一种可测量变形的压缩夹具的制作方法

本实用新型涉及可测量变形的压缩夹具，属于工程测试技术领域。

背景技术：

压缩夹具是与试验机配套,用于测试材料试样或结构压缩强度、变形的专用夹具。在工程测试中，对材料试样或结构受力后的变形进行准确测量非常重要。如在进行材料的压缩试验中，测定材料压缩时的弹性模量、规定非比例屈服强度，或绘制材料(或结构)压缩应力应变曲线(力——变形曲线)时必须对该材料的试样(或结构)在受压后其变形量进行准确测量。目前此类试验中的变形一般采用引伸计来测量，常用的电阻应变式引伸计输出信号为电信号，便于仪表的自动采集、处理，所以应用最为广泛。但缺点是：1.由于引伸计通过刀刃与试样直接接触，试样断裂时产生的较大冲击力会直接传递给引伸计的敏感元件，损坏测量机构；2.在测量材料弹性指标时由于需要安装接触式引伸计，所以试样的高度不能与测试强度指标试样高度相同，就是说测强度指标的试样高度无法安装引伸计，而测弹性指标的试样由于试样高度相对于截面尺寸较大，试样受压时可能会出现失稳现象，这样试验时需要制不同高度的试样，造成制样成本增加，并且一次试验不能同时获取弹性指标和强度指标，增加试验成本。

中国实用新型专利CN202748268U中公开了一种对于压缩量可精确测量的一种夹具。该夹具是将试样或被测构件在试验时的变形量，通过与圆形压板连接的连接板上的竖杆与千分表测量杆接触后产生的相对位移在千分表上显示出的数据作为试样或构件的压缩变形量。不足之处是，其一，当被测构件尺寸较大时所需圆形压板尺寸较大，而与圆形压板连接的连接板的长度较长。圆形板尺寸越大、连接板长度越长，连接板的刚度越小，试验时千分表测量的变形量中就会包含连接板工作时产生的变形，产生较大的测量误差。其二，装置中分别与上下圆形压板垂直的两个夹具柱与试验机之间都是圆柱销连接，这种连接结构不利于保证千分表测量杆与竖杆之间的同轴度；另外，不能保证上下两圆板间的平行度，即不能保证被压试样或构件上下两个与圆形压板接触的端面上所加载荷的同轴度。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种可测量变形的压缩夹具，可适用不同尺寸大小试样或构件压缩弹性指标和压缩强度指标同时精确测量。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的一种可测量变形的压缩夹具，包括与上连接柱连接的上压盘和与下连接柱连接的下压盘，上压盘通过第一力臂杆与千分表连接，所述下压盘包含第一单元和第二单元，所述第一单元可绕第二单元旋转，第二单元与下连接柱连接，第一单元通过第二力臂杆与测量杆连接。

作为优选，所述第一单元的下表面延伸有半球形凸台，在第二单元的上表面上设有凹槽，半球形凸台沿凹槽旋转。

作为优选，所述千分表通过锁紧螺栓固定在第一力臂杆的圆孔内。

作为优选，所述第一力臂杆和第二力臂杆均为变截面结构。

有益效果：本实用新型的可测量变形的压缩夹具，通过第一单元和第二单元的旋转，可以保证千分表与测量杆同轴度要求，同轴度高，可适用不同尺寸大小试样或构件压缩弹性指标和压缩强度指标同时精确测量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为第一单元的结构示意图；

图3为第二单元的结构示意图；

图4为第一力臂杆的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型的可测量变形的压缩夹具，包括与试验机连接的上压盘1和下压盘3，上压盘1与试验机采取的是圆柱销连接，同时加上并紧螺帽2锁紧，保证上压盘1工作时不会发生移动或转动，下压盘3包含第一单元31和第二单元32，第一单元31和第二单元32两部分之间采用铰接结构形式，保证试样在受到压缩时压力不会产生偏心，避免试样或结构上下两个与压盘接触的端面在试验时受到不均匀的载荷。第二单元32与试验机采用插入式连接方式，使下压盘3在平面内可以转动，便于调节千分表6与测量杆7之间的同轴度，千分表的分度值为0.001mm，数据记录精度高。

与上压盘1、下压盘3连接的第一力臂杆4、第二力臂杆5采用变截面结构，与压盘连接处的截面面积大于与安装千分表6或测量杆7处的截面面积，这样提高了连接第一力臂杆4、第二力臂杆5的刚度，使测得的试样或构件压缩变形量更精确。上压盘1、下压盘3侧面开槽，对应的第一力臂杆4、第二力臂杆5分别插入槽内，通过螺钉与上压盘1、下压盘3连接。千分表6的套筒、测量杆7分别与第一力臂杆4、第二力臂杆5之间采用插入式连接，并用紧固螺栓锁紧固定。且第一力臂杆4、第二力臂杆5上设置不同位置的插孔便于对不同尺寸结构压缩量的测量。

测量杆7是有两个不同直径、不同长度的圆柱组成，与千分表6测头接触部分的测量杆7直径大于与第一力臂杆4连接处的直径，便于千分表6测头与测量杆7的接触。第一单元31下表面中部为凸球面，第二单元32上表面中部为凹球面，两球面一凸一凹互为啮合面，当试样或结构受力时，该凹凸互为啮合的球面可以调节试样(或结构)与试验机上下压盘之间的接触面，保证活动梁作用于试样(或结构)上的力是均匀的，避免试样(或结构)受初始不均匀载荷产生的变形量，如果这部分变形量参与结果计算，对于弹性指标将会产生较大的误差。第一力臂杆4和第二力臂杆5为悬臂梁，固定端受约束最大，增大力臂杆固定端尺寸，并采用变截面结构形式，可减小其弯曲变形，提高记录数据的准确度。

本装置的实施步骤为：

(1)将上压盘1与试验机的上连接柱8插入试验机的活动横梁夹具孔中，并插入销钉，然后拧紧并紧螺帽2。

(2)将第二单元32与试验机的下连接柱9插入试验机固定横梁夹具孔中，再将第一单元31平稳的放在第二单元32上。

(3)将千分表6插入上压盘的第一力臂杆4上设置的插孔中，并用紧固螺栓固定千分表6的套筒处，夹紧力不要过大，以免套筒变形而卡往千分表6的测杆。

(4)将测量杆7插入下压盘的第二力臂杆5上设置的插孔中，并用紧固螺栓固定。用手转动下压盘3的上半部分，调整测量杆7与千分表6测杆的相对位置，使测量杆7的轴线与千分表测杆的轴线同轴。

(5)在上压盘3与下压盘4之间放入被测试件。

(6)启动试验机，在被测试件上无载荷作用的情况下将千分表6上的数据清零，当试验机横梁移动时，对被测试件施加载荷，被测试件产生变形，使千分表6的测头与测量杆7的上端面接触，进而带动千分表6测杆产生压缩变形。

(7)利用试验机数据采集系统读取被测试件上的载荷与压缩变形量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。