一種可測量變形的壓縮夾具的制作方法

本實用新型涉及可測量變形的壓縮夾具，屬于工程測試技術領域。

背景技術：

壓縮夾具是與試驗機配套,用于測試材料試樣或結構壓縮強度、變形的專用夾具。在工程測試中，對材料試樣或結構受力后的變形進行準確測量非常重要。如在進行材料的壓縮試驗中，測定材料壓縮時的彈性模量、規定非比例屈服強度，或繪制材料(或結構)壓縮應力應變曲線(力——變形曲線)時必須對該材料的試樣(或結構)在受壓后其變形量進行準確測量。目前此類試驗中的變形一般采用引伸計來測量，常用的電阻應變式引伸計輸出信號為電信號，便于儀表的自動采集、處理，所以應用最為廣泛。但缺點是：1.由于引伸計通過刀刃與試樣直接接觸，試樣斷裂時產生的較大沖擊力會直接傳遞給引伸計的敏感元件，損壞測量機構；2.在測量材料彈性指標時由于需要安裝接觸式引伸計，所以試樣的高度不能與測試強度指標試樣高度相同，就是說測強度指標的試樣高度無法安裝引伸計，而測彈性指標的試樣由于試樣高度相對于截面尺寸較大，試樣受壓時可能會出現失穩現象，這樣試驗時需要制不同高度的試樣，造成制樣成本增加，并且一次試驗不能同時獲取彈性指標和強度指標，增加試驗成本。

中國實用新型專利CN202748268U中公開了一種對于壓縮量可精確測量的一種夾具。該夾具是將試樣或被測構件在試驗時的變形量，通過與圓形壓板連接的連接板上的豎桿與千分表測量桿接觸后產生的相對位移在千分表上顯示出的數據作為試樣或構件的壓縮變形量。不足之處是，其一，當被測構件尺寸較大時所需圓形壓板尺寸較大，而與圓形壓板連接的連接板的長度較長。圓形板尺寸越大、連接板長度越長，連接板的剛度越小，試驗時千分表測量的變形量中就會包含連接板工作時產生的變形，產生較大的測量誤差。其二，裝置中分別與上下圓形壓板垂直的兩個夾具柱與試驗機之間都是圓柱銷連接，這種連接結構不利于保證千分表測量桿與豎桿之間的同軸度；另外，不能保證上下兩圓板間的平行度，即不能保證被壓試樣或構件上下兩個與圓形壓板接觸的端面上所加載荷的同軸度。

技術實現要素：

實用新型目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種可測量變形的壓縮夾具，可適用不同尺寸大小試樣或構件壓縮彈性指標和壓縮強度指標同時精確測量。

技術方案：為解決上述技術問題，本實用新型的一種可測量變形的壓縮夾具，包括與上連接柱連接的上壓盤和與下連接柱連接的下壓盤，上壓盤通過第一力臂桿與千分表連接，所述下壓盤包含第一單元和第二單元，所述第一單元可繞第二單元旋轉，第二單元與下連接柱連接，第一單元通過第二力臂桿與測量桿連接。

作為優選，所述第一單元的下表面延伸有半球形凸臺，在第二單元的上表面上設有凹槽，半球形凸臺沿凹槽旋轉。

作為優選，所述千分表通過鎖緊螺栓固定在第一力臂桿的圓孔內。

作為優選，所述第一力臂桿和第二力臂桿均為變截面結構。

有益效果：本實用新型的可測量變形的壓縮夾具，通過第一單元和第二單元的旋轉，可以保證千分表與測量桿同軸度要求，同軸度高，可適用不同尺寸大小試樣或構件壓縮彈性指標和壓縮強度指標同時精確測量。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為第一單元的結構示意圖；

圖3為第二單元的結構示意圖；

圖4為第一力臂桿的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖4所示，本實用新型的可測量變形的壓縮夾具，包括與試驗機連接的上壓盤1和下壓盤3，上壓盤1與試驗機采取的是圓柱銷連接，同時加上并緊螺帽2鎖緊，保證上壓盤1工作時不會發生移動或轉動，下壓盤3包含第一單元31和第二單元32，第一單元31和第二單元32兩部分之間采用鉸接結構形式，保證試樣在受到壓縮時壓力不會產生偏心，避免試樣或結構上下兩個與壓盤接觸的端面在試驗時受到不均勻的載荷。第二單元32與試驗機采用插入式連接方式，使下壓盤3在平面內可以轉動，便于調節千分表6與測量桿7之間的同軸度，千分表的分度值為0.001mm，數據記錄精度高。

與上壓盤1、下壓盤3連接的第一力臂桿4、第二力臂桿5采用變截面結構，與壓盤連接處的截面面積大于與安裝千分表6或測量桿7處的截面面積，這樣提高了連接第一力臂桿4、第二力臂桿5的剛度，使測得的試樣或構件壓縮變形量更精確。上壓盤1、下壓盤3側面開槽，對應的第一力臂桿4、第二力臂桿5分別插入槽內，通過螺釘與上壓盤1、下壓盤3連接。千分表6的套筒、測量桿7分別與第一力臂桿4、第二力臂桿5之間采用插入式連接，并用緊固螺栓鎖緊固定。且第一力臂桿4、第二力臂桿5上設置不同位置的插孔便于對不同尺寸結構壓縮量的測量。

測量桿7是有兩個不同直徑、不同長度的圓柱組成，與千分表6測頭接觸部分的測量桿7直徑大于與第一力臂桿4連接處的直徑，便于千分表6測頭與測量桿7的接觸。第一單元31下表面中部為凸球面，第二單元32上表面中部為凹球面，兩球面一凸一凹互為嚙合面，當試樣或結構受力時，該凹凸互為嚙合的球面可以調節試樣(或結構)與試驗機上下壓盤之間的接觸面，保證活動梁作用于試樣(或結構)上的力是均勻的，避免試樣(或結構)受初始不均勻載荷產生的變形量，如果這部分變形量參與結果計算，對于彈性指標將會產生較大的誤差。第一力臂桿4和第二力臂桿5為懸臂梁，固定端受約束最大，增大力臂桿固定端尺寸，并采用變截面結構形式，可減小其彎曲變形，提高記錄數據的準確度。

本裝置的實施步驟為：

(1)將上壓盤1與試驗機的上連接柱8插入試驗機的活動橫梁夾具孔中，并插入銷釘，然后擰緊并緊螺帽2。

(2)將第二單元32與試驗機的下連接柱9插入試驗機固定橫梁夾具孔中，再將第一單元31平穩的放在第二單元32上。

(3)將千分表6插入上壓盤的第一力臂桿4上設置的插孔中，并用緊固螺栓固定千分表6的套筒處，夾緊力不要過大，以免套筒變形而卡往千分表6的測桿。

(4)將測量桿7插入下壓盤的第二力臂桿5上設置的插孔中，并用緊固螺栓固定。用手轉動下壓盤3的上半部分，調整測量桿7與千分表6測桿的相對位置，使測量桿7的軸線與千分表測桿的軸線同軸。

(5)在上壓盤3與下壓盤4之間放入被測試件。

(6)啟動試驗機，在被測試件上無載荷作用的情況下將千分表6上的數據清零，當試驗機橫梁移動時，對被測試件施加載荷，被測試件產生變形，使千分表6的測頭與測量桿7的上端面接觸，進而帶動千分表6測桿產生壓縮變形。

(7)利用試驗機數據采集系統讀取被測試件上的載荷與壓縮變形量。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。