材料拉伸測試設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種材料拉伸測試設備，涉及材料測試領域。包括用于夾持待測試樣的夾具,所述夾具包括夾持待測試樣的夾持部、帶動夾持部運動的連桿組件,和支撐連桿組件的支撐部；所述支撐部包括支撐座和支撐桿，所述支撐桿的頂端設置有容納待測試樣端部的容納腔，所述容納腔頂部設有可供待測試樣插入的頂部開口，所述容納腔設置有將待測試樣端部固定在容納腔內的緊固裝置。由于在原有的夾具上增設了緊固裝置，實現了雙重夾持結構，使試驗過程不容易出現因待測試樣滑出夾具而試驗失敗的情況，節約了試驗的時間，提高了試驗的效率。
【專利說明】
材料拉伸測試設備
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及材料測試領域，具體而言，涉及一種測試材料拉伸的設備。
【背景技術】
[0002]力學拉伸測試是指在承受軸向拉伸載荷下測定材料特性的試驗方法。利用拉伸試驗得到的數據可以確定材料的彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、面積縮減量、拉伸強度、屈服點、屈服強度和其它拉伸性能指標。從高溫下進行的拉伸試驗可以得到蠕變數據。金屬拉伸試驗的步驟可參見ASTM E-8標準。塑料拉伸試驗的方法參見ASTM D-638標準、D-2289標準(高應變率)和D-882標準(薄片材)oASTM D-2343標準規定了適用于玻璃纖維的拉伸試驗方法;ASTM D-897標準中規定了適用于粘結劑的拉伸試驗方法;ASTM D-412標準中規定了硬橡膠的拉伸試驗方法。
[0003]現有技術中，電子拉力試驗機在測試各種材料拉伸強度時，裝夾材料所用夾具只配有常用的圓截面棒材和矩形截面板材夾具，而對軟質橡膠材料，用常用夾具裝夾時，因橡膠表面很光滑且延伸率很大，裝夾時即使用很大的夾緊力，在夾持位置的橡膠也會隨著變形的增大而使夾持部位橡膠越拉越少，最后把橡膠拉出夾頭裝夾位置，所以常用夾具不能夾緊具有良好彈性的橡膠材料。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此，本實用新型提供了一種材料拉伸測試設備及其材料拉伸測試方法，以改善上述問題
[0005]本實用新型提供一種材料拉伸測試設備，包括用于夾持待測試樣的夾具，所述夾具包括夾持待測試樣的夾持部、帶動夾持部運動的連桿組件，和支撐連桿組件的支撐部；
[0006]所述支撐部包括支撐座和支撐桿，所述支撐桿的頂端設置有容納待測試樣端部的容納腔，所述容納腔頂部設有可供待測試樣插入的頂部開口，所述容納腔設置有將待測試樣端部固定在容納腔內的緊固裝置；
[0007]在夾持部內設置有進一步夾緊待測試樣端部的緊固裝置可以使夾具對待測試樣夾得更緊，且設置兩個分別獨立的夾緊機構，可以在其中某一個夾緊機構失效時，仍然使待測試樣繼續進行試驗，而無須重新試驗。
[0008]優選的，所述緊固裝置為通過真空抽吸將待測試樣固定在容納腔內的一個以上的真空吸口，所述支撐桿內設置有與真空栗連通的氣道，真空吸口與氣道連通；
[0009]真空吸口可以直接吸附在待測試樣端部的表面，使待測試樣不易從夾具中滑出。
[0010]優選的，所述容納腔的頂部開口的直徑小于底部的直徑，頂部開口的直徑略小于待測試樣的直徑；
[0011]容納腔的頂部開口的直徑距離小于底部的直徑，頂部開口的直徑略小于待測試樣的直徑時，待測試樣與容納腔通過過盈配合將頂部開口密封，從而使容納腔的頂部開口與待測試樣卡緊，也可以使真空吸口的吸附效果更好。
[0012]優選的，所述真空吸口設置有多個，部分真空吸口完全與待測試樣表面貼合；
[0013]由于待測試樣并沒有完全將容納腔填充滿，部分真空吸口與待測試樣的表面完全提貼合，用于直接吸附待測試樣；另一部分真空吸口用于將容納腔內未被待測試樣填滿部分的空氣抽走，使容納腔與待測試樣配合得更加緊密。
[0014]優選的，所述緊固裝置為鎖緊機構；
[0015]所所述鎖緊機構包括用于夾持待測試樣端部的鎖緊具和推動鎖緊具移動的外套，所述鎖緊具嵌設容納腔體壁處，且可以沿容納腔徑向方向移動，鎖緊具的一部分伸出到容納腔體壁外側;所述外套套設在支撐桿上，并可沿支撐桿軸向方向移動；
[0016]待測試樣插入容納腔之后，外套向上移動，與鎖緊具伸出容納腔體壁外側的部分配合，將鎖緊具整體向內推動，使鎖緊具的一部分伸出到容納腔體壁內側，與待測試樣接觸并陷入到待測試樣表面，從而鎖緊待測試樣。
[0017]優選的，所述鎖緊具為嵌設在容納腔體壁內的滾珠。
[0018]優選的，所述鎖緊具為嵌設在容納腔體壁內的滑塊
[0019]優選的，所述容納腔內設置有用于檢測待測試樣端部在所述容納腔內位置的位置傳感器，位置傳感器與外界的控制平臺連接，將檢測到的結果輸出到控制平臺；
[0020]位置傳感器用于檢測待測試樣位于容納腔內的位置，在試驗前，位置傳感器可以檢測待測試樣是否已經插入到容納腔內的預設位置、在試驗中，位置傳感器可以檢測待測試樣是否向外滑出，是否即將脫離夾具;并將相關的檢測結果反饋到控制平臺，供控制人員調整夾具。
[0021]優選的，所述支撐桿貫穿支撐座，所述支撐座可沿支撐桿軸向方向上下移動；
[0022]在試驗開始時已經用緊固裝置將待測試樣進一步夾緊之后，如果在試驗中位置傳感器檢測到待測試樣與夾具發生相對運動，有滑出夾具的趨勢時，可以松開夾持部，將支撐座沿支撐桿軸向方向移動，調整夾持部相對于待測式樣的位置，重新使夾持部將待測式樣夾緊固定。
[0023]優選的，所述支撐座與支撐桿通過螺紋配合。
[0024]—種使用所述材料拉伸測試設備進行材料拉伸測試的方法，包括
[0025]S1:將待測試樣加工切成長度為10cm?120cm、直徑為20mm-40mm的條狀試樣，并打磨條狀試樣表面的毛刺，使其表面光滑；
[0026]S2:用材料拉伸測試設備的上夾具夾持條狀待測試樣的上端部，用材料拉伸測試設備的下夾具夾持條狀待測試樣的下端部；
[0027]S3:對待測試樣進行軸向拉伸試驗。
[0028]在拉伸試驗過程中，當條狀待測試樣的上端部相對上夾具發生相對位移時，或條狀待測試樣的下端部相對下夾具發生相對位移時，緊固裝置夾緊條狀待測試樣。
[0029]本實用新型是這樣實現的:在原有的夾具上增設緊固裝置，通過緊固裝置進一步對待測試樣進行固定，從而使待測試樣在試驗中不易從夾具從滑出。此外，由于有了雙重的夾持結構，在一個夾持結構即將失效時，另一夾持結構仍能發揮作用，從而可以及時調整即將失效的夾持結構，使其重新對待測試樣進行夾緊固定。
[0030]本實用新型的有益效果是:由于在原有的夾具上增設了緊固裝置，實現了雙重夾持結構，使試驗過程不容易出現因待測試樣滑出夾具而試驗失敗的情況，節約了試驗的時間，提高了試驗的效率。
【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0032]圖1為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的結構示意圖；
[0033]圖2為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的夾具的結構示意圖；
[0034]圖3為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的夾具的另一結構示意圖；
[0035]圖4為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的夾具的剖面結構示意圖；
[0036]圖5為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的夾具的另一剖面結構示意圖；
[0037]圖6為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的夾具的又一剖面結構示意圖；
[0038]圖7為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的夾具的再一剖面結構示意圖；
[0039]圖8為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的夾具的緊固裝置的剖面結構示意圖；
[0040]圖9為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的夾具的緊固裝置的另一剖面結構示意圖；
[0041]圖10為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的夾具的緊固裝置的又一剖面結構示意圖；
[0042]圖11為本實用新型實施例提供的材料拉伸測試設備的橫向連桿的俯視結構示意圖。
[0043]附圖標記匯總:
[0044]夾持部110，連桿組件120，橫向連桿121，第一左連桿122，第二左連桿123，第一右連桿124，第二右連桿125，支撐座131，支撐桿132，限位部141，彈簧142，容納腔210，頂部開口 211，真空吸口 220，氣道230，滾珠311，滑塊312，外套320，位置傳感器400，待測試樣500。
【具體實施方式】
[0045]現有技術中，電子拉力試驗機在測試各種材料拉伸強度時，裝夾材料所用夾具只配有常用的圓截面棒材和矩形截面板材夾具，而對軟質橡膠材料，用常用夾具裝夾時，因橡膠表面很光滑且延伸率很大，裝夾時即使用很大的夾緊力，在夾持位置的橡膠也會隨著變形的增大而使夾持部位橡膠越拉越少，最后把橡膠拉出夾頭裝夾位置，所以常用夾具不能夾緊具有良好彈性的橡膠材料。
[0046]有鑒于此，本實用新型提供了一種材料拉伸測試設備及其材料拉伸測試方法，以改善上述問題。
[0047]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍
[0048]第一實施例，如圖1、圖2、圖4、圖11所示，本實用新型提供了一種材料拉伸測試設備:
[0049]設備包括機架、導桿和設置在機架或導桿上的夾具。夾具包括夾持待測試樣500的夾持部110、帶動夾持部110運動的連桿組件120，和支撐連桿組件120的支撐部，支撐部包括支撐座131和支撐桿132，；
[0050]夾持部110包括左夾持部件和右夾持部件，左夾持部件和右夾持部件分別和連桿組件120連接。
[0051]連桿組件120包括橫向連桿121，第一左連桿122，第二左連桿123，第一右連桿124，第二右連桿125。第一左連桿122上端部與左夾持件轉動連接，第一左連桿122中部與橫向連桿121的左端部轉動連接，第一左連桿122的下端部與第二左連桿123的左端部轉動連接。第一右連桿124上端部與右夾持件轉動連接，第一右連桿124中部與橫向連桿121的右端部轉動連接，第一右連桿124的下端部與第二右連桿125的右端部轉動連接;第二左連桿123的右端部和第二右連桿125的左端部轉動連接，且連接處通過銷軸與支撐座131連接。
[0052]支撐桿貫穿支撐座，支撐座131套設在支撐桿132外，并通過螺紋連接。彈簧142套設在支撐桿132外，并位于支撐座上方，彈簧142的下端與支撐座131的頂部接觸。橫向連桿121內中部設置有限制彈簧142移動的限位部141，限位部中部設置有供待測試樣通過的避位孔143。彈簧142的頂端與限位部141接觸。
[0053]支撐桿132的頂端設置有容納待測試樣500端部的容納腔，容納腔210頂部設有可供待測試樣500插入的頂部開口 211，容納腔設置有將待測試樣端部固定在容納腔內的緊固
目.ο
[0054]緊固裝置為通過真空抽吸將待測試樣500固定在容納腔210內的真空吸口220，支撐桿132內設置有與真空栗連通的氣道230，真空吸口 220與氣道230連通;真空栗可以是外接真空栗，也可以是本測試設備自帶的真空栗。
[0055]在試驗準備時將第一左連桿和第一右連桿往下推動，第一左連桿和第一右連桿帶動橫向連桿壓迫彈簧，使設置在橫向連桿和支撐座之間的彈簧收縮，從而使左夾持件與右夾持件張開，然后將待測試樣插入容納腔210內。然后松開第一左連桿和第一右連桿，彈簧推動橫向連桿向上運動，從而帶動第一左連桿和第一右連桿復位，從而使左夾持件與右夾持件合攏并夾緊待測試樣。然后打開真空栗，使真空吸口直接吸附在待測試樣端部的表面，使待測試樣不易從夾具中滑出。
[0056]第二實施例，如圖1、圖2、圖5、圖6、圖11所示:
[0057]容納腔210的頂部開口 211的直徑小于底部的直徑，且頂部開口 211的直徑略待測試樣500的直徑；
[0058]當容納腔的頂部開口的直徑距離小于底部的直徑，頂部開口的直徑小于略小于待測試樣的直徑時，待測試樣與容納腔通過過盈配合將頂部開口密封，從而使容納腔的頂部開口與待測試樣卡緊，也可以使真空吸口的吸附效果更好。
[0059]其余未述部分同第一實施例。
[0060]第三實施例，如圖1、圖2、圖7、圖11所示，真空吸口 220設置有多個，部分真空吸口完全與待測試樣500表面貼合，另一部分真空吸口沒有和待測試樣500有接觸；
[0061]由于待測試樣并沒有完全將容納腔填充滿，部分真空吸口與待測試樣的表面完全提貼合，用于直接吸附待測試樣；另一部分真空吸口用于將容納腔內未被待測試樣填滿部分的空氣抽走，使容納腔與待測試樣配合得更加緊密。
[0062]在容納腔210的頂部開口 211的直徑小于底部的直徑，且頂部開口 211的直徑略小于待測試樣500的直徑;且真空吸口 220設置有多個，部分真空吸口完全與待測試樣500表面貼合，另一部分真空吸口沒有和待測試樣500有接觸時;如果在試驗過程發現待測材料與夾具發生相對位移，但待測材料還未完全從容納腔中滑出時，可以增加真空栗的吸力，再松開左夾持件和右夾持件，并將支撐座沿支撐桿軸向方向向上移動，待支撐座移動到更靠近待測試樣的位置后，重新用左夾持件和右夾持件夾緊待測試樣。
[0063]其余未述部分同第二實施例。
[0064]第四實施例，如圖1、圖3、圖8、圖11所示:
[0065]緊固裝置還可以為鎖緊機構；
[0066]鎖緊機構包括用于夾持待測試樣端部的鎖緊具和推動鎖緊具移動的外套320，鎖緊具嵌設容納腔210體壁處，且可以沿容納腔210徑向方向移動;外套320套設在支撐桿132上，并可沿支撐桿軸向方向移動；
[0067]鎖緊具為嵌設在容納腔210體壁內的滾珠311。
[0068]待測試樣插入容納腔之后，設置在支撐桿上的外套推動設置在容納腔體壁內的滾珠沿容納腔徑向方向向容納腔中心運動，從而使滾珠陷入待測試樣表面，將待測試樣鎖緊固定。
[0069]其余未述部分同實施例一。
[0070]第五實施例，如圖1、圖3、圖9、圖11所示:
[0071]容納腔210的頂部開口 211的直徑小于底部的直徑，且頂部開口 211的直徑略小于待測試樣500的直徑；
[0072]真空吸口 220設置有多個，部分真空吸口完全與待測試樣500表面貼合，另一部分真空吸口沒有和待測試樣500有接觸；
[0073]鎖緊具為嵌設在容納腔210體壁內的滑塊312。
[0074]待測試樣插入容納腔之后，設置在支撐桿上的外套推動設置在容納腔體壁內的滑塊沿容納腔徑向方向向容納腔中心運動，從而使滑塊的一部分陷入待測試樣表面，將待測試樣鎖緊固定。
[0075]當在試驗過程發現待測材料與夾具發生相對位移，但待測材料還未完全從容納腔中滑出時，可以增加真空栗的吸力，再松開左夾持件和右夾持件，并將支撐座沿支撐桿軸向方向向上移動，待支撐座移動到更靠近待測試樣的位置后，重新用左夾持件和右夾持件夾緊待測試樣。
[0076]其余未述部分同第四實施例。
[0077]第六實施例，如圖1、圖3、圖10、圖11所示:
[0078]鎖緊具為嵌設在容納腔210體壁內的滑塊312，真空吸口220完全貼合在待測試樣500端部。
[0079]其余未述部分同第四實施例。
[0080]第七實施例，如圖1、圖3、圖9、圖11所示:
[0081]容納腔210內設置有用于檢測待測試樣端部在所述容納腔內位置的位置傳感器400，位置傳感器與外界的控制平臺連接，將檢測到的結果輸出到控制平臺；
[0082]位置傳感器用于檢測待測試樣位于容納腔內的位置。在現有技術中待測材料是否完全插入到容納腔內的預設位置;待測試樣是否相對夾具已經發生滑動，一般都是依靠技術人員的經驗進行判斷，判斷結果不一定準確。但在夾具中設置位置傳感器，不僅可以在試驗前通過位置傳感器可以檢測待測試樣是否已經插入到容納腔內的預設位置;還可以在試驗中通過位置傳感器檢測待測試樣在是否發生滑動、是否向外滑出、是否即將脫離夾具;并將相關的檢測結果反饋到控制平臺，供控制人員調整夾具。
[0083]在試驗開始時已經用緊固裝置將待測試樣進一步夾緊之后，如果在試驗中位置傳感器檢測到待測試樣與夾具發生相對運動，有滑出夾具的趨勢時，可以松開夾持部，將支撐座沿支撐桿軸向方向移動，調整夾持部相對于待測式樣的位置，重新使夾持部將待測式樣夾緊固定。
[0084]其余未述部分同實施例五。
[0085]—種使用上述的材料拉伸測試設備進行材料拉伸測試采用的方法，包括
[0086]S1:將待測試樣加工切成長度為10cm?120cm、直徑為20mm-40mm的條狀試樣，并打磨條狀試樣表面的毛刺，使其表面光滑；
[0087]S2:用材料拉伸測試設備的上夾具夾持條狀待測試樣的上端部，用材料拉伸測試設備的下夾具夾持條狀待測試樣的下端部；
[0088]S3:對待測試樣進行軸向拉伸試驗。
[0089]在拉伸試驗過程中，當條狀待測試樣的上端部相對上夾具發生相對位移時，或條狀待測試樣的下端部相對下夾具發生相對位移時，緊固裝置夾緊條狀待測試樣。
[0090]待測試樣的材質為橡膠材質。
[0091]除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對步驟、數字表達式和數值并不限制本實用新型的范圍
[0092]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種材料拉伸測試設備，其特征在于，包括用于夾持待測試樣的夾具，所述夾具包括夾持待測試樣的夾持部、帶動夾持部運動的連桿組件，和支撐連桿組件的支撐部； 所述支撐部包括支撐座和支撐桿，所述支撐桿的頂端設置有容納待測試樣端部的容納腔，所述容納腔頂部設有可供待測試樣插入的頂部開口，所述容納腔設置有將待測試樣端部固定在容納腔內的緊固裝置。2.根據權利要求1所述的材料拉伸測試設備，其特征在于，所述緊固裝置為通過真空抽吸將待測試樣固定在容納腔內的一個以上的真空吸口，所述支撐桿內設置有與真空栗連通的氣道，真空吸口與氣道連通。3.根據權利要求2所述的材料拉伸測試設備，其特征在于，所述頂部開口的直徑小于底部的直徑，頂部開口的直徑略小于待測試樣的直徑。4.根據權利要求2所述的材料拉伸測試設備，其特征在于，所述真空吸口設置有多個，部分真空吸口完全與待測試樣表面貼合。5.根據權利要求1至4任一項所述的材料拉伸測試設備，其特征在于，所述緊固裝置為鎖緊機構； 所述鎖緊機構包括用于夾持待測試樣端部的鎖緊具和推動鎖緊具移動的外套，所述鎖緊具嵌設在容納腔體壁處，且可以沿容納腔徑向方向移動;所述外套套設在支撐桿上，并可沿支撐桿軸向方向移動。6.根據權利要求5所述的材料拉伸測試設備，其特征在于，所述鎖緊具為嵌設在容納腔體壁內的滾珠。7.根據權利要求5所述的材料拉伸測試設備，其特征在于，所述鎖緊具為嵌設在容納腔體壁內的滑塊。8.根據權利要求1所述的材料拉伸測試設備，其特征在于，所述容納腔內設置有用于檢測待測試樣端部在所述容納腔內位置的位置傳感器。9.根據權利要求1所述的材料拉伸測試設備，其特征在于，所述支撐桿貫穿支撐座，所述支撐座可沿支撐桿軸向方向上下移動。10.根據權利要求9所述的材料拉伸測試設備，其特征在于，所述支撐座與支撐桿通過螺紋配合。
【文檔編號】G01N3/08GK205449665SQ201521130021
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月30日
【發明人】王孝海
【申請人】重慶精榜高分子材料有限公司