本发明专利技术是一种双向拉伸试验装置，包括固定分力机构（３２）、可调分力机构（３４）、可测力传力机构（３１）和不可测力传力机构（３３）。固定分力机构、可调分力机构、可测力传力机构和不可测力传力机构分别通过试件夹头（２）和试件夹头（１６）与试件（１４）的四个方向固定连接，对该试件实施拉伸。固定分力机构和可测力传力机构上分别有力传感器（４）。传力机构的两端通过轴承（２０）以分力臂（５）的侧面为轨道滑动，将本发明专利技术装在万能试验机或压力试验机上，通过为可测力传力机构更换不同长度的支撑板（１０）实现试件纵向和横向不同比例的拉伸位移，能够描述试件从单向拉伸到双向等拉整个范围的变形情况，具有结构轻巧，成本低，操作简单的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料试验
，具体的说是一种双向拉伸试验装置。二
技术介绍
自板壳理论建立以来，世界上大量使用双向受力的板壳结构。当时，由于计算的 复杂性，特别是航空和航天方面的太空容器都属"双向受力结构"，不少人致力于寻 找"双向拉伸试验方法"。目前，"双向拉伸试验"是世界上尚未很好解决的课题。 双向拉伸试验方法很多，其中十字形试件双拉试验最直观，最能直接反映板壳的双向 受力状态，是目前最受重视的一种方法。目前，十字试件双拉试验装置主要有两种。 一种是固定安装在万能试验机或压力 试验机上，由万能试验机或压力试验机提供拉力，实现对试件的双向拉伸。但这种拉 伸试验装置只能实现双向等拉或者双向定比例拉伸，不能描述从单向拉伸到双向等拉 整个范围变形情况；另一种是做十字件双拉试验的大型专用设备，可以实现双向变比 例拉伸。但其结构复杂，价格昂贵，小型的科研机构及院校实验室等在经济上难以接 受，不利于科学研究的发展。在公开号为CN87205653的技术专利中，公开了一种机械式双向拉伸试验仪。 该试验仪利用一个顶部装有万向头的十字加荷头通过四个铰链分别与四根互相对称的 斜撑杆铰接，每个斜撑杆的下端通过铰链又分别与应变式测力传感器铰接，按不同双 向应力比的需要，选定斜撑杆的长度，使其与测力传感器成一定的夹角，应变式测力 传感器向外的一端有一穿过十字支撑架尾端支撑板的导向杆，导向杆上套有一缓冲弹 簧，每个测力传感器下端开有一纵向通槽，各通槽与十字架底座之间，均有一支承着 测力传感器并使其可在十字架底座上前后滑动的滚柱；测力传感器向里的一端是试件 夹头；测力传感器通过装于其上的接线插头与动态应变仪相联接。但该试验仪的缓冲 弹簧造成了测力传感器测得的数据偏小，其结构也比较复杂。三
技术实现思路
为了解决现有的双向拉伸装置存在的或者只能实现双向等拉或者双向定比例拉 伸，或者结构复杂、价格昂贵、数据不准的不足，本专利技术提出了一种双向拉伸试验装置。本专利技术包括固定分力机构、可调分力机构、可测力传力机构和不可测力传力机构。 将十字形试件置于装置的中心位置，固定分力机构、可调分力机构、可测力传力机构 和不可测力传力机构分别通过试件夹头与十字形试件的四个方向固定连接，对十字形 试件实施拉伸。固定分力机构和可调分力机构位于十字形试件的垂直轴线上并对称于 十字形试件；可测力传力机构和不可测力传力机构位于十字形试件的水平轴线上亦对 称于十字形试件。固定分力机构和可调分力机构均包括试件夹头、短螺杆、两个分力臂、销轴、螺 母、固定块、拉伸夹柄和销轴ll。固定分力机构还包括有力传感器和一块支撑板，该 支撑板的两端分别通过销轴与固定分力机构分力臂的一端活动连接；力传感器位于固 定分力机构上；拉伸夹柄装入位于固定块上安装孔中， 一端穿出固定块并与力传感器 连接。两个分力臂的一端分别与固定块活动连接；试件夹头位于两层支撑板间距之中。 可调分力机构还包括有两块支撑板，并且两块支撑板的一端与分别与分力臂的一端活 动连接，另一端与位于可调分力机构中心位置的试件夹头配合；两个分力臂的另一端 分别与固定块连接；可调分力机构的拉伸夹柄亦装入位于固定块上的安装孔中， 一端 穿出固定块并与试件夹头连接-,不可测力传力机构和可测力传力机构主要由传力臂、试件夹头、螺纹杆、螺母组 成；可测力传力机构还包括一个两端分别与短螺杆和螺纹杆相连的传感器。不可测力 传力机构包括螺纹杆，试件夹头与螺纹杆焊接为一体；螺纹杆的一端与传力臂连接， 另一端与试件夹头连接。力传感器位于可测力传力机构上，两端分别与短螺杆和螺纹 杆相连；试件夹头与短螺杆焊接为一体；轴承位于传力臂的两端，并且该轴承以分力 臂的侧面为轨道滑动，从而将固定分力机构上的拉伸夹柄所作的纵向运动转化为与试 验机的拉伸方向垂直的横向运动。根据试验要求，制作多组不同长度的支撑板，通过 更换支撑板改变试件纵向和横向承受的载荷比，从而实现试件在纵向和横向不同比例 的拉伸位移。本专利技术安装在万能试验机或压力试验机上，可以通过为可调分力机构安装不同长 度的支撑板来实现十字形试件纵向和横向不同比例的拉伸位移，从而可以描述试件从 单向拉伸到双向等拉整个范围变形情况，实现真实地反映以拉为主的板料成形状况。 本专利技术与现有的一般双向拉伸试验装置相比，具有结构轻巧，成本低，操作简单易行的特点。四附图说明附图1是双向拉伸试验装置的结构示意图； 附图2是双向拉伸试验装置的构成示意附图3是固定分力机构的结构示意图，其中a图是固定分力机构主视图，b图是固定分力机构仰视图，图C是固定分力机构俯视附图4是可调分力机构的结构示意图，其中a图是可调分力机构主视图，b图是可调分力机构B向视附图5是传力臂结构示意图，其中a图是传力臂结构主视图，b图是传力臂结构 左视图，图C是传力臂结构A向剖面附图6是固定块结构示意图，其中a图是固定块结构主视图，b图是固定块结构 俯视附图7是试件夹头的结构示意图； 附图8是试件夹头的结构示意图。图中l.传力臂2.试件夹头3.短螺杆4.力传感器5.分力臂6.销轴7.螺母8.固定块9.拉伸夹柄10.支撑板11.销轴12.螺纹杆13.螺母14.十字形试件15.拉伸夹柄16.试件夹头17.支撑板18.螺纹杆19.轴20.轴承2L传力板22. H形焊接块23.螺纹杆安装孔24.拉伸夹柄安装孔25.销轴安装孔26.试件垫片27.螺栓28.夹头本体29.销轴安装孔30.夹头本体31.可测力传力机构32.固定分力机构33.不可测力传力机构34.可调分力机构五具体实施例方式本实施例是用于十字形试件的双向拉伸试验装置，包括固定分力机构32、可调分 力机构34、可测力传力机构31和不可测力传力机构33。将十字形试件14置于装置的 中心位置，固定分力机构32、可调分力机构34、可测力传力机构31和不可测力传力 机构33分别通过试件夹头与十字形试件14的四个方向固定连接，对十字形试件14实施拉伸。固定分力机构32和可调分力机构34位于十字形试件的垂直轴线上并对称 于该试件；可测力传力机构31和不可测力传力机构33位于十字形试件的水平轴线上 亦对称于该试件。 具体实施中固定分力机构32和可调分力机构34均包括试件夹头2、短螺杆3、两个分力臂5、 销轴6、螺母7、固定块8、拉伸夹柄和销轴ll。固定分力机构32还包括有力传感器 4和一块支撑板10，该支撑板的两端有与销轴11配合的孔；可调分力机构还包括有两 块支撑板17，并且两块支撑板的一端与分别与分力臂5的一端活动连接，另一端与位 于可调分力机构中心位置的试件夹头16配合。试件夹头2包括夹头本体30、螺栓27和试件垫片26 (图7);夹头本体30是用 45#钢调质制成的块状件， 一端有凸台，使其外形呈阶梯状；夹头本体30凸台端的端 面与短螺杆3焊接为一体；夹头本体30的上表面分布有四个通孔。试件垫片26用钢 材制成，其外形为与夹头本体30平面配合的方形，试件垫片上有四个安装孔，该安装 孔的位置与夹头本体30上的四个通孔相对应。将试件14 一端夹在试件垫片26和夹头 本体30之间，并通过螺栓27夹紧固定。试件夹头16包括夹头本体28、螺栓27和试 件垫片26，与试件夹头2的不同在于，其凸台上有销轴安装孔29,用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双向拉伸试验装置，包括试件夹头、力传感器和拉伸机构，将十字形试件置于装置的中心位置，拉伸机构分别通过试件夹头与试件的四个方向固定连接，对试件实施拉伸，其特征在于： ａ．拉伸机构包括固定分力机构（３２）、可调分力机构（３４）、可测力 传力机构（３１）和不可测力传力机构（３３）；固定分力机构（３２）和可调分力机构（３４）位于试件（１４）的垂直轴线上并对称于试件（１４），可测力传力机构（３１）和不可测力传力机构（３４）位于试件（１４）的水平轴线上，亦对称于试件（１４）； ｂ．可调分力机构（３４）和固定分力机构（３２）包括短螺杆（３）、力传感器（４）、分力臂（５）、销轴（６）、销轴（１１）、螺母（７）、固定块（８）、拉伸夹柄（９）、拉伸夹柄（１５）、试件夹头（２）和试件夹头（１６）；固定分力机构（３２）还 包括有力传感器（４）和一块支撑板（１０），该支撑板的两端有与销轴（１１）配合的孔；可调分力机构（３４）还包括有从中间一分为二的支撑板（１７），并且两块支撑板的两端均有与销轴和试件夹头（２）配合的孔；固定分力机构（３２）上连接有力传感器（４）；拉伸夹柄（９）装入位于固定块（８）上安装孔中，一端穿出固定块（８）并与力传感器（４）连接；两个分力臂（５）的两端分别与固定块（８）和支撑板（１０）的一端活动连接；试件夹头（２）位于两层支撑板（１０）间距之中；可调分力机构（３４）的拉伸夹柄（１５）亦装入位于固定块（８）上的安装孔中，一端穿出固定块（８）并与试件夹头（１６）连接；两个分力臂（５）的一端分别与固定块（８）连接，另一端分别与支撑板（１７）的一端活动连接，而支撑板（１７）的另一端分别与试件夹头（１６）连接； ｃ ．不可测力传力机构（３３）和测力传力机构（３１）主要包括传力臂（１）、试件夹头（２）、螺纹杆（１２）、螺纹杆（１８）、螺母（１３）和力传感器（４）；试件夹头（２）与螺纹杆（１２）焊接为一体；螺纹杆（１２）的一端与传力臂（１）连接，另一端与试件夹头（２）连接；力传感器（４）位于可测力传力机构（３１）上，两端分别与短螺杆（３）和螺纹杆（１８）相连；试件夹头（２）与短螺杆（３）焊接为一体；轴承（２０）位于传力臂（１）的两端，并且该轴承以分力臂（５）的侧面为轨道滑动。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建军，陈智勇，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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