专利名称：材料试验机双楔形夹头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及拉力和万能材料试验机夹头(钳口)，特别是涉及拉力和万能材料试验机的楔形夹头。
目前，公知的拉力和万能材料试验机的楔形夹头，一直是沿着一个楔形夹角即锁紧角进行夹持的。一个楔形夹角进行夹持，则永远无法克服夹紧与拆卸的矛盾。若楔形夹角取较大值，虽然扩张量大，试件容易装卸，但自锁性能差，要夹紧试件，卡口牙齿则应付出较大的切割力，因而卡口打滑、崩齿、耐用性能差；若楔形夹角取较小值，虽然自锁性能强容易夹紧，特别是容易把抗拉强度低的试件夹紧，然而，夹得越紧，拆卸就越困难。有的试验机为克服打滑现象，加大了手柄拉簧的拉力，这非但不能提高卡口的耐用性，反而使试件的装卡与拆卸更为费力、费事；有鉴于此，有的试验机采用液压夹头，然而，这不但没有从根本上解决问题，反而带来液压油缸易泄漏油的新的矛盾。
本实用新型的目的即在于为拉力和万能材料试验机提供新型双楔形夹头，从源头上解决夹紧与拆卸的矛盾，使之具有装卸快速、省力、夹持牢靠，耐用性强。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
在楔形夹板中间安装有楔形卡口，该楔形卡口能沿着楔形夹角上下移动；楔形卡口为平面楔形或弧面楔形，即楔形夹板与楔形卡口的接合面为平面楔形的斜面或弧面楔形的柱体曲面；楔形卡口的楔形夹角小于楔形夹板的楔形夹角；上夹头不设计手柄拉簧，下夹头手柄拉簧无拉紧力(其拉力仅能支承楔形夹板和楔形卡口自身重量)。
在进行拉伸试验时，由于该实用新型限制了手柄拉簧拉力，试件装卡迅速、方便、省力；再由于该实用新型设计了自锁角，试件与卡口有一个较小的摩擦力就能将试件夹往，并且随着拉力的增大，很快就能将试件锁死，不会出现打滑、崩齿现象；拆卸时，由于楔形夹板的楔形夹角大，扩张量大，在竖直方向一个较小的位移量即可将锁死的卡口松开。
根据实践经验，楔形夹板的楔形夹角(夹体的夹角或称扩张角)应不大于50°，楔形卡口的楔形夹角(自锁角)应不大于18°；上夹头(上钳口)手柄不按拉簧，下夹头手柄拉簧无夹紧力，这一组合将是本实用新型的最佳方案。
本实用新型的优点由于本实用新型采用上述技术方案，从源头上解决了夹紧与拆卸的矛盾，试件装卡迅速、方便、省力，夹持牢靠、锁紧性强，拆卸省力，卡口耐用性强。
本实用新型的具体构造由附图给出
图1是根据本实用新型给出的用导向杆导向的双楔形夹头示意图。
图2是图1中零件[2]的主视图(该零件左右对称)。
图3是图2的A向视图。
图4是图2的B向视图。
图5是图1中零件[5]的主视图。
图6是图5的C向视图。
图7是根据本实用新型给出的楔形夹板与楔形卡口全部为平面接合的双楔形夹头的示意图。
图8是图7的D向视图。
图9是图7中零件[10]的示意图。
图10是图9的E向视图。
图11是根据本实用新型给出的用止口挡板导向，楔形夹板与楔形卡口凸凹相嵌的双楔形夹头的示意图。
图12是图11中的零件[19]的示意图。
图13是图12的A-A剖视图。
图14是图12的另一种形状。
图15是图14的B-B剖面图。
图16是图7、图11中零件[12]的示意图。
图中1.夹体 2.楔形夹板(A型)3.压缩弹簧 4.导向杆5.楔形卡口(A型)6.螺钉 7.平面挡板 8.顶杆9.楔形夹板(B型)10.楔形卡口(B型) 11.挂簧螺钉12.止口挡板13.拉簧14.定位销 15.升降板 16.垫板17.螺钉18.楔形夹板(C型) 19.楔形卡口(C型)20.楔形卡口(C型)又一种形状21.楔形夹板[2]上下槽的中心线22.楔形卡口[5]的园孔轴线 23.园孔实现本实用新型的最好方式楔形夹板中间安装有楔形卡口，该楔形卡口能沿着楔形夹角β上下移动；楔形卡口为平面楔形或弧面楔形，即楔形夹板与楔形卡口的接合面为平面楔形的斜面或弧面楔形的柱体曲面，楔形卡口的楔形夹角β小于楔形夹板的楔形夹角α，并且β角不大于18°，α角不大于50°；上夹头不设计手柄拉簧，下夹头手柄拉簧无拉紧力(其拉力仅能支承楔形夹板和楔形卡口自身重量)。
为了使用方便起见，本实用新型在其实施例中采用了以下技术措施当楔形卡口[5]为平面楔形用导向杆[4]导向时
——楔形卡口[5]外侧面与楔形夹板[2]内侧面凸凹相嵌，并且前者凸部尺寸i小于后者凹部尺寸L；——楔形夹板[2]凹部上、下方向开有矩形定位槽(图2A向、B向)，楔形卡口[5]凸部两则开有不同直径园孔[23]，孔内分别装有压缩弹簧[3]和带台阶的导向杆[4]，上述导向杆[4]可插入楔形夹板[2]的上、下矩形定位槽中，在压缩弹簧[3]的作用下，可将楔形卡口[5]上顶至足够高度；——楔形夹板[2]的矩形定位槽(图2A向、B向)、楔形卡口[5]的园孔[23]、导向杆[4]，它们的轴线与平面楔形卡口[5]的斜面方向一致，以保证楔形卡口[5]能沿着楔形夹角β上下移动。
当楔形卡口[5]为弧面楔形用导向杆[4]导向时(因其结构与前者大体相同，未在图中示出)；——楔形卡口[5]外侧面与楔形夹板[2]内侧面凸凹相嵌，并且前者凸部尺寸i小于后者凹部尺寸L；——楔形夹板凹部上、下方向开有环形定位槽(图2A向、B向)，楔形卡口[5]凸部两侧开有不同直径园孔[23]，园孔[23]内分别装有压缩弹簧[3]和带台阶的导向杆[4]，上述导向杆可插入楔形夹板[2]的上、下环形定位槽(图2A向、B向)中，在压缩弹簧[3]的作用下，可将楔形卡口[5]上顶至足够高度；——楔形夹板[2]的环形定位槽(图2A向、B向)、楔形卡口[5]的园孔[23]、导向杆[4]，它们的轴线与弧面楔形卡口[5]的园弧母线方向一致，以保证楔形卡口[5]能沿着楔形夹角β上下移动。
当楔形卡口[19]为平面楔形用止口挡板[12]导向时——楔形卡口[19]外侧面与楔形夹板[18]内侧面凸凹相嵌，并且前者凸部尺寸i小于后者凹部尺寸L；——楔形卡口[19]下部两端按有挂簧螺钉[11]，挂簧螺钉[11]上按有拉簧[13]，楔形卡口[19]在拉簧[13]的作用下被拉至足够高度；——止口挡板[12]的导向方向与楔形卡口[19]的斜面方向一致，并与楔形卡口[19]间隙配合，以保证楔形卡口[19]能沿着楔形夹角β上下移动。
当楔形卡口[10]与楔形夹板[9]全平面接合(无凸凹相嵌)时——楔形卡口[10]下部两端按有挂簧螺钉[11]，挂簧螺钉[11]上按有拉簧[13]，楔形卡口[10]在拉簧[13]的作用下被拉至足够高度；——止口挡板[12]的导向方向与楔形卡口[10]的斜面方向一致，并与楔形卡口[10]间隙配合，以保证楔形卡口[10]能沿着楔形夹角β上下移动。
下面就以上肆个实施例来分别说明其工作过程第一个实施例——楔形卡口[5]为平面楔形用导向杆[4]导向时的工作过程向下拉上夹头顶杆手柄(图中未示出)，顶杆[8]向上顶起楔形夹板[2]，使之沿楔形夹角α两边张开。此时，楔形卡口[5]在楔形夹板[2]中已被压缩弹簧[3]顶至最上位置，因此楔形卡口[5]也处于张开状态。放入试件后，向上推顶杆手柄，顶杆[8]下压，楔形夹板便沿着楔形夹角α两边合拢，并带动楔形卡口[5]将试件夹住；并用同样的方法夹住试件另一端。拉伸一开始，楔形卡口[5]首先沿楔形夹角β(自锁角)两边产生位移，将试件夹紧，随着拉力的不断增大，锁紧力也不断增大，直至将试件彻底夹紧(锁死)。此时有二种情况第一种楔形卡口[5]未达到限定位置即向下未碰到楔形夹板[2]时，试件已拉断，则试验便靠结束；第二是楔形卡口[5]到达限定位置试件还没拉断，那么楔形卡口[5]就会带动楔形夹板[2]沿着楔形夹角α两边继续夹紧，与楔形卡口[5]的夹紧过程相同(此时可将楔形卡口与楔形夹板看作一个整体)，试件将被进一步夹紧直至拉断为止。
当试验结束拆卸被拉断试件残体时，楔形夹板[2]在顶杆[8]的作用下沿楔形夹角α两边张开，楔形卡口[5]在导向杆[4]和压缩弹簧[3]的共同作用下沿楔形夹角β两边上移，并且自动复位。
第二个实施例——楔形卡口[5]为弧面楔形用导向杆[4]导向，因其工作过程与第一个实施例完全相同，在此不再重述。
第三个实施例——楔形卡口[19]为平面楔形用止口挡板[12]导向时的工作过程这一实施例试件的夹持、拉断工作过程与第一个实施例相同，所不同的是在楔形夹板[18]被顶杆[8]顶开以后楔形卡口[19]在止口挡板[12]和拉簧[13]的共同作用下沿楔形夹角β两边上移并且自动复位。
第四个实施例——楔形卡口[10]与楔形夹板[9]全平面接合(无凸凹相嵌)时的工作过程这一实施例的夹持、拉断、拆卸的工作过程与前面的实施例工作过程基本相同，所不同的是楔形卡口[10]无限位(凸凹相嵌)结构，由于材料的抗压性能高于抗拉性能，同时，此实施例β角取偏高值，所以，不必担心楔形卡口[10]被拉出的可能性。
最后需要说明楔形夹板的设计可为一块、二块或三块组成，图8是由三块组成的楔形夹板示意图。
权利要求1.材料试验机双楔形夹头——其中包括楔形夹板和楔形卡口，其特征是——楔形夹板中间安装有楔形卡口，该楔形卡口能沿着楔形夹角β上下移动；——楔形卡口的楔形夹角β小于楔形夹板的楔形夹角α。
2.如权利要求1所述的双楔形夹头，其特征是——楔形卡口[5]为平面楔形用导向杆[4]导向，楔形夹板[2]凹部上、下方向有矩形定位槽(图2A向、B向)，平面楔形卡口[5]凸部两侧开有不同直径园孔[23]，孔内分别装有压缩弹簧[3]和带台阶的导向杆[4]，上述导向杆[4]可插入楔形夹板[2]的上、下矩形定位槽中，在压缩弹簧[3]的作用下，可将楔形卡口[5]上顶至足够高度；——楔形夹板[2]的矩形定位槽(图2A向、B向)、楔形卡口[5]的园孔[23]、导向杆[4]，它们的轴线与平面楔形卡口[5]的斜面方向一致，以保证楔形卡口[5]能沿着楔形夹角β上下移动。
3.如权利要求1所述的双楔形夹头，其特征是——楔形卡口[5]为弧面楔形用导向杆[4]导向，楔形夹板[2]凹部上、下方向开有环形定位槽(图2A向、B向)，弧面楔形卡口[5]凸部两侧开有不同直径园孔[23]，孔内分别装有压缩弹簧[3]和带台阶的导向杆[4]，上述导向杆可插入楔形夹板[2]的上、下环形定位槽中，在压缩弹簧[3]的作用下，可将楔形卡口[5]上顶至足够高度；——楔形夹板[2]的环形定位槽(图2A向、B向)、楔形卡口[5]的园孔[23]、导向杆[4]，它们的轴线与弧面楔形卡口[5]的园弧母线方向一致，以保证楔形卡口[5]能沿着楔形夹角β上下移动。
4.如权利要求1所述的双楔形夹头，其特征是——楔形卡口[19]为平面楔形用止口挡板[12]导向，楔形卡口[19]下部两端按有挂簧螺钉[11]，挂簧螺钉[11]上按有拉簧[13]，楔形卡口[19]在拉簧[13]的作用下被拉至足够高度；——止口挡板[12]的导向方向与楔形卡口[19]的斜面方向一致，并与楔形卡口[19]间隙配合，以保证楔形卡口[19]能沿着楔形夹角β上下移动。
5.如权利要求1-4之一所述的双楔形夹头，其特征是楔形卡口的外侧面与楔形夹板的内侧面凸凹相嵌，并且前者凸部的尺寸i小于后者凹部的尺寸L。
6.如权利要求1所述的双楔形夹头，其特征是——楔形卡口[10]与楔形夹板[9]全平面接合(无凸凹相嵌)，楔形卡口[10]下部两端按有挂簧螺钉[11]，挂簧螺钉[11]上按有拉簧[13]，楔形卡口[10]在拉簧的作用下被拉至足够高度——止口挡板[12]的导向方向与楔形卡口[10]的斜面方向一致，并与楔形卡口[10]间隙配合，以保证楔形卡口[10]能沿着楔形夹角β上下移动。
7.如权利要求1-6之一所述的双楔形夹头，其特征是，楔形夹板的楔形夹角α角不大于50°，楔形卡口的楔形夹角β角不大于18°。
8.如权利要求1-7之一所述的双楔形夹头，其特征是上夹头无手柄拉簧，下夹头手柄拉簧无拉紧力(其拉力仅能支承楔形夹板和楔形卡口自身重量)。
专利摘要材料试验机及楔形夹头,涉及拉力和万能材料试验机,其形状是在楔形夹板中间安装楔形卡口,该楔形卡口能沿着自锁角上下移动。兼有楔形卡口锁紧角小,自锁性强、容易夹紧和楔形夹板锁紧角大,扩张量大,容易拆卸的双重优点,从源头上解决了夹紧与拆卸的矛盾。由于上夹头不设计手柄拉簧、下夹头手柄拉簧仅有支承力,无夹紧力,因而更方便装卸。同时,结构更为简单,耐用性增强,为拉力和万能材料试验机提供了改装和换代产品。
文档编号G01N3/00GK2383061SQ9921323
公开日2000年6月14日 申请日期1999年6月10日 优先权日1999年6月10日
发明者李长忍 申请人:李长忍