一种钢纤维张拉夹持夹具及钢纤维抗拉性能测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种钢纤维张拉夹持夹具及钢纤维抗拉性能测试系统，钢纤维张拉夹持夹具包括主支架、荷载传递机构和钢纤维试件夹持锁紧机构，保证在张拉过程中夹持片对钢纤维试件的有效夹持和张拉；钢纤维抗拉性能测试系统包括两套钢纤维张拉夹持夹具和数据采集装置，所述数据采集装置包括荷载传感器、引伸计和控制器，两套钢纤维张拉夹持夹具用于夹持钢纤维试件，钢纤维试件上设置有引伸计，荷载传感器和引伸计的输出端分别连接控制器两个输入端，控制器的输出端连接计算机。本实用新型专利技术提供的钢纤维张拉夹持夹具及钢纤维抗拉性能测试装置，能精准测试钢纤维抗拉强度和变形参数，及钢纤维断裂过程的应力-应变全曲线。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工程检测试验
，尤其涉及一种钢纤维张拉夹持夹具及钢纤维抗拉性能测试系统。
技术介绍
钢纤维混凝土是将短细的钢纤维均匀地乱向分布于普通混凝土基体中,在混凝土基体和骨料间起“桥架”作用,使混凝土材料趋于各向同性而形成的一种新型多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成，显著改善混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能，具有较好的延性和韧性，而钢纤维混凝土这些优异性能的发挥很大程度上依赖于钢纤维相对于混凝土基体的抗拉强度，因此，在对钢纤维混凝土材料进行设计和应用时，钢纤维的抗拉强度和变形（或弹性模量）参数是合理选用钢纤维的重要指标和依据。但长期以来，由于缺乏相应的试验装置，尤其是缺乏能对钢纤维实现有效夹持的张拉夹具，使钢纤维的抗拉性能难以直接获得。实际中，钢纤维抗拉性能的各项参数往往是通过将其母材制成标准的抗拉试件按照常规材料的抗拉试验方法得到的，但由于不同类型的钢纤维分别采用不同的生产工艺，工艺过程将对钢纤维成品的抗拉性能产生一定影响，从而造成钢纤维与其母材的抗拉性能有所差异，这对钢纤维的合理选用带来不利影响，尤其是对高强钢丝切断型钢纤维。因此,为准确了解钢纤维自身的抗拉性能，有必要开发一种简单适用的测试装置，为钢纤维混凝土材料的科学研究和工程应用提供可靠保障。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种钢纤维张拉夹持夹具及钢纤维抗拉性能测试系统，能精准测试钢纤维抗拉强度和变形性能参数。本技术采用的技术方案为：本技术所述的一种钢纤维张拉夹持夹具，包括主支架、荷载传递机构和钢纤维试件夹持锁紧机构；所述主支架中心设置有贯通上端面和下端面的方形导向孔，方形导向孔两侧上方与主支架连体设置有两个肢臂；所述荷载传递机构包括方柱形的带齿拉杆、保证带齿拉杆线性运动的限位板、防脱挡板、齿轮传动组件和旋紧帽；限位板横向连体设置在两个肢臂顶端和内侧壁中部，限位板中心设置有方形的导向孔，导向孔内设置有带齿拉杆，带齿拉杆下端连体设置有用于防止带齿拉杆上移时脱离导向孔的防脱挡板，带齿拉杆与齿轮传动组件啮合，齿轮传动组件与旋紧帽啮合，旋紧帽为套设在两个肢臂外侧的上下两端开口的筒状结构，旋紧帽与两个肢臂通过螺纹连接，带齿拉杆通过旋紧帽上端的开口突出于旋紧帽，带齿拉杆下移时，带齿拉杆的顶端始终突出于旋紧帽的上端；所述钢纤维试件夹持锁紧机构包括T字型的传力件、倒方锥台形结构的夹持片限位套和夹持片，传力件包括上部的顶板和下部的限位部，限位部包括与顶板下端面中间固定连接的柱形腹板和分别与顶板下端面两侧连接的方形肢柱，顶板的上端面边缘与旋紧帽的下端面接触，顶板的长度大于旋紧帽下端的内径，传力件的顶板在两个肢臂形成的间隙中上下直线滑动，传力件的限位部在主支架上的方形导向孔内上下直线滑动；所述夹持片限位套连体设置在主支架的下端，夹持片限位套内设与主支架中心的方形导向孔相连通的限位导向孔，限位导向孔内设置有两个夹持片，夹持片包括下端钳状的试件夹持部和上端方锥台形的连接部，试件夹持部下端突出于夹持片限位套的下端开口，两个夹持片夹持部组成的锥角与夹持片限位套的锥角相等，传力件的肢柱下端设置有与夹持片的连接部的锥面相配合的斜面，两个夹持片连接部的锥面分别与对应传力件的肢柱的下端面接触，传力件通过两个肢柱向对应的夹持片施加压力，并驱动两个夹持片靠近并夹紧钢纤维试件。所述齿轮传动组件包括竖向传力轴定位架、竖向传力轴、竖向传力轴传动齿轮、横向传力轴换向齿轮、横向传力轴和两组用于限制横向传力轴位置的横向传力轴定位架，每组横向传力轴定位架包括分别设置在带齿拉杆两侧的两个横向传力轴定位子架，两组横向传力轴定位架竖向设置在两个限位板之间的肢臂上，每个横向传力轴定位子架内均设置有横向传力轴，且横向传力轴与对应侧的带齿拉杆接触，横向传力轴与横向传力轴定位子架转动连接，横向传力轴与带齿拉杆相接触的位置设有与带齿拉杆上的传动齿相啮合的轮齿，横向传力轴的一端设置有横向传力轴换向齿轮；两个限位板之间与横向传力轴换向齿轮对应的位置均设置有竖向传力轴定位架，竖向传力轴与竖向传力轴定位架转动连接，竖向传力轴上与横向传力轴换向齿轮对应的位置设有竖向传力轴传动齿轮；旋紧帽内侧壁设置有与竖向传力轴传动齿轮相配合的竖向旋紧齿，旋紧帽下端部的内侧壁上设置内螺纹，两个肢臂外侧面设置有与旋紧帽内螺纹配合的外螺纹。所述的带齿拉杆上端连体设置有球铰窝，球铰窝内设置有球铰头，球铰头上端部固定设置有张拉杆。所述的夹持片限位套中部开设有便于对钢纤维试件进行夹持操作和观察的U型通槽，两个夹持片夹紧时的夹持面位于U型通槽的中心线上。所述的传力件限位部下端面竖向固定设置有至少两个顶出弹簧，顶出弹簧的下端与两个夹持片的上端面接触；两个夹持片的相邻面上部设置有凹槽，凹槽内横向设置有至少一个顶开弹簧。所述主支架的外侧和与内螺纹对应的旋紧帽的外侧均设置有用于紧固的六方角。本技术所述的钢纤维抗拉性能测试系统，包括两套钢纤维张拉夹持夹具和数据采集装置，所述数据采集装置包括荷载传感器、引伸计和控制器，一套钢纤维张拉夹持夹具的带齿拉杆用于通过荷载传感器连接拉力试验机的钳口，另一套钢纤维张拉夹持夹具的带齿拉杆用于直接连接拉力试验机的钳口，两套钢纤维张拉夹持夹具用于夹持钢纤维试件，引伸计夹持在钢纤维试件上，荷载传感器的信号输出端和引伸计的信号输出端分别连接控制器的第一信号输入端和第二信号输入端，控制器的信号输出端用于连接计算机；所述的钢纤维张拉夹持夹具，包括主支架、荷载传递机构和钢纤维试件夹持锁紧机构；所述主支架中心设置有贯通上端面和下端面的方形导向孔，方形导向孔两侧上方与主支架连体设置有两个肢臂；所述荷载传递机构包括方柱形的带齿拉杆、保证带齿拉杆线性运动的限位板、防脱挡板、齿轮传动组件和旋紧帽；限位板横向连体设置在两个肢臂顶端和内侧壁中部，限位板中心设置有方形的导向孔，导向孔内设置有带齿拉杆，带齿拉杆下端连体设置有用于防止带齿拉杆上移时脱离导向孔的防脱挡板，带齿拉杆与齿轮传动组件啮合，齿轮传动组件与旋紧帽啮合，旋紧帽为套设在两个肢臂外侧的上下两端开口的筒状结构，旋紧帽与两个肢臂通过螺纹连接，带齿拉杆通过旋紧帽上端的开口突出于旋紧帽，带齿拉杆下移时，带齿拉杆的顶端始终突出于旋紧帽的上端；所述钢纤维试件夹持锁紧机构包括T字型的传力件、倒方锥台形结构的夹持片限位套和夹持片，传力件包括上部的顶板和下部的限位部，限位部包括与顶板下端面中间固定连接的柱形腹板和分别与顶板下端面两侧连接的方形肢柱，顶板的上端面边缘与旋紧帽的下端面接触，顶板的长度大于旋紧帽下端的内径，传力件的顶板在两个肢臂形成的间隙中上下直线滑动，传力件的限位部在主支架上的方形导向孔内上下直线滑动；所述夹持片限位套连体设置在主支架的下端，夹持片限位套内设与主支架中心的方形导向孔相连通的限位导向孔，限位导向孔内设置有两个夹持片，夹持片包括下端钳状的试件夹持部和上端方锥台形的连接部，夹持部下端突出于夹持片限位套的下端开口，两个夹持片夹持部组成的锥角与夹持片限位套的锥角相等，传力件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢纤维张拉夹持夹具，其特征在于：包括主支架、荷载传递机构和钢纤维试件夹持锁紧机构；所述主支架中心设置有贯通上端面和下端面的方形导向孔，方形导向孔两侧上方与主支架连体设置有两个肢臂；所述荷载传递机构包括方柱形的带齿拉杆、保证带齿拉杆线性运动的限位板、防脱挡板、齿轮传动组件和旋紧帽；限位板横向连体设置在两个肢臂顶端和内侧壁中部，限位板中心设置有方形的导向孔，导向孔内设置有带齿拉杆，带齿拉杆下端连体设置有用于防止带齿拉杆上移时脱离导向孔的防脱挡板，带齿拉杆与齿轮传动组件啮合，齿轮传动组件与旋紧帽啮合，旋紧帽为套设在两个肢臂外侧的上下两端开口的筒状结构，旋紧帽与两个肢臂通过螺纹连接，带齿拉杆通过旋紧帽上端的开口突出于旋紧帽，带齿拉杆下移时，带齿拉杆的顶端始终突出于旋紧帽的上端；所述钢纤维试件夹持锁紧机构包括T字型的传力件、倒方锥台形结构的夹持片限位套和夹持片，传力件包括上部的顶板和下部的限位部，限位部包括与顶板下端面中间固定连接的柱形腹板和分别与顶板下端面两侧连接的方形肢柱，顶板的上端面边缘与旋紧帽的下端面接触，顶板的长度大于旋紧帽下端的内径，传力件的顶板在两个肢臂形成的间隙中上下直线滑动，传力件的限位部在主支架上的方形导向孔内上下直线滑动；所述夹持片限位套连体设置在主支架的下端，夹持片限位套内设与主支架中心的方形导向孔相连通的限位导向孔，限位导向孔内设置有两个夹持片，夹持片包括下端钳状的试件夹持部和上端方锥台形的连接部，试件夹持部下端突出于夹持片限位套的下端开口，两个夹持片夹持部组成的锥角与夹持片限位套的锥角相等，传力件的肢柱下端设置有与夹持片的连接部的锥面相配合的斜面，两个夹持片连接部的锥面分别与对应传力件的肢柱的下端面接触，传力件通过两个肢柱向对应的夹持片施加压力，并驱动两个夹持片靠近并夹紧钢纤维试件。...

【技术特征摘要】
1.一种钢纤维张拉夹持夹具，其特征在于：包括主支架、荷载传递机构和钢纤维试件夹持锁紧机构；
所述主支架中心设置有贯通上端面和下端面的方形导向孔，方形导向孔两侧上方与主支架连体设置有两个肢臂；
所述荷载传递机构包括方柱形的带齿拉杆、保证带齿拉杆线性运动的限位板、防脱挡板、齿轮传动组件和旋紧帽；限位板横向连体设置在两个肢臂顶端和内侧壁中部，限位板中心设置有方形的导向孔，导向孔内设置有带齿拉杆，带齿拉杆下端连体设置有用于防止带齿拉杆上移时脱离导向孔的防脱挡板，带齿拉杆与齿轮传动组件啮合，齿轮传动组件与旋紧帽啮合，旋紧帽为套设在两个肢臂外侧的上下两端开口的筒状结构，旋紧帽与两个肢臂通过螺纹连接，带齿拉杆通过旋紧帽上端的开口突出于旋紧帽，带齿拉杆下移时，带齿拉杆的顶端始终突出于旋紧帽的上端；
所述钢纤维试件夹持锁紧机构包括T字型的传力件、倒方锥台形结构的夹持片限位套和夹持片，传力件包括上部的顶板和下部的限位部，限位部包括与顶板下端面中间固定连接的柱形腹板和分别与顶板下端面两侧连接的方形肢柱，顶板的上端面边缘与旋紧帽的下端面接触，顶板的长度大于旋紧帽下端的内径，传力件的顶板在两个肢臂形成的间隙中上下直线滑动，传力件的限位部在主支架上的方形导向孔内上下直线滑动；所述夹持片限位套连体设置在主支架的下端，夹持片限位套内设与主支架中心的方形导向孔相连通的限位导向孔，限位导向孔内设置有两个夹持片，夹持片包括下端钳状的试件夹持部和上端方锥台形的连接部，试件夹持部下端突出于夹持片限位套的下端开口，两个夹持片夹持部组成的锥角与夹持片限位套的锥角相等，传力件的肢柱下端设置有与夹持片的连接部的锥面相配合的斜面，两个夹持片连接部的锥面分别与对应传力件的肢柱的下端面接触，传力件通过两个肢柱向对应的夹持片施加压力，并驱动两个夹持片靠近并夹紧钢纤维试件。
2.根据权利要求1所述的钢纤维张拉夹持夹具，其特征在于：所述齿轮传动组件包括竖向传力轴定位架、竖向传力轴、竖向传力轴传动齿轮、横向传力轴换向齿轮、横向传力轴和两组用于限制横向传力轴位置的横向传力轴定位架，每组横向传力轴定位架包括分别设置在带齿拉杆两侧的两个横向传力轴定位子架，两组横向传力轴定位架竖向设置在两个限位板之间的肢臂上，每个横向传力轴定位子架内均设置有横向传力轴，且横向传力轴与对应侧的带齿拉杆接触，横向传力轴与横向传力轴定位子架转动连接，横向传力轴与带齿拉杆相接触的位置设有与带齿拉杆上的传动齿相啮合的轮齿，横向传力轴的一端设置有横向传力轴换向齿轮；两个限位板之间与横向传力轴换向齿轮对应的位置均设置有竖向传力轴定位架，竖向传力轴与竖向传力轴定位架转动连接，竖向传力轴上与横向传力轴换向齿轮对应的位置设有竖向传力轴传动齿轮；旋紧帽内侧壁设置有与竖向传力轴传动齿轮相配合的竖向旋紧齿，旋紧帽下端部的内侧壁上设置内螺纹，两个肢臂外侧面设置有与旋紧帽内螺纹配合的外螺纹。
3.根据权利要求1或2所述的钢纤维张拉夹持夹具，其特征在于：所述的带齿拉杆上端连体设置有球铰窝，球铰窝内设置有球铰头，球铰头上端部固定设置有张拉杆。
4.根据权利要求3所述的钢纤维张拉夹持夹具，其特征在于：所述的夹持片限位套中部开设有便于对钢纤维试件进行夹持操作和观察的U型通槽，两个夹持片夹紧时的夹持面位于U型通槽的中心线上。
5.据权利要求4所述的钢纤维张拉夹持夹具，其特征在于：所述的传力件限位部下端面竖向固定设置有至少两个顶出弹簧，顶出弹簧的下端与两个夹持片的上端面接触；两个夹持片的相邻面上部设置有凹槽，凹槽内横向设置有至少一个顶开弹簧。
6.据权利要求5所述的钢纤维张拉夹持夹具，其特征在于：所述主支架的外侧和与内螺纹对应的旋紧帽的外侧均设置有用于紧固的六方角。
7.一种钢纤维抗拉性能测试系统，其特征在于：包括两套钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤寄予，高丹盈，赵军，卢纪富，王宝庭，杨淑慧，胡嵘晖，曾垂林，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南;41