一种仪器化压入试验的夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种仪器化压入试验的夹具，包括底座、螺栓锁紧机构和样品台，样品台设置在底座上，样品台和底座上设置有供所述螺栓锁紧机构穿过的导向槽和滑槽，所述螺栓锁紧机构用于将样品台和底座之间锁紧或松开；在螺栓锁紧机构、导向槽和滑槽的共同导向作用下，样品台能够相对于底座做横、纵向移动。本发明专利技术的夹具结构紧凑、能大幅度降低系统成本，一体化结构设计确保位移测量的稳定，模块化结构可以剔除大部分整体机架柔度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种仪器化压入试验的夹具。
技术介绍
现有的仪器化压入技术当中，都采用普通的平面定位平台装置来放置样品。常规平面定位平台在垂直方向不可避免的存在间隙，造成该方向上的柔度较大。同时，在大载荷 试验时，间隙的存在，以及间隙在加、卸载过程中的变化，特别是失稳，会造成位移测量上的 突变，造成加、卸载曲线不光滑，影响压入深度测量的稳定性。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种结构紧凑、能够确保位移测量稳定 的仪器化压入试验的夹具。为实现上述目的，本专利技术的仪器化压入试验的夹具包括底座、螺栓锁紧机构和样 品台，样品台设置在底座上，样品台和底座上分别设置有供所述螺栓锁紧机构穿过的导向 槽和滑槽，所述螺栓锁紧机构用于将样品台和底座之间锁紧或松开；在螺栓锁紧机构、导向 槽和滑槽的共同导向作用下，样品台能够相对于底座做横、纵向移动。进一步，所述样品台和底座之间设置有移动支撑机构，该移动支撑机构设置在底 座上，样品台设置在移动支撑机构上，在连接移动支撑机构和底座的第一驱动机构的作用 下，移动支撑机构可沿底座横向移动，进而带动其上的样品台横向移动；在连接样品台和移 动支撑机构的第二驱动机构的作用下，样品台可沿移动支撑机构纵向移动。进一步，所述移动支撑机构包括中间板、托板和拉动板，所述托板和拉动板底部分 别设置有两个凹槽，托板和拉动板分别通过其底部的凹槽架设在所述底座上横向设置的两 导轨上，所述中间板底部卡配固定在托板和拉动板上，所述中间板顶部设置有放置所述样 品台的凹槽，所述中间板沿导轨方向上设置有通孔，所述第一驱动机构包括第一拉动轴和 第一拉动螺母，第一拉动轴的一端固定在所述中间板的通孔处，第一拉动轴另一端穿过底 座与第一拉动螺母螺纹配合，旋转第一拉动螺母，第一拉动轴沿底座横向移动，带动中间板 横向移动，进而带动中间板上的样品台一起横向移动。进一步，所述托板和拉动板底部对称设置的两个凹槽和顶部中间设置的用于固定 所述中间板的凹槽轴线垂直于整体对称平面。进一步，所述底座上供所述第一拉动轴穿过的通孔为台阶通孔，通过轴承紧配合 装配所述第一拉动螺母。进一步，所述拉动板和样品台沿所述导轨纵向上设置有通孔，所述第二驱动机构 包括第二拉动轴和第二拉动螺母，第二拉动轴一端固定在所述样品台上的通孔处，第二拉 动轴另一端穿过拉动板上的通孔与第二拉动螺母螺纹配合，旋转第二拉动螺母，第二拉动 轴沿底座纵向移动，进而带动样品台纵向移动。进一步，所述拉动板上的通孔为台阶通孔，通过轴承紧配合装配所述第二拉动螺母。进一步，所述螺栓锁紧机构包括螺栓和螺母，螺栓上下贯穿所述样品台和底座上 的导向槽和滑槽与螺母螺纹配合，在压入试验前，松开螺栓，令样品台能够相对于底座横、 纵向移动，调整样品台的位置；样品台移动到合适的位置后，拧紧螺栓，将样品台和底座锁 紧成为临时的一体化结构，即可开始试验。进一步，所述中间板和样品台之间还设置有一垫板，该垫板通过其底部设置的凹 槽卡配设置在中间板上，垫板顶部垂直于底部凹槽方向向外伸出两对臂，四臂末端底面和 顶面均设置凸台，凸台上设置有通孔，该通孔位置与所述底座和样品台上的滑槽和导向槽 配合，尺寸与所述螺栓锁紧机构中的螺栓配合，所述样品台设置在垫板顶面的凸台上，垫板 底面凸台设置在所述底座的导轨上，所述螺栓上下贯穿所述样品台上的导向槽、所述凸台 上的通孔和所述底座上的滑槽。进一步，所述垫板为铝板。进一步，所述中间板、托板和拉动板一体成形或者分体设置。进一步，所述样品台上还设置有安装光导轴和微调轴的耳板，所述样品台上分两 层设置四个耳板，每层设置两个，并且上下两层的耳板上下对正，上下两层耳板上设置有供 光导轴或微调轴穿过的通孔，所述光导轴和微调轴贯穿上下两层耳板固定在样品台上，所 述样品台上还设置有探头板，光导轴和微调轴上的光轴部和螺纹部与探头板上两侧的通孔 配合，将所述探头板装配在两层耳板之间，探头板中部的通孔内固定有探头，所述光导轴和 微调轴保证，旋转微调轴时，所述探头板在垂直方向自由移动的同时，设置在其上的探头的 回转轴保持垂直状态。进一步，所述探头为电涡流位移传感器、平板电容位移传感器或光纤位移传感器 的探头。本专利技术的仪器化压入试验的夹具的优点1. 一体化结构设计确保位移测量的稳定常规平面定位平台在垂直方向不可避免的存在间隙，造成该方向上的柔度较大。 同时，在大载荷试验时，间隙的存在，以及间隙在加、卸载过程中的变化，特别是失稳，会造 成位移测量上的突变，影响压入深度测量的稳定性。在压入试验的加卸载压入过程中，本夹 具的样品承载系统为一体化的准刚性结构，在载荷方向上将间隙的影响尽可能地降低，以 确保位移测量的稳定。2.模块化结构剔除大部分整体机架柔度本夹具在机架中，选取靠近试验样品的地方，接入外接位移传感器(探头和目标 板)，直接测量外接传感器的移动部件与固定部件的相对位移，有效地剔除了大部分机架柔 度，从而尽可能地减小位移测量数据中所包含的机架柔度。3.结构紧凑、能大幅度降低系统成本本夹具采用直接测量相对位移的位移测量模式，将非接触式位移传感器和夹具集 成进行一体化设计，从而使试验系统结构紧凑。所选非接触式位移传感器，如电涡流位移传 感器、平板电容位移传感器、光纤位移传感器等，成本低，使试验系统的成本得到大幅度降 低，是一种经济型夹具。附图说明 图1为本专利技术夹具的俯视图；图2为本专利技术夹具的主视图；图3为本专利技术夹具的后视图；图4为图1中A-A剖视图；图5为图1中D-D剖视图；图6为本专利技术夹具中拉动板、托板、中间板和垫板的装配俯视图；图7为图1中螺栓处E-E剖视图； 图8为图1中螺栓处B-B剖视图；图9为本专利技术夹具中底座的右视图；图10为本专利技术夹具中底座的俯视图；图11为本专利技术夹具中拉动板的主视图；图12为本专利技术夹具中拉动板的仰视图；图13为本专利技术夹具中托板的主视图；图14为本专利技术夹具中托板的仰视图；图15本专利技术夹具中中间板的主视图；图16为本专利技术夹具中中间板的仰视图；图17为本专利技术夹具中垫板的俯视图；图18为本专利技术夹具中垫板的主视图；图19为本专利技术夹具中样品台的主视图；图20为本专利技术夹具中样品台的俯视图；图21为本专利技术夹具中样品台和底座的装配俯视图；图22为图1中耳板处的C-C剖视图；图23为本专利技术的夹具放置在压入试验机机架上的结构示意图。 具体实施例方式如图1-6所示，本专利技术的仪器化压入试验的夹具，包括样品台1和底座2，样品台1 通过移动支撑机构架设在底座2上，移动支撑机构包括拉动板3、中间板4和托板6，拉动板 3、中间板4和托板6可以一体成形或者分体设置，拉动板3和托板6架设在底座2上，中间 板4设置在拉动板3和托板6上，垫板5卡固在中间板4上，样品台1放置在垫板5上，样 品台1可随着移动支撑机构一起横向移动，也可相对于移动支撑机构纵向移动。如图9-18 所示，底座2上设置有两个导轨22、23，拉动板3和托板6底部分别设置有与导轨22、23滑 动配合的凹槽31、33、61、63，通过凹槽31、33、61、63拉动板3和托板6跨越导轨22、23架设 在底座2上，拉动板3和托板6顶部还分别设置有凹槽32、62，中间板4底部设置有凹槽45、 46，凹槽45和拉动板3上的凹槽32相配，凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仪器化压入试验的夹具，其特征在于，包括底座、螺栓锁紧机构和样品台，样品台设置在底座上，样品台和底座上设置有供所述螺栓锁紧机构穿过的导向槽和滑槽，所述螺栓锁紧机构用于将样品台和底座之间锁紧或松开；在螺栓锁紧机构、导向槽和滑槽的共同导向作用下，样品台能够相对于底座做横、纵向移动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋金龙，张泰华，冯义辉，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]