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原文传递一种检测纤维强度的夹具及方法

专利名称：	一种检测纤维强度的夹具及方法
摘要：	本发明公开了一种检测纤维强度的夹具及方法，包括上下对称设置的两个夹具本体、柱形连接座和传力螺杆，所述柱形连接座稳定插入拉拔试验机的支撑套筒内；所述上下两个夹具本体分别通过两个柱形连接座连接拉拔试验机的上端和下端支撑套筒；所述夹具本体包括U型钢框、刚度支撑和绕丝辊轴，所述U型钢框由一个底板和两端对称设置的两个侧板组成，所述两侧板中部连接刚度支撑，所述两侧板上部连接绕丝辊轴；所述绕丝辊轴外活动套设环形卡具；所述上下两个夹具本体之间竖直设置引伸计，该夹具通过缠绕的方式进行锁紧，适用于纤维或金属丝等不易夹持又易断的试样，各个环节协调性好，能提高测试效率，保证测试的准确性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	太原理工大学
发明人：	马钢;王志勇;张玉;马志宏;刘元珍;赵晖;王志华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910164860.1
公开号：	CN109765100A
代理机构：	太原高欣科创专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	崔雪花;冷锦超
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	030024 山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号
主权项：	1.一种检测纤维强度的夹具，其特征在于，包括上下对称设置的两个夹具本体、柱形连接座（2）和传力螺杆（3），所述柱形连接座（2）为带销孔的中空圆柱体，所述柱形连接座（2）的外径与拉拔试验机的支撑套筒的内径为配套设置，使柱形连接座（2）稳定插入拉拔试验机的支撑套筒内；所述柱形连接座（2）的销孔内穿设定位插销（1），所述柱形连接座（2）一端底面开设有螺孔，所述螺孔内连接传力螺杆（3），所述传力螺杆为竖直设置的双头螺纹杆，一端螺纹连接柱形连接座（2），另一端螺纹连接夹具本体，所述传力螺杆（3）与夹具本体连接处还设置有紧固螺母（6）；所述夹具本体包括U型钢框（4）、刚度支撑（7）和绕丝辊轴（5），所述U型钢框（4）由一个底板（41）和两端对称设置的两个侧板（42）组成，所述侧板（42）的上部、中部、底部均设有组装螺孔（44），所述底板（41）中心设有传力螺杆孔（43），所述底板（41）两侧均设有组装螺孔（44），所述底板两侧的组装螺孔（44）与所述侧板底部的组装螺孔（44）位置对应，所述底板（41）和两个侧板（42）通过对应的组装螺孔采用螺栓连接拼接构成U型钢框（4）；所述底板（41）中心的传力螺杆孔（43）通过螺纹连接传力螺杆（3）；所述两块侧板（42）上部和中部的组装螺孔设置于对称位置，所述两侧板中部的组装螺孔通过螺纹连接刚度支撑（7），所述两侧板上部的组装螺孔通过螺纹连接绕丝辊轴（5）；所述绕丝辊轴（5）为水平设置的高强双头螺丝杆，所述绕丝辊轴（5）中部光面，两端设有长距螺纹，所述绕丝辊轴（5）的两端穿过U型钢框的侧板上部组装螺孔后使用锁紧螺母（17）锁死；所述绕丝辊轴（5）外活动套设环形卡具（10），所述环形卡具（10）横截面为C型，与所述绕丝辊轴（5）贴合，所述环形卡具上设置有锁紧螺栓（101），所述环形卡具（10）通过锁紧螺栓（101）压紧绕丝辊轴（5）；所述上下两个夹具本体之间竖直设置引伸计（9），所述引伸计（9）的上下两端分别连接上下两个夹具本体同一侧的侧板；所述上下两个夹具本体分别通过柱形连接座（2）与拉拔试验机的上端支撑套筒和下端支撑套筒连接。 2.根据权利要求1所述的一种检测纤维强度的夹具，其特征在于，所述环形卡具（10）内壁设置有橡胶垫层（102）。 3.根据权利要求1所述的一种检测纤维强度的夹具，其特征在于，所述刚度支撑（7）为水平设置的支撑板或支撑柱。 4.根据权利要求1所述的一种检测纤维强度的夹具，其特征在于，所述刚度支撑（7）数量为一个或多个。 5.采用权利要求1-4任一所述的夹具检测纤维强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将夹具装配完整，将分别与两个夹具连接的柱形连接座分别插入拉拔试验机的上下端支撑套筒内，当柱形连接座的销孔和试验机支撑套筒销孔对准后，将定位插销插入销孔；步骤二、制备纤维试样长度为100-150mm的待测试样，其中，纤维试样的上下端为缠绕段，上下缠绕段长度各为30-70mm，使得试样对应的有效标距长度分别为5-50mm，用记号笔对纤维试样的标距段进行涂色以作为标记；步骤三、将纤维试样上缠绕段紧绕于上夹具本体的上绕丝辊轴，绕出端为标距段和下缠绕段，手动操作拉拔试验机控制盒调整移动横梁高度以使上夹头移动到合适位置，即上下夹具本体的辊轴边缘间距恰好为纤维的有效标距长度，留出标距段后，将纤维试样下缠绕段紧绕于下夹具本体的绕丝辊轴相应位置处；并且保证定位后的纤维试样标距段与拉拔试验机所施加的拉力作用线重合于同一直线；步骤四、绕丝完成后，拧紧位于绕丝辊轴两端螺纹处的锁紧螺母，避免绕丝辊轴再发生转动，并移动环型卡具位于绕丝辊轴的纤维缠绕部位后，拧紧锁紧螺栓使卡具夹紧以提高橡胶垫层与纤维缠绕段间的摩阻力，保证试验过程中纤维缠绕段不至因拉力而发生滑移；步骤五、安装完成后，将引伸计轻轻卡入上下两套夹具本体的侧板之间，使引伸计保持稳定；其中，引伸计量测试验过程中纤维的伸长量L，拉拔试验机所集成的力传感器量测试验过程中纤维的受拉载荷F，引伸计与力传感器所量测的实时数据均实时传输至电脑，并自动绘制力-变形曲线，即F-L曲线；步骤六、开动拉拔试验机，调整拉伸速度后，开始加载拉力，将试样拉伸至断裂，从自动绘图设备上得出纤维拉伸过程的力-变形曲线，即F-L曲线，换算得出纤维拉伸过程的应力-应变曲线，即曲线。 6.根据权利要求5所述的检测纤维强度的方法，其特征在于，所述拉拔试验机可以被万能材料试验机代替。
所属类别：	发明专利