可共轴调节的材料试验连接装置的制作方法

1.本发明属于材料试验机技术领域，具体涉及一种可共轴调节的材料试验连接装置。


背景技术：

2.在现代社会中，材料性能研究在工业生产和人类生活中占有重要的地位。通过了解材料的力学性能及其影响因素，可以更好的指导人们发挥各类材料的力学性能。电子万能试验机对材料性能试验中应用广泛。其中，采用电子万能试验机进行的直接拉伸实验可以测定出材料的弹性极限、断后伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。然而，目前电子万能试验机在应用过程仍存在很多问题，其中较为主要的问题是难以保证试样两端的共轴装置与试样处于同一轴线，不可避免的在试样根部会产生弯矩或扭矩，影响拉伸实验数据的准确性。同时，现有拉伸装置安装与拆卸较为困难，泛用性较差。
3.目前拉伸试验主要通过对卡具和夹具的设计来保证其中心轴线与试样轴线重合。
4.申请号为201320588064.9的中国专利公开了一种可拆卸的拉伸试验机卡具，卡具主体包括圆柱状拉伸试验机连接部和圆柱状被测试件连接部,两者沿轴线方向固接，其中，拉伸试验机连接部上设置与其轴线垂直的通孔，被测试件连接部中部设置一侧开口的腔体，与拉伸试验机连接部的轴线垂直，在腔体底面平面上沿横向方向开设穿透千腔体底面平面上底面和下底面的凹槽；其中包含垫块，楔槽和垫圈。其中，拉伸试验机连接部垫块、楔槽和垫圈四者的轴线重合，使该卡具的中心线与拉伸试验机拉力轴线重合，从而最大限度地保证被加工试件在拉伸试验中与拉伸试验机同轴度的要求，使同轴度保持在规程允许的范围之内，进而保证被加工试件抗拉强度测试结果受拉伸试验机同轴度的影响最小，断点位置理想，使拉伸试验结果更加准确。
5.申请号201310128176.0的中国专利公开了一种避免偏心受拉直接拉伸实验装置。包括测试部件、安装于测试部件中的被测部件、以及电磁力控制部件。其中，测试部件包括球形上铰接座，以及与球形上饺接座相配合的球形下铰接座，球形上铰接座上安装有用于与力学测试与模拟试验机连接的上拉杆，球形下铰接座通过下拉杆与铸铁块相连接，测试部件安装于上铰接座与下铰接座之间；电磁力控制部件与铸铁块相连接。由于转动灵活的球形铰支座能够使得测试部件在测试过程中，当受拉时能够靠重力自然下垂，避免拉伸试验时偏心力作用于被测部件上，从而使得测试结果娑更加准确。另外，该发明结构简单，操作便捷，经济实用，提供可靠的试验数据，减少试验误差。
6.现有万用试验机在拉伸试验过程中，夹具与试样往往难以保证共轴性，影响实验精度。上述实用新型专利从原理上都能较好的满足拉伸试验的共轴性，但是申请号为201320588064.9的专利方案原理比较复杂，零件数量较多且加工困难。拆卸也比较麻烦，不利于每次试验后更换试样。而申请号为201310128176.0的专利方案较为繁琐，且夹具种类单一，泛用性较差。


技术实现要素：

7.为解决上述问题，提供一种可共轴调节的材料试验连接装置，用于将试验机施加的拉力均匀的作用在试样上，本发明采用了如下技术方案：
8.本发明提供了一种可共轴调节的材料试验连接装置，其特征在于，包括：试验机连接部，与试验机连接；共轴调整部，具有与试验机连接部连接的控向圆盘以及用于容纳控向圆盘的外壳单元；以及试样连接部，该试样连接部一端与外壳单元的底端连接，另一端用于连接试样。
9.本发明提供的可共轴调节的材料试验连接装置，还可以具有这样的特征，其中，外壳单元通过拼接榫头拼合而成，且内部形成用于容纳控向圆盘的容纳空腔，容纳空腔的内壁涂有润滑剂，在控向圆盘进行纠偏时用于减小控向圆盘与容纳空腔的内壁的摩擦。
10.本发明提供的可共轴调节的材料试验连接装置，还可以具有这样的特征，其中，外壳单元的顶部具有顶部开口，顶部开口的直径大于试验机连接部的直径，顶部开口的直径小于控向圆盘的直径。
11.本发明提供的可共轴调节的材料试验连接装置，还可以具有这样的特征，其中，外壳单元的底端呈圆柱体状，与试样连接部可拆卸的连接。
12.本发明提供的可共轴调节的材料试验连接装置，还可以具有这样的特征，其中，试验机连接部呈圆柱体状，试验机连接部设有插销孔，通过将插销插入插销孔使试验机连接部与试验机可拆卸的连接。
13.本发明提供的可共轴调节的材料试验连接装置，还可以具有这样的特征，其中，试样连接部具有固定套筒、试样槽、夹具套筒以及拉伸夹具，固定套筒的一端与外壳单元的底端可拆卸的连接，另一端设置在试样槽上，夹具套筒的一端与试样槽可拆卸地连接，另一端与拉伸夹具连接，拉伸夹具用于连接试样。
14.发明作用与效果
15.根据本发明的可共轴调节的材料试验连接装置，由于包括试验机连接部、共轴调整部以及试样连接部，其中共轴调整部具有与试验机连接部连接的控向圆盘以及用于容纳控向圆盘的外壳单元，使得由试验机施加的拉力会通过本发明的连接装置，均匀的作用在试样上，使得试样始终只受轴向拉力的作用，保证实验数据的准确性。因此，本发明的材料试验连接装置原理简单，共轴性好，同时连接拆卸方便高效的万用试验机连接装置，可在实验时自动调节与试样的相对位置，始终保证夹具与试样共轴。
附图说明
16.图1是本发明实施例中材料试验连接装置的结构爆炸图。
具体实施方式
17.以下结合附图以及实施例来说明本发明的具体实施方式。
18.《实施例》
19.本实施例提供一种可共轴调节的材料试验连接装置100，用于将试验机施加的拉力均匀的作用在试样上。
20.图1是本发明实施例中材料试验连接装置的结构爆炸图。
21.如图1所示，材料试验连接装置100包括试验机连接部10、共轴调整部20以及试样连接部30。
22.试验机连接部10与试验机连接。该试验机连接部10呈圆柱体状。试验机连接部10设有插销孔11，通过将插销插入插销孔使试验机连接部10与试验机(图中未示出)紧密连接。试验机连接部10的底部与共轴调整部20刚接。
23.共轴调整部20具有控向圆盘21以及外壳单元22。控向圆盘21与试验机连接部10连接。外壳单元22用于容纳控向圆盘21。外壳单元22通过拼接榫头221拼合而成，且内部形成用于容纳控向圆盘21的容纳空腔222。容纳空腔222的内壁涂有润滑剂(凡士林等)，在控向圆盘21进行纠偏时用于减小控向圆盘21与容纳空腔222内壁的摩擦，减少磨损量，同时方便控向圆盘21回正。外壳单元22的顶部具有顶部开口223。顶部开口223的直径大于试验机连接部10的直径。顶部开口223的直径小于控向圆盘21的直径。外壳单元的底端224呈圆柱体状，并与试样连接部30可拆卸的连接。
24.试样连接部30的一端与外壳单元22的底端连接，另一端用于连接试样(图中未示出)。试样连接部30具有固定套筒31、试样槽32、夹具套筒33以及拉伸夹具34。外壳单元22的底端套设在固定套筒31上。固定套筒31上设有螺栓孔35。固定套筒31的一端与外壳单元22的底端通过螺栓可拆卸的连接，另一端设置在试样槽32上。夹具套筒33上设有螺栓孔35。夹具套筒33的一端与试样槽32通过螺栓可拆卸地连接，另一端与拉伸夹具34连接。拉伸夹具34用于连接试样。
25.本实施例的材料试验连接装置100的工作原理如下：
26.当拉伸试验开始时，若由于人为安装误差及实验仪器校准不良等因素导致实验开始时出现偏移，则控向圆盘21相对于容纳空腔222处于倾斜状态并将紧贴容纳空腔222的上壁，在容纳空腔222上壁与控向圆盘21上侧压力的作用下，偏移停止，同时由压力引起的反向力矩会抵消偏移引起的力矩。使得由试验机施加的拉力会通过材料试验连接装置100，均匀的作用在试样上。使得试样始终只受轴向拉力的作用，从而保证了实验数据的准确性。
27.实施例作用与效果
28.根据本实施例的可共轴调节的材料试验连接装置，由于包括试验机连接部、共轴调整部以及试样连接部，其中共轴调整部具有与试验机连接部连接的控向圆盘以及用于容纳控向圆盘的外壳单元，使得由试验机施加的拉力会通过本发明的连接装置，均匀的作用在试样上，使得试样始终只受轴向拉力的作用，保证实验数据的准确性。因此，本实施例的材料试验连接装置原理简单，共轴性好，同时连接拆卸方便高效的万用试验机连接装置，可在实验时自动调节与试样的相对位置，始终保证夹具与试样共轴。可见本实施例的装置的原理结构简单，经济成本低。
29.本实施例的可共轴调节的材料试验连接装置，外壳单元通过拼接榫头拼合而成，并且试验机连接部、共轴调整部以及试样连接部均通过可拆卸地连接方式进行连接，使得本实施例的装置在需要维修更换时，拆卸与安装较为容易，可以进行快速拆卸，操作简单，单人即可操作，提高了效率。
30.上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。
31.以上实施例中试样连接部的拉伸夹具的种类不受限制，可以连接多种拉伸夹具，
适用性较为广泛。此外，以上实施例的材料试验连接装置可适用于多种材料的拉伸实验，试样的材料不做限制。