一种具有自动对中特征的拉伸测试夹具

1.本实用新型涉及一种具有自动对中特征的拉伸测试夹具，属于拉伸测试设备领域。


背景技术：

2.生物软组织材料、高弹性聚合材料等弹性材料力学参数测量实验是获取粘弹性材料常数、超弹性材料常数、杨氏模量等力学参数的重要途径，测量实验中的夹具设计是影响参数测量的重要因素之一。
3.目前夹具不完全适用于弹性材料的力学测量实验：
4.其一，现有夹具常采用具有一定表面粗糙度的两个金属夹加块采用螺纹旋进进行夹持，由于弹性材料的粘弹性，会出现夹持过松材料易滑移或过早脱落，夹持过紧易导致材料提前失效或断裂的情况；
5.其二，现有夹具实现自动对中功能的途径一般分为两种，一种是利用弹簧的恢复力，一种是采用单向夹块运动的方式，前者由于弹簧弹性系数的不可调节性，导致夹具夹持力不能调节，对生物材料不具有普适性；后者由于单向的运动方式，保持力不足材料易滑移或过早脱落，并且夹块的行程较小，不适用于大尺寸材料的力学测试。
6.其三，现有能调整夹持力大小的夹具缺少同步锁紧装置，在进行力学测试实验中，夹块受力难免会发生偏移，导致夹持力改变，产生材料滑移或过早脱落的现象。
7.根据现有缺陷，需要一种工具能够消除人为因素及材料装夹等因素造成的拉伸实验中施加载荷在沿试样方向的不均匀分布的现象，能够解决在拉伸实验过程，夹块受力后易产生松动，以及具有粘弹特性的生物软组织材料、高弹性聚合材料等试样在进行拉伸实验过程中，易产生滑移或过早脱落的问题。


技术实现要素：

8.本实用新型设计开发了一种具有自动对中特征的拉伸测试夹具，通过螺距相同、旋向相反的螺旋结构与夹块的配合，并利用锁紧机构和摩擦辅助件的方式，实现夹具两夹块的同步锁紧和自动对中，防止试样滑移和脱落。本实用新型提供的技术方案为：
9.一种具有自动对中特征的拉伸测试夹具，包括：
10.支撑体；
11.光轴，其两端固定支撑设置在所述支撑体上；
12.双向丝杠，其两端分别穿过并可旋转支撑设置在所述支撑体上；
13.调节机构，其设置在所述支撑体的外部一侧，并连接所述双向丝杠的一端；
14.第一夹块，其一端通过直线轴承配合在所述光轴上，所述第一夹块的中部与所述双向丝杠的一端匹配设置，并可沿着所述双向丝杠往复运动；
15.第二夹块，其与所述第一夹块相对设置，所述第二夹块的一端通过直线轴承配合在所述光轴上，所述第二夹块的中部与所述双向丝杠的另一端匹配设置，并能够沿着所述
双向丝杠往复运动；
16.两个摩擦辅助件，其分别相对设置在所述第一夹块和所述第二夹块的另一端；
17.锁紧机构，其设置在所述支撑体的外部另一侧，并能够沿所述支撑体相对运动，通过锁紧机构与所述双向丝杠的另一端接触将第一夹块和所述第二夹块锁紧。
18.优选的是，所述支撑体包括：
19.支撑横板，其设置在所述支撑体的顶部；
20.两个支撑竖板，其分别垂直固定连接在所述支撑横板的两端。
21.优选的是，所述锁紧：
22.锁紧连接件，其固定设置在所述支撑竖板上；
23.锁紧旋钮，其一端穿过所述锁紧连接件，并能够在所述锁紧连接件中上下运动；
24.锁紧压台，其一端连接所述锁紧旋钮的一端；
25.锁紧摩擦件，其固定连接所述锁紧压台的另一端。
26.优选的是，所述锁紧连接件内设置有内螺纹，所述锁紧旋钮具有外螺纹并匹配设置在所述内螺纹处。
27.优选的是，所述调节机构包括：
28.驱动圆盘，其与所述双向丝杠的一端垂直连接；
29.手柄，其固定设置在所述驱动圆盘上。
30.优选的是，所述摩擦辅助件的一侧固定在所述第一夹块上，另一侧与试验材料相接触。
31.优选的是，所述摩擦辅助件朝向所述试验材料的一侧上设置有多等间距排列的凸起。
32.优选的是，所述光轴的两端分别固定在所述竖板上。
33.优选的是，所述双向丝杠的两端分别穿过所述竖板。
34.优选的是，所述摩擦辅助件上开设有连接通孔。
35.本实用新型所述的有益效果：本实用新型提供的具有自动对中特征的拉伸测试夹具，可以实现自动对中、同步锁紧、平行夹持和增大摩擦的功能。在生物软组织材料、高弹性聚合材料等弹性材料力学测试实验中，提供合适、可调节的夹持力的同时，也能满足生物材料不滑移、不脱落、夹持不偏心的要求。结构简单、使用方便、有效可靠。
附图说明
36.图1为本实用新型所述的具有自动对中特征的拉伸测试夹具的结构示意图。
37.图2为本实用新型所述的锁紧组件细节图。
38.图3为本实用新型所述的摩擦辅助件的结构示意图。
39.图4为本实用新型所述的具有自动对中特征的拉伸测试夹具使用状态时的轴测图。
具体实施方式
40.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
41.如图1-4所示，本实用新型提供一种具有自动对中特征的拉伸测试夹具，包括：夹具支撑体1、光轴2、调节机构3、双向丝杠4、第一夹块5、摩擦辅助件6、第二夹块7、锁紧螺母8、锁紧摩擦件9、锁紧压台10、锁紧连接件11、锁紧旋钮12、试样13。
42.支撑体1具有开口，支撑体1中的两个支撑竖板上设置有盲孔和通孔，盲孔用于固定光轴2，通孔用于布置双向丝杠4，双向丝杠4的两端分别穿过支撑体1并可旋转支撑设置在支撑体1上，双向丝杠4的一端穿过支撑体1后连接调节机构3，第一夹块5和第二夹块7相对设置，第一夹块5和第二夹块7的一端通过直线轴承配合在光轴2上，中部匹配设置在双向丝杠4上，第一夹块5和第二夹块7的另一端设置有摩擦辅助件6，调节机构设置在支撑体1的外部一侧，锁紧机构设置在支撑体1的另一侧，锁紧机构能够沿着支撑体1纵向相对运动，通过锁紧机构与双向丝杠的另一端相接触将双向丝杠固定，使第一夹块5和第二夹块7锁紧。
43.支撑体1的一端具有开口，包括：支撑横板和两个支撑竖板，两个支撑竖板分别固定设置在支撑横板的两端，形成具有开口结构的支撑体1，在支撑体1上，两个支撑竖版上分别设置有盲孔和通孔，盲孔用于固定光轴2，通孔用于布置双向丝杠4，在支撑体1的外部，双向丝杠4的一端连接调节机构3，另一端连接锁紧螺母8，调节机构包括：驱动圆盘和手柄，驱动圆盘与双向丝杠4的一端垂直固定连接，手柄固定设置在驱动圆盘上。
44.在支撑体1的开口内，第一夹块5和第二夹块7相对设置，第一夹块5和第二夹块7的一端通过直线轴承配合在光轴2上，中部匹配设置在双向丝杠4上，第一夹块5和第二夹块7的另一端设置有摩擦辅助件6，两个摩擦辅助件6相对设置，通过旋转调节机构的手柄，带动双向丝杠4旋转，由于双向丝杠4上两端的螺纹旋向相反，不同旋向丝杠上连接夹块在双向丝杠4的带动下同时进行反向运动，实现夹具的夹紧与放松，并能够保证自动对中。
45.锁紧机构设置在支撑体1的外部另一侧，包括：锁紧摩擦件9、锁紧压台10、锁紧连接件11、锁紧旋钮12，锁紧机构通过锁紧连接件11与夹具的支撑体1实现连接，锁紧连接件11固定设置在竖板上，在锁紧连接件11上设置有内螺纹，锁紧旋钮12具有外螺纹，锁紧旋钮12的一端穿过锁紧连接件11并匹配设置在锁紧连接件11的内螺纹处，锁紧压台10的一端与锁紧旋钮12的一端固定连接，锁紧压台10的另一端固定连接锁紧摩擦件9，锁紧摩擦件的摩擦系数较大。当夹持组件完成夹持动作后，可通过旋转锁紧旋钮12带动锁紧压台10移动，利用锁紧摩擦件9与锁紧螺母8间的摩擦力将双向丝杠4锁紧，由于第一夹块5和第二夹块7均匹配设置在双向丝杠4上，因此，能够实现第一夹块5和第二夹块7同步锁紧。
46.如图3所示，在第一夹块5和第二夹块7上还设置有有摩擦辅助件6，其中摩擦辅助件6的一侧固定在第一夹块5或第二夹块7上，另一侧用于与试验材料13相接触，在摩擦辅助件6朝向试验材料的一侧上，设置有镀铬等间距排列的凸起，同时在摩擦辅助件6上还开设有连接孔，用于与夹块固定连接，摩擦辅助件6的特殊结构可以有效增大生物材料与夹具间的摩擦系数，避免由于生物材料本身的粘弹性等特性导致实验过程中出现滑移或过早脱落的现象，并能避免材料因夹持力而过大导致被夹断或者力学性能改变。
47.如图4所示，使用时，将试验材料13放置在第一夹块5和第二夹块7之间，旋转调节机构的手柄，调整第一夹块5和第二夹块7之间的间距，使得试验材料13被夹紧，材料夹紧后，通过调节锁紧旋钮12带动锁紧压台10移动，利用锁紧摩擦见9与锁紧螺母8间摩擦力将双向丝杠4锁紧，进而实现第一夹块5与第二夹块7的同步锁紧。
48.本实用新型提供的具有自动对中特征的拉伸测试夹具，能够消除人为因素及材料
装夹等因素造成的拉伸实验中施加载荷在沿试样方向的不均匀分布的现象，能够解决在拉伸实验过程，夹块受力后易产生会松动，导致试样滑移或过早脱落以及具有粘弹特性的生物软组织材料、高弹性聚合材料等弹性材料试样在进行拉伸实验过程中由于其粘弹性特性，易产生滑移或过早脱落的问题。
49.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。