所述圆柱压头安装在力传感器端部与试件对应设置，所述竖向伸缩机构固定在所述立板上且其上端与手动伸缩组件连接。
[0007]一种拉弯耦合静强度试验方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：将试件上下两端分别通过上夹具和下夹具夹紧定位，下夹具与试验机底座固定连接，上夹具与试验机顶部夹头固定连接，并对试件的中心位置进行标注；
[0009]步骤二：启动试验机将上夹具向上移动，对试件进行拉伸加载测试，根据试验机实时传输加载过程中的力和位移控制拉伸力的大小；
[0010]步骤三：对试件拉伸方向进行保载，由于试件竖直方向拉伸中心位置向上移动，通过竖向伸缩机构控制横向加载机构向上移动，使圆柱压头重新与试件的中心位置对应，并将手动伸缩组件与立板锁紧定位；
[0011]步骤四：进行弯曲加载测试，通过手动伸缩组件控制水平方向的移动给予试件弯
曲载荷，结合上夹具和下夹具利用圆柱压头对试件进行三点弯曲加载，根据力传感器实时传输加载过程中的力控制弯曲力的大小。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将拉伸和弯曲测试巧妙结合，在常规单轴拉伸的形式上增加带有力传感器的横向加载机构，可以单独进行试件的单轴拉伸加载和三点弯曲加载，也可以进行拉弯耦合加载，测试精度较高，实现试件在复杂载荷工况的力学性能测试，整体装置简易，安装拆卸简单，有助于成本控制，操作方便，稳定可靠。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的拉弯耦合静强度测试装置的整体结构示意图；
[0014]图2是本专利技术的横向加载机构的轴测图；
[0015]图3是本专利技术的上夹具的分解图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]如图1～图3所示，一种拉弯耦合静强度测试装置，包括上夹具1、下夹具2、横向加载机构4、固定架5以及竖向伸缩机构6。
[0018]结合图3所示，所述上夹具1主体为夹持件1
‑
4且其中间位置竖向贯通有上宽下窄的锥形通槽用于两个楔形块1
‑
3的安装。所述夹持件1
‑
4顶部设置外形为n形的转接件1
‑
2且二者两侧通过两个销轴1
‑
5铰接，使夹持件1
‑
4能够绕所述两个销轴1
‑
5旋转保持此处的旋转自由度，实现横向加载机构4动作后试件3的三点弯曲加载。所述转接件1
‑
2顶部固定机端连接柱1
‑
1用于试验机的安装连接。所述锥形通槽内对称放置两个楔形块1
‑
3对试件3上端夹紧定位，通过所述两个楔形块1
‑
3与锥形通槽的配合，拉伸载荷越大夹持力越大。进一步的，为增加两个楔形块1
‑
3对试件3的夹持力，两个楔形块1
‑
3内侧面粗糙化处理，保证加载过程中试件3不会发生相对滑动，而两个楔形块1
‑
3外侧面光滑打磨处理，降低两个楔形块1
‑
3与锥形通槽的相对滑动产生的摩擦。
[0019]结合图1所示，所述下夹具2与上夹具1完全相同并对称夹紧在试件3下端，通过下夹具2与上夹具1能够将试件3安装在试验机上。所述固定架5相邻设置在所述试件3侧方用于横向加载机构4的搭载安装，测试过程中固定架5固定在试验机上，其由底板5
‑
1和立板5
‑
3呈L形拼装固定组成，为增强结构稳定性，可在底板5
‑
1和立板5
‑
3连接位置两侧分别固定斜撑杆5
‑
2。
[0020]结合图1～图2所示，所述横向加载机构4包括圆柱压头4
‑
1、力传感器4
‑
2及手动伸缩组件。所述手动伸缩组件滑动安装在所述立板5
‑
3内侧并能够锁紧定位，所述力传感器4
‑
2安装在手动伸缩组件的伸缩端，所述圆柱压头4
‑
1安装在力传感器4
‑
2端部与试件3对应设置，所述竖向伸缩机构6固定在所述立板5
‑
3上且其上端与手动伸缩组件连接。
[0021]结合图2所示，具体的，所述手动伸缩组件包括套筒外壳4
‑
3、丝杠杆4
‑
4及手摇轮4
‑
5，所述套筒外壳4
‑
3连接端外扩设置安装翼板且其四角开设穿孔并安装四根紧固螺栓，
所述立板5
‑
3两侧并列设置两条竖向滑槽，套筒外壳4
‑
3通过所述四根紧固螺栓与所述两条竖向滑槽滑动连接并实现锁紧定位，所述手摇轮4
‑
5设置中心轴沿径向与套筒外壳4
‑
3转动插装连接，所述丝杠杆4
‑
4沿轴向贯穿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拉弯耦合静强度测试装置，其特征在于：包括上夹具(1)、下夹具(2)、横向加载机构(4)、固定架(5)以及竖向伸缩机构(6)，所述上夹具(1)主体为夹持件(1
‑
4)且其中间位置竖向贯通有上宽下窄的锥形通槽，所述夹持件(1
‑
4)顶部设置外形为n形的转接件(1
‑
2)且二者两侧通过两个销轴(1
‑
5)铰接，所述转接件(1
‑
2)顶部固定机端连接柱(1
‑
1)，所述锥形通槽内对称放置两个楔形块(1
‑
3)对试件(3)上端夹紧定位，所述下夹具(2)与上夹具(1)完全相同并对称夹紧在试件(3)下端，所述固定架(5)相邻设置在所述试件(3)侧方，固定架(5)由底板(5
‑
1)和立板(5
‑
3)呈L形拼装固定组成，所述横向加载机构(4)包括圆柱压头(4
‑
1)、力传感器(4
‑
2)及手动伸缩组件，所述手动伸缩组件滑动安装在所述立板(5
‑
3)内侧并能够锁紧定位，所述力传感器(4
‑
2)安装在手动伸缩组件的伸缩端，所述圆柱压头(4
‑
1)安装在力传感器(4
‑
2)端部与试件(3)对应设置，所述竖向伸缩机构(6)固定在所述立板(5
‑
3)上且其上端与手动伸缩组件连接。2.根据权利要求1所述的一种拉弯耦合静强度测试装置，其特征在于：所述手动伸缩组件包括套筒外壳(4
‑
3)、丝杠杆(4
‑
4)及手摇轮(4
‑
5)，所述套筒外壳(4
‑
3)连接端外扩设置安装翼板且其四角开设穿孔并安装四根紧固螺栓，所述立板(5
‑
3)两侧并列设置两条竖向滑槽，套筒外壳(4
‑
3)通过所述四根紧固螺栓与所述两条竖向滑槽滑动连接并实现锁紧定位，所述手摇轮(4
‑
5)设置中心轴沿径向与套筒外壳(4
‑
3)转动插装连接，所述丝杠杆(4
‑
4)沿轴向贯穿套筒外壳(4
‑
3)并与所述中心轴错位设置，立板(5
‑
3)对应位置竖向开设允许丝杠杆(4
‑
4)位移的长条孔，中心轴固定有主动锥齿轮，丝杠杆(4
‑
4)转动安装从动锥齿轮并与所述主动锥齿轮啮合设置，所述从动锥齿轮的内孔设置螺纹与丝杠杆(4
‑
4)旋接配合，丝杠杆(4
‑
4)侧壁沿轴向设置导向槽，套筒外壳(4
‑
3)内壁与所述导向槽配合设置导向凸起，限制丝杠杆(4
‑
4)在轴向方向位移。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠宇，陈占光，王子钰，孙新杨，王祯鑫，时起珍，周锦地，张莉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：