一种单向复合材料试样片及其压缩测试夹具

技术领域

本发明属于测试夹具技术领域，具体涉及一种单向复合材料试样片及其压缩测试夹具。

背景技术

I SO 13003：2003规定了纤维增强塑料，周期性荷载条件下疲劳特性的测定。目前，在进行疲劳测试时，用夹具夹住待测试材料的两端部，然后通过试验机器对待测试材料进行拉伸或压缩循环载荷测试；

专利申请号(202010688978.7)一种载荷与环境耦合作用的复合材料压缩夹具及使用方法公开一种载荷与环境耦合作用的复合材料压缩夹具及使用方法，涉及复合材料压缩测试装置技术领域，主要结构包括夹具底座、夹持器、弹簧架、长螺杆、弹簧、挡片和限位螺母；夹持器用于夹持复合材料试样；长螺杆一端与夹具底座相连接，长螺杆另一端设有螺纹，挡片设于长螺杆的另一端，限位螺母与螺纹配合连接；弹簧架为T型结构，挡片中部设有一导向孔，弹簧架的两端套设于长螺杆上，弹簧套设于弹簧架的尾端，弹簧架的尾端伸入导向孔内；在无需电子设备的情况下，对复合材料试验在极端环境下提供精确定量的压缩载荷，完成复合材料在多种极端环境下承受压缩载荷的服役模拟试验，根据不同的环境模拟要求以及试样种类不同自行调整测试条件和步骤；

上述申请通过螺母在螺栓上的转动推动弹簧对弹簧架进行挤压从而实现对试样片的压缩，其中挡片需要在螺母的推动下载螺纹上滑动，此种方式存在卡孔现象，长时间强行运行导致的螺纹磨损而挡片的位置相对下降，从而导致挤压方向产生角度偏差，进而导致试样片所受作用力方向变化，导致测得的数据失真，基于此，我司研发出一款利单向复合材料试样片及其压缩测试夹具来代替现有技术。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种单向复合材料试样片及其压缩测试夹具，以解决螺纹磨损造成的相对位置下降使受力方向改变造成数据失真的技术问题。

一种单向复合材料试样片，包括利用车床一次加工成型的试样片，其特征在于：试样片左右两端向中部平面曲面过度，且所述试样片左右两端预留夹持平面。

一种压缩测试夹具，包括底座以及沿底座中部相互远离安装的第一挡板和第二挡板，第一挡板和第二挡板同轴安装；

第一导杆和第二导杆，所述第一导杆和第二导杆一端与第一挡板固定连接，另一端与第二挡板固定连接；

第一导杆和第二导杆上依次套设推动片、传导片和导向滑套，推动片与传导片之间安装导向杆，导向杆一端与推动片固定连接，其另一端贯穿传导片，且导向杆上套设弹簧，弹簧位于推动片与传导片之间；

夹持器，所述夹持器位于推动片与第一挡板之间，夹持器用于夹持试样片，通过导向滑套在第一导杆和第二导杆上挤压传导片，从而使弹簧对推动片进行挤压，推动片配合夹持器对试样片进行压缩。

通过采用上述技术方案：在底座的两端安装第一挡板和第二挡板，对底座的平面进行光滑处理，避免第一挡板与第二挡板的同轴度产生位置偏差，导向滑套在第一导杆和第二导杆上向传导片进行滑动，直至驱动传导片对弹簧进行挤压，弹簧受力后收缩对夹持器所夹持的试样片进行压缩，对此进行说明的是，弹簧为已知弹性系数的弹簧，其压缩量与弹簧载荷具有明确对应管线。

进一步地：所述第一导杆和第二导杆上各布置一个导向滑套，第一导杆和第二导杆上的导向滑套之间通过转动侧板与挤压座转动连接；

挤压座，所述挤压座包括滑动安装于固定座的T型滑块。

进一步地：所述夹持器包括上夹持座、下夹持座和滑动座，上夹持座与第一挡板固定连接，滑动座与下夹持座之间通过多根转动杆相连。

进一步地：所述底座上开设T型滑道，沿T型滑道布置壁墙，滑动座放置于T型滑道内滑动，且滑T型滑道内放置充盈座，将挤压座放置于T型滑道对充盈座以及滑动座进行挤压使下夹持座与上夹持座对试样片进行夹合。

通过采用上述技术方案：由于采用导向滑套对传导片进行推动，导致存在导向滑套存在前后错位推动的可能性，若采用气缸或电缸推动则导致无法实现挤压座的功能；

本发明的核心改进在于：采用转动杆将T型滑块与导向滑块转动连接，使T型滑块可以驱动导向滑套同步运行的同时使转动杆可以带动T型滑块和挤压座进行小幅度的转动；

在进行压缩测试过程中，T型滑块在转动杆的作用下带动挤压座进入T型滑道，挤压座对充盈座和滑动座在T型滑道内挤压，使滑动座上的转动杆随滑动座的平移逐渐将下夹持座支起，从而完成对试样片的夹持，对此需要说明的是下夹持座受壁墙的限制，无法向第二挡板一侧倾斜，壁墙包置下夹持座，当挤压座完全陷入T型滑道后，加压做、滑动座和充盈座无法事项横向运动，对此说明的是充盈座内具滑动，T型滑块沿充盈座的滑道驱动传导片，直至驱动传导片对弹簧进行挤压，弹簧受力后收缩对夹持器所夹持的试样片进行压缩；

对上述技术方案中T型滑道与滑动座、挤压座和充盈座之间的关系进行说明，T型滑动的总长度等于滑动座、挤压座和充盈座的总和，为了方便挤压座的安装可以在底座上布置曲面。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过采用T型滑道与滑动座、挤压座和充盈座使下夹持座子压缩过程中无法回缩，同时利用夹持过程中的滑道对压缩过程中的行进进行导向，提高受力方向的稳定性。

附图说明

图1是本发明试样片结构图；

图2是本发明夹具结构图；

图3是本发明夹持器结构图；

图4是本发明导向滑套与挤压座连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1：

如图1-图4所示：

一种单向复合材料试样片及其压缩测试夹具，包括利用车床一次加工成型的试样片1，其特征在于：试样片1左右两端向中部平面2曲面3过度，且所述试样片左右两端预留夹持平面；

包括底座4以及沿底座4中部相互远离安装的第一挡板5和第二挡板6，第一挡板5和第二挡板6同轴安装；

第一导杆7和第二导杆8，所述第一导杆7和第二导杆8一端与第一挡板5固定连接，另一端与第二挡板6固定连接；

第一导杆7和第二导杆8上依次套设推动片9、传导片10和导向滑套11，推动片9与传导片10之间安装导向杆12，导向杆12一端与推动片9固定连接，其另一端贯穿传导片10，且导向杆12上套设弹簧13，弹簧13位于推动片9与传导片10之间；

夹持器14，所述夹持器14位于推动片9与第一挡板5之间，夹持器14用于夹持试样片1，通过导向滑套11在第一导杆7和第二导杆8上挤压传导片10，从而使弹簧13对推动片9进行挤压，推动片9配合夹持器14对试样片1进行压缩。

通过采用上述技术方案：在底座4的两端安装第一挡板5和第二挡板6，对底座4的平面进行光滑处理，避免第一挡板5与第二挡板6的同轴度产生位置偏差，导向滑套11在第一导杆7和第二导杆8上向传导片10进行滑动，直至驱动传导片10对弹簧13进行挤压，弹簧13受力后收缩对推动片9施压载荷，从而使推动片9向夹持器14所夹持的试样片1进行压缩，对此进行说明的是，弹簧13为已知弹性系数的弹簧，其压缩量与弹簧载荷具有明确对应关系。

实施例2

如图1至图4所示：

一种单向复合材料试样片及其压缩测试夹具，包括利用车床一次加工成型的试样片1，其特征在于：试样片1左右两端向中部平面2曲面3过度，且所述试样片左右两端预留夹持平面；

包括底座4以及沿底座4中部相互远离安装的第一挡板5和第二挡板6，第一挡板5和第二挡板6同轴安装；

第一导杆7和第二导杆8，所述第一导杆7和第二导杆8一端与第一挡板5固定连接，另一端与第二挡板6固定连接；

第一导杆7和第二导杆8上依次套设推动片9、传导片10和导向滑套11，推动片9与传导片10之间安装导向杆12，导向杆12一端与推动片9固定连接，其另一端贯穿传导片10，且导向杆12上套设弹簧13，弹簧13位于推动片9与传导片10之间；

夹持器14，所述夹持器14位于推动片9与第一挡板5之间，夹持器14用于夹持试样片1，通过导向滑套11在第一导杆7和第二导杆8上挤压传导片10，从而使弹簧13对推动片9进行挤压，推动片9配合夹持器14对试样片1进行压缩；

所述第一导杆7和第二导杆8上各布置一个导向滑套11，第一导杆7和第二导杆8上的导向滑套11之间通过转动侧板15与挤压座16转动连接；

挤压座16，所述挤压座16包括滑动安装于固定座17的T型滑块18；

所述夹持器14包括上夹持座19、下夹持座20和滑动座21，上夹持座19与第一挡板5固定连接，滑动座21与下夹持座之20间通过多根转动杆22相连；

所述底座4上开设T型滑道23，沿T型滑道23布置壁墙24，滑动座21放置于T型滑道23内滑动，且滑T型滑道23内放置充盈座25，将挤压座16放置于T型滑道23对充盈座25以及滑动座21进行挤压使下夹持座20与上夹持座19对试样片1进行夹合。

通过采用上述技术方案：由于采用导向滑套11对传导片10进行推动，导致存在导向滑套11存在前后错位推动的可能性，若采用气缸或电缸推动则导致无法实现挤压座的功能；

本发明的核心改进在于：采用转动杆15将T型滑块18与导向滑套11转动连接，使T型滑块18可以驱动导向滑套11同步运行的同时使转动杆15可以带动T型滑块18和挤压座16进行小幅度的转动；

在进行压缩测试过程中，T型滑块18在转动侧板15的作用下带动挤压座16进入T型滑道23，挤压座16对充盈座25和滑动座21在T型滑道23内挤压，使滑动座21上的转动杆22随滑动座21的平移逐渐将下夹持座20支起，从而完成对试样片1的夹持，对此需要说明的是下夹持座20受壁墙24的限制，无法向第二挡板6一侧倾斜，壁墙24包置下夹持座20，当挤压座16完全陷入T型滑道23后，挤压座做、滑动座和充盈座无法实现横向运动，对此说明的是充盈座内具滑动，T型滑块沿充盈座的滑道驱动传导片，直至驱动传导片对弹簧进行挤压，弹簧受力后收缩对夹持器所夹持的试样片进行压缩；

对上述技术方案中T型滑道与滑动座、挤压座和充盈座之间的关系进行说明，T型滑动的总长度等于滑动座、挤压座和充盈座的总和，为了方便挤压座的安装可以在底座上布置曲面。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。