【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及拉伸机设计，具体涉及一种在液氮环境下的可利用室温引伸计进行超低温环境下形变测量以及可适用不同厚度的超薄板状试样刚度拉伸测量的测量装置。
技术介绍
1、随着国家自主研究和创行能力的提高，极端环境下使用的先进材料的需求量越来越大，因此，在低温环境下对材料的力学性能提出了更高的需求。
2、一方面，引伸计是材料力学检测领域中的重要测量工具，经常用在材料的拉伸试验中，通过引伸计来测量材料在试验过程中的变形，以计算其性能参数。现有的引伸计在室温下能够较好的使用，并不使用在低温环境(液氮)下的测量，在低温环境(液氮)下当采用室温引伸计时，由于室温引伸计里面具有精密电子元件，引伸计会出现损坏，从而无法完成拉伸实验的测量。在低温环境下一般需要用特定的低温引伸计；虽然特定的低温引伸计已被公开使用，但是在一些实验室内，为了节省实验成本和方便实验的操作，对常规的室温引伸计用于低温环境材料的测试依旧存在很大意义和实用效果，为此，申请人研制实现室温引伸计在低温环境和低温环境下都能够使用相关技术。
3、另一方面，低温下的拉伸试验是一种有效了解材料低温下的力学性能的方法，液氮拉伸试验的目的是为了探究材料在液氮温度下的强度和拉伸性能，对于在低温条件下构件的选用，新材料的开发研制具有十分重要的意义。在试验过程中，试验样品的两端应固定在夹具上，并将夹具与拉伸试验机固定连接，试验机通过夹具拉伸试样，最终获得试样的拉伸强度、弹性模量、延伸率等力学性能。实验室现有的拉伸夹具主要为楔形夹具，是通过与薄板钢拉伸试样产生表面摩擦力和表面压紧
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，本专利技术提供了一种在液氮环境下的可利用室温引伸计进行超低温环境下形变测量以及可适用不同厚度的超薄板状试样刚度拉伸测量的测量装置。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，所述装置包括上拉伸杆、下拉伸杆、板状加载夹具、位移杆组件、引伸计和液氮桶，所述上拉伸杆和下拉伸杆相对的一端均连接所述板状加载夹具，所述板状加载夹具为夹持在待测量的式样两端的夹具组件，所述液氮桶底部套接于所述板状加载夹具下方的下拉伸杆杆体上且形成密封式连接；所述位移杆组件包括置于所述液氮桶内的第一位移杆和第二位移杆，所述第二位移杆的底部连接于液氮桶内底部，所述第一位移杆为插接于管状构造的所述第二位移杆内且可竖向移动的杆体，所述第一位移杆侧边和第二位移杆侧边均在对应待测量式样的位置固接有连接杆，所述连接杆端部连接有夹持于待测量的式样上的夹杆；所述第二位移杆的管体顶部至少有一部分向上延伸至第一位移杆的顶部位置形成延伸杆，所述位移杆组件的顶端安装测量第一位移杆和延伸杆间距的所述引伸计。
4、一个改进的技术方案中，所述装置还包括液氮桶托盘，所述液氮桶托盘的中心位置设有固定套接于所述下拉伸杆杆体上部的通孔，所述通孔上方的液氮桶托盘盘体边缘部分设有向上延展的管状连接头，所述管状连接头的外壁面设有外螺纹；
5、所述液氮桶的底部中心位置设有与下拉伸杆杆体相配合的套接孔，所述液氮桶的套接孔下部设有与所述管状连接头相配合的内螺纹槽部，所述管状连接头与内螺纹配合后其顶部外露，所管状连接头外露的顶部套接有内螺纹锁紧接头。
6、一个改进的技术方案中，所述夹杆由从连接杆端部两侧伸出的两个夹持条组成，所述夹持条包括连接端的直条和从直条另一端向前延伸的波纹条。
7、又一个改进的技术方案中，所述延伸杆为对应连接杆位置设置竖向开孔的管体构造，所述第一位移杆的连接杆从竖向开孔位置伸出；所述第二位移杆的底部通过位移杆基座连接于液氮桶内底部，所述位移杆基座的上部设有插接于第二位移杆的管体下部的杆体连接部，所述位移杆基座的底面固定在所述液氮桶内侧底部。
8、本专利技术再一个改进的技术方案中，针对夹持式样的拉伸测量装置进行改进，任一所述板状加载夹具为两侧边从拉伸杆朝向另一板状加载夹具方向进行弧形外凸形成的宽板构造，所述板状加载夹具上的最大横向长度为110-125mm；两个所述板状加载夹具的相向侧设有凹槽，所述凹槽内放置有夹持于式前面和后面的两个垫片，所述板状加载夹具对应凹槽位置的两侧面设有通过螺丝横向固定于凹槽表面的横条；所述板状加载夹具的纵向长度为95-120mm，所述板状加载夹具的厚度为5-10mm。
9、一个改进的技术方案中，所述上拉伸杆和下拉伸杆分别通过夹具连接头与所述板状加载夹具连接，所述夹具连接头的底部向上挖设有贯穿两侧且用于夹持板状加载夹具的夹缝，所述夹具连接头的前侧和后侧设有在同一轴线上的插接孔；所述板状加载夹具的上部设有与插接孔相同的插销孔，并通过固定插销进行固定。
10、一个改进的技术方案中，所述夹缝上部的两侧设有一对反向凹陷的弧形槽，所述加载装置还包括横固定插销，所述横固定插销的插销杆由底面中部朝向顶部挖设有贯穿两侧的插销槽，使所述插销杆形成与弧形槽相配合的杆部；所述插销槽的横向间距为8mm，所述插销槽的深度不小于对应插接位置所述板状加载夹具的宽。
11、再一个改进的技术方案中，所述板状加载夹具对应凹槽位置的两侧设有紧固螺丝孔，所述横条的两侧设有紧固螺丝孔，所述板状加载夹具两侧的横条通过紧固螺丝与板状加载夹具固定。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
13、1、本专利技术引伸计测量部分的装置使用时，在式样上安装位移杆组件，第一第二位移杆通过固定在式样上面，拉伸过程中式样处于液氮环境中，式样所发生的位移传递到第一位移杆的上端，再在位移杆组件的上端安装室温引伸计，在拉伸过程中，式样标距段的位移通过夹杆传递到位移杆组件的上端从而通过室温引伸计测量出式样在低温环境下的应力应变。通过第一第二位移杆的使用，完成了室温引伸计的多种功能的实现，实现了室温引伸计在低温环境也室温环境的双重使用。
14、2、本专利技术测量装置放弃的传统夹具的使用，采用板状加载家具很大程度上节省了液氮是使用，与此同时缩短了式样仪器恢复到室温的时间，从而大大缩小了实验周期。
15、3、本专利技术拉伸测量部分的装置采用定位销和固定插销相配合使用，方便上、下拉伸杆与式样的拆卸；其拉伸夹具加宽了板状加载夹具的宽度，使其能够承受更大的强度；拉伸夹具能够适应不同厚度度的式样以及超薄厚度，通过改变前后夹板的位置以及式样在板状加载夹具中的位置即可；本专利技术的拉伸夹还具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述装置包括上拉伸杆、下拉伸杆、板状加载夹具、位移杆组件、引伸计和液氮桶，所述上拉伸杆和下拉伸杆相对的一端均连接所述板状加载夹具，所述板状加载夹具为夹持在待测量的式样两端的夹具组件，所述液氮桶底部套接于所述板状加载夹具下方的下拉伸杆杆体上且形成密封式连接；所述位移杆组件包括置于所述液氮桶内的第一位移杆和第二位移杆，所述第二位移杆的底部连接于液氮桶内底部，所述第一位移杆为插接于管状构造的所述第二位移杆内且可竖向移动的杆体，所述第一位移杆侧边和第二位移杆侧边均在对应待测量式样的位置固接有连接杆，所述连接杆端部连接有夹持于待测量的式样上的夹杆；所述第二位移杆的管体顶部至少有一部分向上延伸至第一位移杆的顶部位置形成延伸杆，所述位移杆组件的顶端安装测量第一位移杆和延伸杆间距的所述引伸计。
2.如权利要求1所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述装置还包括液氮桶托盘，所述液氮桶托盘的中心位置设有固定套接于所述下拉伸杆杆体上部的通孔，所述通孔上方的液氮桶托盘盘体边缘部分设有向上延展的管状连接头，所述管状连
3.如权利要求2所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述管状连接头与下拉伸杆杆体之间嵌套接有密封垫圈。
4.如权利要求1所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述夹杆由从连接杆端部两侧伸出的两个夹持条组成，所述夹持条包括连接端的直条和从直条另一端向前延伸的风琴式褶条。
5.如权利要求4所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述直条的长度为3-5mm，所述风琴式褶条采用宽度为0.7mm的直板以每0.8mm为一折进行风琴式折叠制成，其相邻折叠部位的褶条角度为90°，制成后的所述风琴式褶条的长度为20-25mm。
6.如权利要求1所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述延伸杆为对应连接杆位置设置竖向开孔的管体构造，所述第一位移杆的连接杆从竖向开孔位置伸出；所述第二位移杆的底部通过位移杆基座连接于液氮桶内底部，所述位移杆基座的上部设有插接于第二位移杆的管体下部的杆体连接部，所述位移杆基座的底面固定在所述液氮桶内侧底部。
7.如权利要求1所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，任一所述板状加载夹具为两侧边从拉伸杆朝向另一板状加载夹具方向进行弧形外凸形成的宽板构造，所述板状加载夹具上的最大横向长度为110-125mm；两个所述板状加载夹具的相向侧设有凹槽，所述凹槽内放置有夹持于式前面和后面的两个垫片，所述板状加载夹具对应凹槽位置的两侧面设有通过螺丝横向固定于凹槽表面的横条；所述板状加载夹具的纵向长度为95-120mm，所述板状加载夹具的厚度为5-10mm。
8.如权利要求7所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述上拉伸杆和下拉伸杆分别通过夹具连接头与所述板状加载夹具连接，所述夹具连接头的底部向上挖设有贯穿两侧且用于夹持板状加载夹具的夹缝，所述夹具连接头的前侧和后侧设有在同一轴线上的插接孔；所述板状加载夹具的上部设有与插接孔相同的插销孔，并通过固定插销进行固定。
9.如权利要求8所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述夹缝上部的两侧设有一对反向凹陷的弧形槽，所述加载装置还包括横固定插销，所述横固定插销的插销杆由底面中部朝向顶部挖设有贯穿两侧的插销槽，使所述插销杆形成与弧形槽相配合的杆部；所述插销槽的横向间距为8mm，所述插销槽的深度不小于对应插接位置所述板状加载夹具的宽。
10.如权利要求7所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述板状加载夹具对应凹槽位置的两侧设有紧固螺丝孔，所述横条的两侧设有紧固螺丝孔，所述板状加载夹具两侧的横条通过紧固螺丝与板状加载夹具固定。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述装置包括上拉伸杆、下拉伸杆、板状加载夹具、位移杆组件、引伸计和液氮桶，所述上拉伸杆和下拉伸杆相对的一端均连接所述板状加载夹具，所述板状加载夹具为夹持在待测量的式样两端的夹具组件，所述液氮桶底部套接于所述板状加载夹具下方的下拉伸杆杆体上且形成密封式连接；所述位移杆组件包括置于所述液氮桶内的第一位移杆和第二位移杆，所述第二位移杆的底部连接于液氮桶内底部，所述第一位移杆为插接于管状构造的所述第二位移杆内且可竖向移动的杆体，所述第一位移杆侧边和第二位移杆侧边均在对应待测量式样的位置固接有连接杆，所述连接杆端部连接有夹持于待测量的式样上的夹杆；所述第二位移杆的管体顶部至少有一部分向上延伸至第一位移杆的顶部位置形成延伸杆，所述位移杆组件的顶端安装测量第一位移杆和延伸杆间距的所述引伸计。
2.如权利要求1所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述装置还包括液氮桶托盘，所述液氮桶托盘的中心位置设有固定套接于所述下拉伸杆杆体上部的通孔，所述通孔上方的液氮桶托盘盘体边缘部分设有向上延展的管状连接头，所述管状连接头的外壁面设有外螺纹；
3.如权利要求2所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述管状连接头与下拉伸杆杆体之间嵌套接有密封垫圈。
4.如权利要求1所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述夹杆由从连接杆端部两侧伸出的两个夹持条组成，所述夹持条包括连接端的直条和从直条另一端向前延伸的风琴式褶条。
5.如权利要求4所述的适用于超低温环境下拉伸应变的测量装置，其特征在于，所述直条的长度为3-5mm，所述风琴式褶条采用宽度为0.7mm的直板以每0.8mm为一折进行风琴式折叠制成，其相邻折叠部位的褶条角度为90°，制成后的所述风琴式褶条的长度为20-25mm。
6.如权利要求1所述的适用于超低温环境...
【专利技术属性】
技术研发人员：何东，姚心海，刘高阳，李佳怡，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：
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