一种变角度多截面环形剪切试验夹具

1.本实用新型涉及力学试验测试技术领域，尤其涉及一种变角度多截面环形剪切试验夹具。


背景技术：

2.季节性冻土在我国分布广泛，冬冻夏融的季节周期性循环使得区域内的工程构筑物损坏严重，尤其是渠道工程部分，针对季节冻土区渠道冻胀滑塌问题，在聚苯乙烯保温板防冻胀措施的基础上，采用陶粒环氧树脂胶泥作为聚苯乙烯保温板与衬砌混凝土板的粘接材料，利用环氧树脂优良的胶结性能来提高两材料的粘结性，进而提高渠道的抗冻胀和抗滑塌能力。
3.在粘接材料发展的同时，与材料结构性能相匹配的试验也必须同步进行，因此需要对材料的力学性能进行试验得到一定测试数据，现有的测试夹具在进行剪切测试时剪切角度容易受到限制，同时在夹持试验件时容易受力不均匀，在进行剪切试验时普通夹具容易使试验件产生应力集中的问题，使剪切试验的测试结果不够准确。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种变角度多截面环形剪切试验夹具。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种变角度多截面环形剪切试验夹具，包括十字u形支座和环形稳定器，所述环形稳定器位于十字u形支座的内部，所述环形稳定器的外壁上等距设置有若干个第一螺纹孔，所述环形稳定器的内盘中部设置有方形槽，所述方形槽的内部两侧均设置有第二螺纹孔，所述十字u形支座的四周均设置有第一滑槽，所述第一滑槽的内部设置有第一螺栓，所述第一螺栓的螺纹端螺纹连接在第一螺纹孔的内部，所述第一螺栓的外壁靠近螺帽的一侧设置有第一垫片，所述第二螺纹孔的内部螺纹连接有第二螺栓，所述第二螺栓的外壁靠近螺帽的一侧设置有第二垫片，所述环形稳定器的内部两侧均设置有l形夹具，所述l形夹具上设置有第二滑槽。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述十字u形支座的一侧设置有刻度标尺。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述十字u形支座的底端固定连接有稳定盘，所述稳定盘的底端设置有防滑胶垫。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述十字u形支座四边的宽度比第一滑槽的宽度大3～4cm，所述l形夹具的宽度比第二滑槽的宽度大3～4cm。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述第一滑槽的宽度比第一螺栓的直径大1～1.5mm，所述第二滑槽的宽度比第二螺栓的直径大1～1.5mm。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述方形槽四边中部至内盘外壁的厚度与l形夹具厚度之和比第二螺栓长度大0.5～1cm。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述第一螺栓的螺纹端分别滑动连接在同侧第一滑槽的内部，所述第二螺栓的螺纹端分别滑动连接在同侧第二滑槽的内部。
18.作为上述技术方案的进一步描述：
19.两侧所述l形夹具以侧面对角线为基准作对称设置。
20.本实用新型具有如下有益效果：
21.1、本实用新型中，试验夹具在使用时，需要配合万能试验机使用，首先根据试验件的厚度往第二螺栓的螺纹端增加第二垫片，使环形稳定器内部的l 形夹具与试验件贴合，通过调整第一螺栓在第一滑槽中的位置可以改变环形稳定器在十字u形支座上的高度，进而同步改变l形夹具的位置高度，通过环形稳定器的内盘进行多角度的转动，可以同步改变l形夹具的转动角度，使万能试验机对l形夹具内部试验件的剪切角度更加灵活，其构造简单、便于安装和拆卸。
22.2、本实用新型中，在通过万能试验机对l形夹具中的试验件进行剪切时，两侧的l形夹具同时为试验件提供竖直荷载和侧向约束，防止试验件发生形变，对剪切面强度造成影响，使得试验件在试验过程中受力均匀，避免出现应力集中的情况，更接近纯剪切的破坏试验，降低材料自身形变给剪切试验带来的影响，使测试结果更为准确，有利于提高剪切试验的精度和效率。
附图说明
23.图1为本实用新型提出的一种变角度多截面环形剪切试验夹具的立体视图；
24.图2为本实用新型提出的一种变角度多截面环形剪切试验夹具的侧视图；
25.图3为本实用新型提出的一种变角度多截面环形剪切试验夹具的结构分解视图；
26.图4为本实用新型提出的一种变角度多截面环形剪切试验夹具的顶视图；
27.图5为本实用新型提出的一种变角度多截面环形剪切试验夹具的立体仰视图。
28.图例说明：
29.1、十字u形支座；2、第一滑槽；3、环形稳定器；4、第一螺纹孔；5、第一螺栓；6、第一垫片；7、l形夹具；8、防滑胶垫；9、刻度标尺；10、第二螺栓；11、第二垫片；12、第二滑槽；13、第二螺纹孔；14、稳定盘；15、方形槽。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是
为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.参照图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种变角度多截面环形剪切试验夹具，包括十字u形支座1和环形稳定器3，环形稳定器3位于十字u形支座1的内部，十字u形支座1的主要作用是为环形稳定器3起到支撑作用，环形稳定器3由外环、内盘和多个滚珠组成，主要结构形式与滚珠轴承类似，其主要作用是为l形夹具7提供旋转能力，使l形夹具7可以自由调整旋转角度，l形夹具均采用q235钢材制作，强度满足竖向荷载作用下不会发生剧烈形变，环形稳定器3的外壁上等距设置有若干个第一螺纹孔4，环形稳定器 3的内盘中部设置有方形槽15，方形槽15的内部两侧均设置有第二螺纹孔13，十字u形支座1的四周均设置有第一滑槽2，第一滑槽2的内部设置有第一螺栓5，通过第一滑槽2和第一螺栓5可以调整环形稳定器3的高度，第一螺栓 5的螺纹端螺纹连接在第一螺纹孔4的内部，第一螺栓5的外壁靠近螺帽的一侧设置有第一垫片6，第一垫片6为橡胶、塑料等具有一定弹性的材料制成，其主要作用是增加摩擦力，防止试验夹具在工作时第一螺栓5在第一滑槽2 的内部产生移位，第二螺纹孔13的内部螺纹连接有第二螺栓10，第二螺栓 10的外壁靠近螺帽的一侧设置有第二垫片11，第二垫片11的主要作用是起到增加环形稳定器3内壁与l形夹具7之间的距离，对l形夹具7与试验件之间的距离进行微调，环形稳定器3的内部两侧均设置有l形夹具7，l形夹具7上设置有第二滑槽12，两侧的第二螺栓10分别穿过同侧的第二滑槽12，并与同侧的第二螺纹孔13螺纹连接，可以将两个l形夹具7固定在环形稳定器3的内壁两侧。
33.十字u形支座1的一侧设置有刻度标尺9，通过刻度标尺9可以方便操作员观测环形稳定器3和l形夹具7的位置，十字u形支座1的底端固定连接有稳定盘14，通过稳定盘14可以使十字u形支座1更加稳固，稳定盘14的底端设置有防滑胶垫8，通过防滑胶垫8可以增加十字u形支座1与万能试验机接触位置的摩擦力，防止试验夹具在工作时产生移位，十字u形支座1四边的宽度比第一滑槽2的宽度大3～4cm，l形夹具7的宽度比第二滑槽12的宽度大3～4cm，第一滑槽2的宽度比第一螺栓5的直径大1～1.5mm，第二滑槽 12的宽度比第二螺栓10的直径大1～1.5mm，方形槽15四边中部至内盘外壁的厚度与l形夹具7厚度之和比第二螺栓10长度大0.5～1cm，第一螺栓5的螺纹端分别滑动连接在同侧第一滑槽2的内部，第二螺栓10的螺纹端分别滑动连接在同侧第二滑槽12的内部，两侧l形夹具7以侧面对角线为基准作对称设置，在对试验件进行夹持时，其中一个l形夹具7的一边起到压住试验件顶面的作用，另一个l形夹具7的一边起到支撑试验件的作用。
34.工作原理：试验夹具在使用时，需要配合万能试验机使用，首先根据试验件的厚度往第二螺栓10的螺纹端增加第二垫片11，使环形稳定器3内部的 l形夹具7与试验件贴合，通过调整第一螺栓5在第一滑槽2中的位置可以改变环形稳定器3在十字u形支座1上的高度，进而同步改变l形夹具7的位置高度，通过使环形稳定器3的内盘进行多角度转动，可以同步改变l形夹具7的角度，使万能试验机对试验件的剪切角度更加灵活，其构造简单、便于
安装拆卸，之后将整个夹具放置在万能试验机的工作台面上，根据试验件的位置，调整万能试验机的剪切刀口的位置，之后开启油泵电动机，按照试验要求的加荷速度，缓慢地拧开送油阀进行加荷试验，使剪切刀头对准l形夹具7上的试验件进行施压，在整个过程中须注意试验件的位置是否发生偏移，如果固定位置不到位需重新调整，试验件被剪切刀破坏断裂后关闭油阀，并停止油泵电动机，记录试验时的信息数据，之后再从l形夹具7上取下断裂后的试验件，完成整个试验过程，在剪切的过程中，两侧的l形夹具7同时为试验件提供竖直荷载和侧向约束，防止试验件发生形变，对剪切面强度造成影响，使得试验件在试验过程中受力均匀，避免出现应力集中的情况，更接近纯剪切的破坏试验，降低材料自身形变给剪切试验带来的影响，使测试结果更为准确，刻度标尺9位于十字u形支座1的一侧，可以方便操作员观察l形夹具7、环形稳定器3的位置高度，本试验夹具配合万能试验机一起使用，适合于多尺寸双材料粘接面的剪切试验，有利于提高剪切试验的精度和效率。
35.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。