棒材力学性能检测用金具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种棒材力学性能检测用金具，它包括基座、压块、芯棒和内锥纹螺母，所述的芯棒上端与基座螺纹相连，所述的压块通过其上部的卡头与基座上的卡槽卡接在一起，压块的内侧为凹面且与芯棒外侧的凸面夹持区相对应，且所述的压块和与之相对应的凸面夹持区之间设有内层衬垫和外层衬垫；多个压块相配合形成中空的倒锥台体，倒锥台体的下部设有外锥纹与内锥纹螺母螺合。本实用新型专利技术设计的棒材力学性能检测用金具及其使用方法，用于检测棒材的力学性能，通过试验验证了该种金具可操作型强，制备简便。利用金具获取的试件力学性能数据可靠。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种棒材力学性能检测用金具。
技术介绍
纤维产业处于上升周期，市场前景广阔。环氧树脂/碳纤维复合材料是增强复合材料的重要分支，随着碳纤维材料性能认知程度的加深，使碳纤维材料应用不断深入和广泛。碳纤维复合材料由于自身特点，产品品质一致性较金属材料更不容易掌握。碳纤维符合材料应用于电力输送领域，除了需要考虑芯材及整个导线的机械、电气和物理性能以外， 还要考虑其施工工艺性能、环境寿命等指标，建立检测方法及标准是推广应用的前提。碳纤维研发是集成工程，包含原材料、制造工艺、生产、试验验证、相关技术配套等环节。国家电线电缆质量监督检验中心开展碳纤维增强树脂基复合棒材多根试件平行集束力学性能检测研究，检测研究中模拟实际使用条件开发专用金具，规范检测方法。验证了开发的专用金具满足实验要求；实验方法可操作性较强，获得数据可靠有效。目前应用材料领域同体积、同重量、耐高/低温性能、耐腐蚀等综合条件比较，碳纤维复合型材料占据绝对优势。碳纤维复合棒材由于受到拉伸载荷和压力载荷能力不匹配性，结构受压失稳临界值较低，在收到拉、压交变应力的时候表现出的材料异性。因此解决材料刚度问题以及探索新的设计理论将是重要的研究方向。其自身塑性变形能力可忽略不计的特点带来型材曲挠半径较大、抗剪切力差等特征，极大程度限制材料应用推广。由此在材料改性研究之外，开展碳纤维复合材料小截面集束法替代大截面单一材料研究是推广应用的有效途径。该思路相较材料改性研究具有投入小、见效快、生产及投用成本较经济等优势。新型材料性能测试是推广应用的保障条件。并对应用能起到开发指导作用。碳纤维材料应用于电力行业的碳纤维复合芯导线具有强度大、载流量大、耐性性能好、线膨胀系数小、重量轻、耐腐蚀性能好等特点。碳纤维符合芯软铝导线具有弧垂随温度变化小、外径小质量、输送大电流的能力等特点，是典型的品质优良增容导线品种之一。 该导线核心技术是碳纤维复合芯棒，复合芯棒的脆断机理及处理措施，可靠性研究、运行检测是今后研究的主要方向。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种棒材力学性能检测用金具。本技术的目的可以通过以下技术方案实现一种棒材力学性能检测用金具，它包括基座、压块、芯棒和内锥纹螺母，所述的基座其上部设有连接件，下部周围均分多个卡槽，底面中心处设有内螺孔；所述芯棒的上端与内螺孔螺纹相连，且所述芯棒与基座的中心线重合，所述芯棒的外侧面均分为多个形状相同的凸面夹持区，每两个凸面夹持区之间设有凸台，所述的凸面夹持区的数量分别与卡槽和压块的数量相吻合；所述的压块通过其上部的卡头与卡槽卡接在一起，所述的卡头与卡槽的形状相吻合；压块的内侧为凹面且与芯棒外侧的凸面夹持区相对应，且所述的压块和与之相对应的凸面夹持区之间设有内层衬垫和外层衬垫；所述的压块的下部外侧面上设有外锥纹，多个压块相配合形成中空的下部具有外锥纹的倒锥台体，所述的倒锥台体与内锥纹螺母相螺合。上述的棒材力学性能检测用金具，其在于所述的倒锥台体的内径出口成微型喇叭状。上述的棒材力学性能检测用金具，其在于所述的倒锥台体内壁的倾斜角度为 89. 2° < α < 90°。上述的棒材力学性能检测用金具，其在于所述的卡槽、压块、凸面夹持区的数量分别为4个。上述的棒材力学性能检测用金具，其在于所述的内层衬垫和外层衬垫分别为纸张。上述的纤维复合棒材力学性能检测用金具，其在于所述的卡槽和卡头形状为相对应的十字形、燕尾形、T形或工字形。上述的棒材力学性能检测用金具，其在于所述基座的连接件为扁平状且中心开有圆孔。上述的棒材力学性能检测用金具，其在于内锥纹螺母的外表面设有刻度。本技术设计的棒材力学性能检测用金具的使用方法为将多根试件穿过两个内锥纹螺母，然后将其两端分别置于芯棒外侧的凸面夹持区，试件与芯棒的凸面夹持区之间设有内层衬垫，然后在试件外侧设外层衬垫并安装压块，将内锥纹螺母螺合在多个压块相配合形成的中空倒锥台体下部并旋转拧紧。所述的外层衬垫保护和内层衬垫保护分别为纸张。本技术的有益效果本次试验在碳纤维应用推广检测方面具有领先性。试验用金具模拟试件实际投用条件进行设计，为投入应用中的金具设计具有指导。本技术设计的棒材力学性能检测用金具，用于检测棒材的力学性能，该金具和使用方法通过试验验证了获取的数据真实反映了纸件的力学性能。本技术研发的棒材力学性能检测用金具。用于检测棒材的力学性能，通过试验验证了该种金具可操作型强，制备简便。利用金具获取的试件力学性能数据可靠；对试件特别是碳纤维实际投用具有重要的指导意义。本技术研发的试验用握裹式金具基座和压块结构卡槽配合部分能够使试件有效夹持且不会轴线和径向位移；本技术研发的金具压块内径的微型喇叭口设计保证试件可靠夹持同时避免产生应力集中，保障试验能够获取可采信的数据；本技术金具的芯棒由凸台结构形成的分区设计对试件在装配过程中有定位作用，保证装配精度。本技术金具的衬垫层，能够有效保护试件，并改善试验固有的不利因素，保障获取的数据可靠；本技术的金具除适用于碳纤维材料外，还适用于玻璃纤维复合材料等无弹性材料多试件力学性能试验，对材料力学性能试验具有指导意义。附图说明图1为基座结构图。其中A-正视图；B-侧视图；C-仰视图；D-俯视图；E-纵向剖面图。图2为压块结构图。其中F-正视图；G-侧视图；H-4个压块拼合在一起的俯视图。图3为芯棒的结构图及其在A-A截面上的截面图。图4为内锥形螺纹螺母的正视图和俯视图。其中F-正视图；I-俯视图。图5为安装有芯棒的基座剖面结构图、安装压块的局剖安装图、安装好压块与内锥纹螺纹螺母的结构图和D-D面压块与芯棒结构的放大俯视图。其中J-安装有芯棒的基座剖面结构图；K-安装压块的局剖安装图；L-安装好压块和内锥纹螺纹螺母的结构图；D-D面压块与芯棒结构的放大俯视图。图6为压块内径微型喇叭口设计示意图。图7为装载试件的金具安装结构图、相对应的局剖图及其试件和所有配件安装完毕的金具结构图。其中M-装载试件的金具安装结构图；N-与金具安装结构图相对应的局剖图；0-试件与所有配件安装完毕的金具结构图。图8为图7中N图在B-B面上的放大俯视图。图9为图7中0图在C-C面上的放大俯视图。具体实施方式一种棒材力学性能检测用金具，它包括基座1、压块2、芯棒3和内锥纹螺母4，如图 1所示，所述的基座1其上部设有连接件13，下部周围均分多个卡槽8，底面中心处设有内螺孔9 ；如图3和图5所示，所述芯棒3的上端与内螺孔9螺纹相连，且所述芯棒3与基座 1的中心线重合，所述芯棒3的外侧面均分为多个形状相同的凸面夹持区11，每两个凸面夹持区11之间设有凸台12，所述的凸面夹持区11的数量分别与卡槽8和压块2的数量相吻合；如图2和图5所示，所述的压块2通过其上部的卡头10与卡槽8卡接在一起，所述的卡头10与卡槽8的形状相吻合；压块2的内侧为凹面且与芯棒3外侧的凸面夹持区11相对应，且所述的压块2和与之相对应的凸面夹持区11之间设有内层衬垫6和外层衬垫5(如图6所示)；所述的压块2的下部外侧面上设有外锥纹14 (如图2-F所示)，多个压块2相配合形成中空的下部具有外锥纹的倒锥台体，所述的倒锥台体与内锥纹螺母4相螺合(如图2-H和图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：佟海祥，李欣，
申请(专利权)人：江苏省产品质量监督检验研究院，
类型：实用新型
国别省市：