本发明专利技术公开了一种拉弯耦合的实验装置，包括：拉伸夹具模块，支承模块，所述拉伸夹具模块与所述支承模块相连接；所述拉伸夹具模块包括榫头夹具、旋转轴，所述旋转轴设置在榫头夹具的两侧，所述榫头夹具内侧设有卡槽，其特征在于，所述榫头夹具和旋转轴一体成型，所述卡槽沿所述旋转轴方向延伸至至少其中一个旋转轴的端部位置。该装置中的拉伸夹具模块结构简单，能够使待试验件直接滑入卡槽中，方便装卸，提高实验效率。本发明专利技术还公开了使用所述装置的实验方法，通过连接外部加载装置进行实验，一定程度上优化了该实验装置的结构，以适用于不同的试验机和外部加载装置。同的试验机和外部加载装置。同的试验机和外部加载装置。
【技术实现步骤摘要】
一种拉弯耦合的实验装置及实验方法
[0001]本专利技术属于实验设备
，尤其涉及一种拉弯耦合实验的实验装置及实验方法。
技术介绍
[0002]在现实中和工程上，常存在长块状试验件的拉弯耦合载荷工况，但是目前缺乏通用的和简便的设备来完成这项实验。
[0003]中国专利号为CN111855413A的文件公布了一种复材风扇叶片叶根元件级试样的拉弯耦合强度实验系统，可以适用于对叶根榫头的拉弯耦合强度实验。具体结构如图1所示，该装置包括安装轴1、系统底座2、榫头夹具3、榫头试样件4、横梁拉杆5、叶身夹具6、拉钩7、限位块8、包含力传感器的限位架9、液压缸10、液压缸安装架11、包含力传感器的连杆12。如图2所示，其中，榫头试样件4的一端通过卡在榫头夹具3的卡槽内进行固定，在将榫头试样件4安装在榫头夹具3的卡槽内之后，再安装旋转轴13，旋转轴13设置于轴承上，通过法兰16与榫头夹具3固定从而实现榫头夹具3的旋转功能，而榫头试样件4的另一端与叶身夹具6通过八个螺栓进行固定，叶身夹具6与限位块8通过横梁拉杆5与拉钩7连接。拉钩7与拉伸试验机连接后，微调高度，使试验件榫头部分放入榫槽内，且恰好呈现自然垂落状态。调整横梁拉杆5，使拉伸中心与试样件中心对齐，完成对中。
[0004]此试验系统结构虽然能完成对试验件拉伸耦合的测量，但是结构较为复杂、拆装麻烦从而影响实验效率、同轴度不高，且需要与特定的试验机进行配套使用。
技术实现思路
[0005]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中结构复杂，效率低，需要与特定的试验机进行配套使用的缺陷，提供一种安装方便、试验效率高且无需与特定试验机配套的一种拉弯耦合的实验装置及实验方法。
[0006]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0007]一种试验件拉弯耦合的实验装置，包括：拉伸夹具模块，支承模块，所述拉伸夹具模块与所述支承模块相连接；所述拉伸夹具模块包括榫头夹具、旋旋转轴，所述旋旋转轴设置在所述榫头夹具的两侧，所述榫头夹具内侧设有卡槽，所述榫头夹具和所述旋旋转轴一体成型，所述卡槽沿所述旋旋转轴的轴延伸方向至少延伸至其中一个所述旋转轴的端部位置。
[0008]本技术方案中，卡槽能够沿所述旋转轴方向延伸至至少其中一个旋转轴的端部位置，能够使试验件直接滑入卡槽中，方便试验件的装卸。
[0009]较佳地，所述卡槽沿所述旋转轴的轴延伸方向分别延伸至两个所述旋转轴的端部位置。
[0010]本技术方案中，卡槽沿延伸至两个旋转轴的端部相比延伸至某一个端部能够使试验件的固定更加稳定，有利于后续试验结果的准确性。
[0011]较佳地，所述榫头夹具上的所述卡槽截面形状为锤形、方形、圆形其中的一种。
[0012]本技术方案中，卡槽的截面有若干个形状可以选择，以适应于不同试验件的端形。
[0013]较佳地，所述拉伸夹具模块还包括弯矩加载臂，所述拉伸夹具模块还包括弯矩加载臂，所述旋转轴设有第一接插部，所述弯矩加载臂设有第二接插部，所述第一接插部和所述第二接插部相配合连接。
[0014]本技术方案中，利用榫卯结构，能够限制部件之间向各个方向的扭动，能够保证部件之间的紧固性，装卸方便，避免了使用若干个螺栓连接装卸浪费时间的问题。
[0015]较佳地，所述第一接插部和第二接插部的形状为六边形。
[0016]本技术方案中，第一接插部和第二接插部采用六边形，相比于采用其他形状结构更加坚固和稳定。以及当收到挤压时，这些力并不会集中于一点，而是被均匀地分散到每条边上，这样就会减轻作用在每一条边上是压力。
[0017]较佳地，所述弯矩加载臂包括圆形端和方形端；所述第二接插部设置在圆形端，所述方形端用于与外部加载装置连接。
[0018]本技术方案中，弯矩加载臂的圆形端和设置在圆形端的第二接插部是为了与旋转轴的形状和设置在旋转轴上的第一接插部相匹配。
[0019]较佳地，所述弯矩加载臂的数量为两个，所述方头端设置有连接部件，用于所述弯矩加载臂之间的连接。
[0020]本技术方案中，通过设置连接部件，能够使弯矩加载臂同步转动，受力均匀，以保证试验的精确度。
[0021]较佳地，所述拉伸夹具模块还包括万向连接头；所述拉伸夹具模块还包括万向连接头；待试验件远离所述榫头夹具的一端通过所述万向连接头连接至拉伸试验机。
[0022]本技术方案中，万向连接头能够消除另外两个维度方向的弯矩，防止拉弯扭耦合情况的出现。
[0023]较佳地，所述试验件的两侧设有垫块，所述垫块位于所述万向连接头和试验件之间，一侧所述垫块的厚度不同于另一侧所述垫块的厚度。
[0024]本技术方案中，两侧的垫块厚度不同为了使试验件在拉弯的过程中仍然处于同一轴线上。
[0025]本专利技术还提供一种拉弯耦合的试验方法，包括上述任一项所述的实验装置，具体包括以下步骤：
[0026]S1、将试验机的上机头和下机头移动合适的位置，以便于试验机及其夹具的安装和固定。
[0027]S2、将用于连接弯矩加载臂的连接部件与外部设备数显千斤顶连接；开启电子万能试验机和数显千斤顶，启动试验程序，开始试验。
[0028]本专利技术的积极进步效果在于：本装置可适用于尺寸较大的试验件的拉弯耦合试验；在试验件在受拉力过程中，由于万向连接头的存在，消除了另外两个维度方向的弯矩误差，避免了对试验精度的影响；且整个拉弯耦合实验可以与市场上多数试验机进行配套使用；由于采用榫卯机构，使得整个装置的安装和拆卸较为方便，试验效率高，易于实现长块状试验件的批量拉弯耦合试验。
附图说明
[0029]图1为现有技术中的拉弯耦合强度实验装置的结构示意图；
[0030]图2为现有技术中的拉伸夹具模块的结构示意图；
[0031]图3为本专利技术中的拉弯耦合试验装置的结构示意图；
[0032]图4为本专利技术中的拉弯耦合试验装置的结构爆炸图。
[0033]附图标记说明
[0034]现有技术:
[0035]安装轴1
[0036]系统底座2
[0037]榫头夹具3
[0038]榫头试样件4
[0039]横梁拉杆5
[0040]叶身夹具6
[0041]拉钩7
[0042]限位块8
[0043]包含力传感器的限位架9
[0044]液压缸10
[0045]液压缸安装架11
[0046]连杆12
[0047]旋转轴13
[0048]法兰16
[0049]本专利技术:
[0050]单向连接头1
[0051]双向连接槽2
[0052]双向连接头3
[0053]连接紧固块4
[0054]紧固螺栓5
[0055]第一垫块6
[0056]销柱7
[0057]第二垫块8
[0058]试验件9
[0059]弯矩加载臂10
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种拉弯耦合的实验装置，包括：拉伸夹具模块，支承模块，所述拉伸夹具模块与所述支承模块相连接；所述拉伸夹具模块包括榫头夹具、旋转轴，所述旋转轴设置在所述榫头夹具的两侧，所述榫头夹具内侧设有卡槽，其特征在于，所述榫头夹具和所述旋转轴一体成型，所述卡槽沿所述旋转轴的轴延伸方向至少延伸至其中一个所述旋转轴的端部位置。2.如权利要求1所述的拉弯耦合的实验装置，其特征在于，所述卡槽沿所述旋转轴的轴延伸方向分别延伸至两个所述旋转轴的端部位置。3.如权利要求1所述的拉弯耦合的实验装置，其特征在于，所述榫头夹具上的所述卡槽截面形状为锤形、方形、圆形其中的一种。4.如权利要求1所述的拉弯耦合的实验装置，其特征在于，所述拉伸夹具模块还包括弯矩加载臂，所述旋转轴设有第一接插部，所述弯矩加载臂设有第二接插部，所述第一接插部和所述第二接插部相配合连接。5.如权利要求4所述的拉弯耦合的实验装置，其特征在于，所述第一接插部和第二接插部的形状为六边形。6.如权利要求4所述的拉弯耦合的实验装置，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：时起珍，果立成，王祯鑫，胡寿丰，孙新杨，黄凯，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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