一種玉米秸稈及穗柄力學性質測試輔助夾具的制作方法
【專利摘要】本發明屬于檢測技術領域，涉及一種玉米秸稈及穗柄力學性質測試輔助夾具；克服了現有技術存在夾具功能單一、不能滿足玉米穗傾斜生長特性的問題；本發明由上夾具、下夾具兩部分組成；上夾具包括上夾具套筒、上夾具支撐板、設有溝槽的上夾具底板、設有溝槽的上夾具調節板、上夾具主側板、上夾具副側板、上夾具小調節板、上夾具玉米穗固定板A和上夾具玉米穗固定板B；上夾具主側板和上夾具副側板相對設置在上夾具底板上；上夾具玉米穗固定板A和上夾具玉米穗固定板B分別固定在上夾具主側板和上夾具副側板上；下夾具包括下夾具支撐柱、下夾具支撐板、設有溝槽的下夾具底板、設有溝槽的下夾具調節板、下夾具主側板和下夾具副側板。
【專利說明】
一種玉米秸稈及穗柄力學性質測試輔助夾具
技術領域
[0001]本發明涉及檢測技術領域，尤其涉及一種玉米秸桿及穗柄力學性質測試輔助夾具。
【背景技術】
[0002]對于玉米收獲機的研發而言，玉米秸桿及穗柄的力學性質研究尤為關鍵。玉米秸桿及穗柄的力學性質研究，通常采用萬能試驗機進行測試。試驗過程，需要利用上夾具和下夾具對所測試樣兩端進行夾持固定，試驗過程中，確保上下夾具在不損傷試樣的基礎上能夠將試樣固定住，并且確保上下夾具和所夾試樣的縱軸線均與中心軸線重合。當進行玉米秸桿力學特性測量時，需要測量拉伸、彎曲、反向拉伸等不同性質的力，以及對秸桿不同位置進行力學測量。但現有試驗機所配套夾具夾持方式單一，無法滿足夾具與所夾試樣間的完全匹配條件，更無法實現一套夾具滿足玉米秸桿力學性質試驗的全部要求，致使試驗數據產生偏差。另外，玉米穗生長方向與秸桿之間存在一定角度，并且玉米穗外存在苞葉使其與所連接秸桿間直徑差異較大，因此，由于玉米穗生長特殊性，進行玉米穗與穗柄以及秸桿等的力學特性試驗時，目前現有夾具無法滿足其夾持固定要求，影響實驗人員對玉米穗及其連接秸桿間的力學特性研究。
[0003]因此，如何使夾具與玉米秸桿生長特性完全匹配，并且實現一套夾具能夠完成多項秸桿力學性質測量試驗，是本領域研究人員所需要研究的問題。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是克服了現有技術存在夾具功能單一、不能滿足玉米穗傾斜生長特性的問題，提供了一種玉米秸桿及穗柄力學性質測試輔助夾具。
[0005]為解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案實現的，結合【附圖說明】如下:
[0006]—種玉米秸桿及穗柄力學性質測試輔助夾具，由上夾具、下夾具兩部分組成；
[0007]所述上夾具包括上夾具套筒1、上夾具支撐板2、設有溝槽的上夾具底板3、設有溝槽的上夾具調節板4、上夾具主側板5、上夾具副側板7、上夾具小調節板8、上夾具玉米穗固定板A6和上夾具玉米穗固定板B16;
[0008]所述上夾具套筒I與上夾具支撐板2固定連接;上夾具支撐板2與設有溝槽的上夾具底板3用螺栓緊固；設有溝槽的上夾具調節板4與上夾具底板3用螺栓緊固；
[0009]所述上夾具主側板5和上夾具副側板7相對設置在上夾具底板3上；上夾具玉米穗固定板A6和上夾具玉米穗固定板B16分別固定在上夾具主側板5和上夾具副側板7上；
[0010]所述上夾具主側板5與上夾具調節板4固定連接，上夾具副側板7與上夾具小調節板8固定連接，上夾具小調節板8與設有溝槽的上夾具底板3用螺栓緊固；
[0011]所述下夾具包括下夾具支撐柱9、下夾具支撐板10、設有溝槽的下夾具底板11、設有溝槽的下夾具調節板12、下夾具主側板13和下夾具副側板；
[0012]所述下夾具支撐板10與下夾具支撐柱9固定連接；
[0013]設有溝槽的下夾具底板11與下夾具支撐板10用螺栓緊固，下夾具底板11與設有溝槽的下夾具調節板12用螺栓緊固；
[0014]所述下夾具調節板12與下夾具主側板13固定連接；
[0015]所述下夾具副側板與下夾具主側板13用螺栓緊固。
[0016]技術方案中所述上夾具主側板5、上夾具副側板7上均設有兩個不同大小的豎直弧形凹槽；
[0017]所述下夾具主側板13設有兩個豎直弧形凹槽和一個傾斜弧形凹槽，最右側設有半圓缺口。
[0018]技術方案中所述下夾具副側板為下夾具副側板B15，下夾具副側板B15與下夾具主側板13用螺栓緊固。
[0019]技術方案中所述下夾具副側板為下夾具副側板A14，下夾具副側板A14與下夾具主側板13用螺栓緊固。
[0020]技術方案中所述下夾具副側板B15設有傾斜弧形凹槽，右側設有一半圓缺口。
[0021]與現有技術相比本發明的有益效果是:
[0022](I)本發明針對現有夾具功能單一而設計。現有夾具無法滿足利用一套夾具同時測量玉米秸桿、穗柄以及玉米穗的力學特性，原因在于夾具測量位置不可調節，無法使上下夾具與所夾試樣和萬能試驗機保持中心軸線重合。而本發明夾具充分利用自身設計性，通過上、下底座橫、縱方向溝槽能夠實現夾具位置可調節，進而保證進行力學試驗時，上、下夾具和所夾試樣的軸線始終與萬能試驗機傳感器的軸線重合，提高實驗的準確率。
[0023](2)本發明針對現有夾具無法進行特殊試驗而設計。由于玉米穗沿秸桿傾斜生長，并且玉米穗與秸桿之間包裹有苞葉，在進行玉米穗與秸桿的拉伸、彎曲試驗時，現有夾具無法滿足玉米穗生長特殊性來使受力施力方向在玉米穗中心直線上。而本發明夾具根據結合大量測量數據顯示玉米穗與秸桿間生長角度集中在30°并且連接位置有苞葉這一生長特性，將夾具獨特設計有30°傾斜凹槽用來夾持玉米秸桿，半圓形夾口將帶有苞葉的玉米穗垂直放置在萬能試驗機中線處，使得試驗時玉米穗縱軸線能夠與始終與中心線重合。
[0024](3)本發明上、下夾具主、側板均有兩個弧形凹槽并帶有螺紋，可以根據作物直徑選擇適當的凹槽與秸桿充分接觸，在保證足夠摩擦力的同時，盡量維持夾持部位邊緣結構的完整性。
[0025](4)本發明多功能性還體現在利用現有夾具部件，根據組裝的不同不僅可以進行不同作物秸桿拉伸實驗，作物的不同部位(如玉米穗柄)拉伸實驗，玉米秸桿和果穗之間的正向、反向拉伸實驗，玉米秸桿和果穗之間的彎曲斷裂實驗。
【附圖說明】
[0026]下面結合附圖對本發明作進一步的說明:
[0027]圖1是本發明夾具測量玉米秸桿和果穗之間的正向拉伸力學特性實驗的狀態圖；
[0028]圖2是本發明夾具測量玉米秸桿和果穗之間的彎曲折斷力學特性實驗的狀態圖；
[0029]圖3是本發明夾具測量玉米秸桿和果穗之間的反向拉伸力學特性實驗的狀態圖；
[0030]圖4是本發明夾具測量作物秸桿拉伸力學特性試驗的狀態圖；
[0031 ]圖5是本發明夾具測試玉米穗柄拉伸力學特性實驗的狀態圖；
[0032]圖6a是本發明夾具上夾具主視圖；
[0033]圖6b是本發明夾具上夾具左視圖；
[0034]圖6c是本發明夾具上夾具俯視圖的局部剖視圖；
[0035]圖7a是本發明上夾具中上夾具套筒和上夾具支撐板焊合圖的俯視圖；
[0036]圖7b是本發明上夾具中上夾具套筒和上夾具支撐板焊合圖A-A向的半剖圖；
[0037]圖8是本發明夾具的上夾具中上夾具玉米穗固定板A和上夾具玉米穗固定板B的主視圖；
[0038]圖9是本發明夾具的上夾具中上夾具底板的俯視圖；
[0039]圖1Oa是本發明夾具的上夾具主視圖；
[0040]圖1Ob是本發明夾具的上夾具左視圖；
[0041 ]圖1Oc是本發明夾具的上夾具俯視圖；
[0042]圖11是本發明夾具的秸桿或穗柄拉伸實驗下夾具主視圖的局部剖視圖；
[0043]圖12是本發明夾具的下夾具中下夾具副側板A的主視圖；
[0044]圖13是本發明夾具的下夾具中下夾具底板的俯視圖；
[0045]圖14是本發明夾具的下夾具中下夾具主側板的主視圖；
[0046]圖15a是本發明夾具的下夾具中下夾具支撐柱和下夾具支撐板焊合圖的俯視圖；
[0047]圖15b是本發明夾具的下夾具中下夾具支撐柱和下夾具支撐板焊合圖的B-B向半剖圖；
[0048]圖16是本發明夾具的上夾具立體圖；
[0049]圖17是本發明夾具的下夾具立體圖；
[0050]圖中:
[0051]1.上夾具套筒、2.上夾具支撐板、3.上夾具底板、4.上夾具調節板、5.上夾具主側板、6.上夾具玉米穗固定板A、7.上夾具副側板、8.上夾具小調節板、9.下夾具支撐柱、10.下夾具支撐板、11.下夾具底板、12.下夾具調節板、13.下夾具主側板、14.下夾具副側板A、15.下夾具副側板B、16.上夾具玉米穗固定板B、17.作物秸桿、18.玉米秸桿、19.玉米果穗、20.玉米穗穗柄、21.焊接處、22.小豎直弧形凹槽、23.大豎直弧形螺紋凹槽、24.傾斜弧形凹槽、25.半圓缺口。
【具體實施方式】
[0052]下面結合附圖對本發明作詳細的描述:
[0053]一種用于作物秸桿拉伸、玉米秸桿和果穗之間的正向或反向拉伸、玉米秸桿和果穗之間的彎曲折斷實驗的夾具。
[0054]參閱圖16、圖17，玉米秸桿和果穗正向拉伸實驗夾具由上夾具、下夾具兩部分組成。
[0055]上夾具中，上夾具支撐板(2)是兩側為半圓形的長方體板，與上夾具套筒(I)焊接，上夾具套筒與拉伸試驗機連接。上夾具底板(3)是帶有三個縱向溝槽的長方體板，上夾具支撐板(2)與上夾具底板(3)的兩側溝槽用螺栓緊固。上夾具調節板(4)是帶有一個溝槽的長方體，溝槽處與上夾具底板(3)用螺栓緊固。上夾具主側板(5)、上夾具副側板(7)均為長方體板，板上有兩個不同大小的豎直弧形凹槽，上夾具主側板(5)與上夾具調節板(4)焊合，焊合后上夾具調節板(4)與上夾具底板(3)用螺栓緊固。上夾具副側板(7)與上夾具小調節板
(8)焊合，焊合后上夾具小調節板(8)與上夾具底板(3)中間的溝槽用螺栓緊固。上夾具玉米穗固定板A(6)和上夾具玉米穗固定板B(16)是中間帶有半圓缺口的長方體，將兩個玉米穗固定板A(6)、B(16)缺口相對的放在上夾具主側板(5)、上夾具副側板(7)之間，用長螺栓緊固；
[0056]參閱圖17，下夾具中，下夾具支撐板(10)是兩側為半圓形的長方體板，與圓柱形的下夾具支撐柱(9)焊合，下夾具支撐柱(9)與拉伸試驗機連接。下夾具底板(11)是兩側帶有溝槽、中間帶有通孔的長方體板，兩側溝槽用于與下夾具支撐板(10)螺栓緊固，通孔與帶有溝槽的下夾具調節板(12)螺栓緊固。下夾具主側板(13)帶有大小不同的兩個豎直弧形凹槽(22;23)和一個傾斜弧形凹槽(24)，最右側是一個半圓缺口(25)，下夾具調節板(12)與下夾具主側板(13)焊合。下夾具主側板(13)與帶有傾斜弧形凹槽、右側有一半圓缺口的下夾具副側板B(15)螺栓緊固，或與帶有大小不同的兩個豎直弧形凹槽的下夾具副側板A(14)螺栓緊固。
[0057]參閱圖1，進行玉米秸桿和果穗正向拉伸力學性能測試時:
[0058]第一步，將玉米秸桿(18)放置在下夾具主側板(13)與下夾具副側板B(15)的傾斜圓弧槽內(24)，在槽的兩側螺孔內插入適當長度的螺栓進行加緊固定。
[0059]第二步，將玉米穗(19)放置在兩個上夾具玉米穗固定板A(6)、B(16)半圓中間，用長螺栓加緊固定，并將上夾具小調節板(8)用螺栓與上夾具底板(3)夾緊固定。
[0060]第三步，分別縱向調節上夾具支撐板(2)與下夾具支撐板(10)，再分別橫向調節上夾具調節板(4)與下夾具調節板(12)，從而使上夾具套筒(I)、下夾具支撐柱(9)和玉米穗
(19)重心在同一直線上。
[0061 ]第四步，玉米秸桿和果穗正向拉伸力學性能測試
[0062]參閱圖2，當進行玉米穗彎曲折斷實驗時，夾具與玉米穗彎曲折斷實驗夾具相同，只需將玉米果穗放在上夾具外側，再配合拉伸試驗機進行試驗。
[0063]參閱圖3，當進行玉米秸桿和果穗反向拉伸試驗時，上夾具與玉米秸桿和果穗正向拉伸上夾具相同，只需將下夾具副側板B(15)換成下夾具副側板A(14)與下夾具主側板(13)配合使用，將秸桿和果穗如圖所示放置即可，再配合拉伸試驗機進行試驗。
[0064]參閱圖4，當進行作物秸桿拉伸試驗時，需將玉米秸桿和果穗正向拉伸上夾具中玉米穗固定板A(6)和上夾具玉米穗固定板B(16)摘掉作為上夾具，將玉米秸桿和果穗正向拉伸下夾具中下夾具副側板B(15)換成下夾具副側板A(14)與下夾具主側板(13)配合使用，秸桿(17)如圖4所示放置，再配合拉伸試驗機進行試驗。
[0065]參閱圖5，當進行玉米穗穗柄拉伸試驗時，夾具與作物秸桿拉伸實驗相同，玉米穗穗柄(20)如圖5所示放置，再配合拉伸試驗機進行試驗。
【主權項】
1.一種玉米秸桿及穗柄力學性質測試輔助夾具，由上夾具、下夾具兩部分組成;其特征在于: 所述上夾具包括上夾具套筒(I )、上夾具支撐板(2)、設有溝槽的上夾具底板(3)、設有溝槽的上夾具調節板(4)、上夾具主側板(5)、上夾具副側板(7)、上夾具小調節板(8)、上夾具玉米穗固定板A(6)和上夾具玉米穗固定板B(16); 所述上夾具套筒(I)與上夾具支撐板(2)固定連接;上夾具支撐板(2)與設有溝槽的上夾具底板(3)用螺栓緊固；設有溝槽的上夾具調節板(4)與上夾具底板(3)用螺栓緊固； 所述上夾具主側板(5)和上夾具副側板(7)相對設置在上夾具底板(3)上；上夾具玉米穗固定板A(6)和上夾具玉米穗固定板B(16)分別固定在上夾具主側板(5)和上夾具副側板⑴上； 所述上夾具主側板(5)與上夾具調節板(4)固定連接，上夾具副側板(7)與上夾具小調節板(8)固定連接，上夾具小調節板(8)與設有溝槽的上夾具底板(3)用螺栓緊固； 所述下夾具包括下夾具支撐柱(9)、下夾具支撐板(10)、設有溝槽的下夾具底板(11)、設有溝槽的下夾具調節板(12)、下夾具主側板(13)和下夾具副側板； 所述下夾具支撐板(10)與下夾具支撐柱(9)固定連接； 設有溝槽的下夾具底板(11)與下夾具支撐板(10)用螺栓緊固，下夾具底板(11)與設有溝槽的下夾具調節板(12)用螺栓緊固； 所述下夾具調節板(12)與下夾具主側板(13)固定連接； 所述下夾具副側板與下夾具主側板(13)用螺栓緊固。2.根據權利要求1所述的一種玉米秸桿及穗柄力學性質測試輔助夾具，其特征在于: 所述上夾具主側板(5)、上夾具副側板(7)上均設有兩個不同大小的豎直弧形凹槽； 所述下夾具主側板(13)設有兩個豎直弧形凹槽和一個傾斜弧形凹槽，最右側設有半圓缺口。3.根據權利要求1所述的一種玉米秸桿及穗柄力學性質測試輔助夾具，其特征在于: 所述下夾具副側板為下夾具副側板B(15)，下夾具副側板B(15)與下夾具主側板(13)用螺栓緊固。4.根據權利要求1所述的一種玉米秸桿及穗柄力學性質測試輔助夾具，其特征在于: 所述下夾具副側板為下夾具副側板A(14)，下夾具副側板A(14)與下夾具主側板(13)用螺栓緊固。5.根據權利要求3所述的一種玉米秸桿及穗柄力學性質測試輔助夾具，其特征在于: 所述下夾具副側板B(15)設有傾斜弧形凹槽，右側設有一半圓缺口。
【文檔編號】G01N3/04GK105842059SQ201610333903
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】張莉, 張強, 王景祥, 孫國強, 于路路, 孫裕晶, 梁留鎖, 于春生
【申請人】吉林大學