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一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具及其使用方法，自鎖夾具包括低溫試驗(yàn)箱、鋼筋試樣以及用于將鋼筋試樣固定在低溫試驗(yàn)箱內(nèi)的上夾具和下夾具，上夾具和下夾具分別連接鋼筋試樣的一端，并固定在低溫試驗(yàn)箱上；上夾具和下夾具與鋼筋試樣配合的一端是截面為U形的中空形套筒結(jié)構(gòu)，U形開口端的內(nèi)徑小于U形底部的內(nèi)徑，且中空形套筒的內(nèi)壁自開口端至底部為光滑斜面過渡，自鎖夾具還包括安裝在中空形套筒內(nèi)部的楔塊。具有上述結(jié)構(gòu)的該種自鎖夾具及其使用方法通過設(shè)置帶有斜面的中空形套筒的上夾具和下夾具，并配合楔塊對(duì)鋼筋試樣進(jìn)行固定，避免對(duì)試樣進(jìn)行切削加工，保證測量的鋼筋試樣在低溫拉伸試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠。
【專利說明】一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料低溫拉伸試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種適用于-165°c超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耐_165°C的低溫鋼筋廣泛用于液化天然氣儲(chǔ)罐工程的建設(shè)，供方需提供_165°C的低溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果，且試樣不允許車削加工，以保證測定的拉伸性能與母材一致。目前，鋼筋拉伸試驗(yàn)一般要求在常溫環(huán)境下進(jìn)行，常溫夾具的設(shè)計(jì)、安裝較為簡單，但低溫拉伸時(shí)需在低溫試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行，由于受試驗(yàn)機(jī)行程所限，低溫箱內(nèi)夾具需體積小、夾持力大、耐低溫，因此低溫夾具設(shè)計(jì)、安裝困難?，F(xiàn)有技術(shù)中，鋼筋試樣的低溫夾具適用的最低溫度為-80°C，且鋼筋試樣需車削加工成帶肩的標(biāo)準(zhǔn)試樣，如說明書附圖1所示結(jié)構(gòu)，這樣得出的拉伸結(jié)果并不能真實(shí)反映鋼筋母材在低溫下的整體力學(xué)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具及其使用方法，其目的是在保證不對(duì)鋼筋試樣進(jìn)行車削加工的前提下，真實(shí)、準(zhǔn)確的反映鋼筋試樣在-165 °C以下低溫的拉伸性能。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是該種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具包括低溫試驗(yàn)箱、鋼筋試樣以及用于將鋼筋試樣固定在低溫試驗(yàn)箱內(nèi)的夾具，所述的夾具包括上夾具和下夾具，上夾具和下夾具分別連接鋼筋試樣的一端，并固定在低溫試驗(yàn)箱上；所述的上夾具和下夾具與鋼筋試樣配合的一端是截面為U形的中空形套筒結(jié)構(gòu)，U形開口端的內(nèi)徑小于U形底部的內(nèi)徑，且中空形套筒的內(nèi)壁自開口端至底部為光滑斜面過渡，所述的自鎖夾具還包括安裝在中空形套筒內(nèi)部的楔塊，楔塊與中空形套筒斜面配合的一個(gè)面為光滑斜面，與光滑斜面相對(duì)的一個(gè)面是與鋼筋試樣配合的圓弧面，上夾具和下夾具的另一端與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)連接。
[0005]所述的楔塊與鋼筋試樣配合的圓弧面上設(shè)有增加楔塊與鋼筋試樣摩擦力的若干挫齒。
[0006]所述的楔塊上的斜面以及中空形套筒內(nèi)表面斜面的斜角范圍均是5° -20°。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述的楔塊上的斜面以及中空形套筒內(nèi)表面斜面的斜角范圍優(yōu)選為6° -15°。
[0008]所述的中空形套筒的底部設(shè)有用于安裝預(yù)緊螺絲的安裝孔，預(yù)緊螺絲作用在楔塊上。
[0009]所述的中空形套筒的側(cè)面設(shè)有用于安裝定位螺絲的導(dǎo)向槽。
[0010]一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具的使用方法，所述的使用方法包括:
[0011]I)將上夾具和下夾具的中空形套筒結(jié)構(gòu)一端伸入低溫箱內(nèi)，并與鋼筋試樣連接，上夾具和下夾具的另一端與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)連接；[0012]2)將三塊楔塊放入上夾具和下夾具的中空形套筒內(nèi)，并通過定位螺絲固定；
[0013]3)將楔塊均勻分布在上夾具和下夾具的中空形套筒內(nèi)，然后將鋼筋試樣放入三塊楔塊組成的圓形預(yù)留孔處并推到位，擰入預(yù)緊螺絲并調(diào)整楔塊端部在同一平面內(nèi)，此時(shí)定位螺絲在導(dǎo)向槽內(nèi)移動(dòng)，繼續(xù)調(diào)整預(yù)緊螺絲使楔塊上的銼齒咬入鋼筋試樣的表面形成初始夾持力，即可開始鋼筋在超低溫環(huán)境下的拉伸試驗(yàn)。
[0014]具有上述結(jié)構(gòu)的該種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具及其使用方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1.該種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具及其使用方法通過設(shè)置帶有斜面的中空形套筒的上夾具和下夾具，并配合楔塊對(duì)鋼筋試樣進(jìn)行固定，避免對(duì)試樣進(jìn)行切削加工，保證測量的鋼筋試樣在低溫拉伸試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠，并且在低溫環(huán)境下能夠?qū)崿F(xiàn)多樣品、多規(guī)格的拉伸檢驗(yàn)，大大節(jié)約了成本。
[0016]2.該種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具及其使用方法安裝過程簡單，動(dòng)作迅速，不易打滑，操作方便，安全省力，可減輕勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鋼筋試樣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明中上夾具或下夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明中上夾具或下夾具與楔塊配合的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]在圖1_4中，1:低溫試驗(yàn)箱；2:鋼筋試樣；3:上夾具；4:下夾具；5:模塊；6:預(yù)緊螺絲；7:定位螺絲；8:導(dǎo)向槽。
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中鋼筋試樣的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，鋼筋試樣需車削加工成帶肩的標(biāo)準(zhǔn)試樣，這樣得出的拉伸結(jié)果并不能真實(shí)反映鋼筋母材在低溫下的整體力學(xué)性能。
[0024]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明中上夾具和下夾具的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明中上夾具或下夾具與楔塊配合的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖2-圖4所示結(jié)構(gòu)結(jié)合可知，該種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具包括低溫試驗(yàn)箱1、鋼筋試樣2以及用于將鋼筋試樣2固定在低溫試驗(yàn)箱I內(nèi)的夾具，夾具包括上夾具3和下夾具4，上夾具3和下夾具4分別連接鋼筋試樣2的一端，并固定在低溫試驗(yàn)箱I上；所述的上夾具3和下夾具4與鋼筋試樣2配合的一端是截面為U形的中空形套筒結(jié)構(gòu)，U形開口端的內(nèi)徑小于U形底部的內(nèi)徑，且中空形套筒的內(nèi)壁自開口端至底部為光滑斜面過渡，所述的自鎖夾具還包括安裝在中空形套筒內(nèi)部的楔塊5，楔塊5與中空形套筒斜面配合的一個(gè)面為光滑斜面，并涂上固體潤滑劑；與光滑斜面相對(duì)的一個(gè)面是與鋼筋試樣2配合的圓弧面，且楔塊5與鋼筋試樣2配合的圓弧面上設(shè)有增加楔塊5與鋼筋試樣2摩擦力的若干銼齒。上夾具3和下夾具4的另一端與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)連接。
[0025]楔塊5上的斜面以及中空形套筒內(nèi)表面斜面的斜角范圍均是5° -20°。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，楔塊5上的斜面以及中空形套筒內(nèi)表面斜面的斜角范圍優(yōu)選為6。-15。。
[0026]中空形套筒的底部設(shè)有用于安裝預(yù)緊螺絲6的安裝孔，預(yù)緊螺絲6作用在楔塊5上；中空形套筒的側(cè)面設(shè)有用于安裝定位螺絲7的導(dǎo)向槽8。
[0027]—種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具的使用方法包括:
[0028]I)將上夾具3和下夾具4的中空形套筒結(jié)構(gòu)一端伸入低溫箱I內(nèi)，并與鋼筋試樣2連接，上夾具3和下夾具4的另一端與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)連接；
[0029]2)將三塊楔塊5放入上夾具3和下夾具4的中空形套筒內(nèi)，并通過定位螺絲7固定;
[0030]3)將楔塊5均勻分布在上夾具3和下夾具4的中空形套筒內(nèi)，然后將鋼筋試樣2放入三塊楔塊5組成的圓形預(yù)留孔處并推到位，擰入預(yù)緊螺絲6并調(diào)整楔塊5端部在同一平面內(nèi)，此時(shí)定位螺絲7在導(dǎo)向槽8內(nèi)移動(dòng)，繼續(xù)調(diào)整預(yù)緊螺絲6使楔塊5上的銼齒咬入鋼筋試樣2的表面形成初始夾持力，即可開始鋼筋在超低溫環(huán)境下的拉伸試驗(yàn)。
[0031]具有上述結(jié)構(gòu)的該種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具及其使用方法通過設(shè)置帶有斜面的中空形套筒的上夾具和下夾具，并配合楔塊對(duì)鋼筋試樣進(jìn)行固定，避免對(duì)試樣進(jìn)行切削加工，保證測量的鋼筋試樣在低溫拉伸試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠，并且在低溫環(huán)境下能夠?qū)崿F(xiàn)多樣品、多規(guī)格的拉伸檢驗(yàn)，大大節(jié)約了成本；而且，安裝過程簡單，動(dòng)作迅速，不易打滑，操作方便，安全省力，可減輕勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具，其特征在于:所述的自鎖夾具包括低溫試驗(yàn)箱(1)、鋼筋試樣(2)以及用于將鋼筋試樣(2)固定在低溫試驗(yàn)箱(1)內(nèi)的夾具，所述的夾具包括上夾具(3)和下夾具(4)，上夾具(3)和下夾具(4)分別連接鋼筋試樣(2)的一端，并固定在低溫試驗(yàn)箱(1)上；所述的上夾具(3)和下夾具(4)與鋼筋試樣(2)配合的一端是截面為U形的中空形套筒結(jié)構(gòu)，U形開口端的內(nèi)徑小于U形底部的內(nèi)徑，且中空形套筒的內(nèi)壁自開口端至底部為光滑斜面過渡，所述的自鎖夾具還包括安裝在中空形套筒內(nèi)部的楔塊(5)，楔塊(5)與中空形套筒斜面配合的一個(gè)面為光滑斜面，與光滑斜面相對(duì)的一個(gè)面是與鋼筋試樣(2)配合的圓弧面，上夾具(3)和下夾具(4)的另一端與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具，其特征在于:所述的楔塊(5)與鋼筋試樣(2)配合的圓弧面上設(shè)有增加楔塊(5)與鋼筋試樣(2)摩擦力的若干銼齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具，其特征在于:所述的楔塊(5)上的斜面以及中空形套筒內(nèi)表面斜面的斜角范圍均是5° -20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具，其特征在于:所述的楔塊(5)上的斜面以及中空形套筒內(nèi)表面斜面的斜角范圍優(yōu)選為6° -15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具，其特征在于:所述的中空形套筒的底部設(shè)有用于安裝預(yù)緊螺絲(6)的安裝孔，預(yù)緊螺絲(6)作用在楔塊(5)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具，其特征在于:所述的中空形套筒的側(cè)面設(shè)有用于安裝定位螺絲(7)的導(dǎo)向槽(8)。
7.—種權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的適用于超低溫鋼筋拉伸試驗(yàn)的自鎖夾具的使用方法，其特征在于:所述的使用方法包括， 1)將上夾具(3)和下夾具(4)的中空形套筒結(jié)構(gòu)一端伸入低溫箱(1)內(nèi)，并與鋼筋試樣(2)連接，上夾具(3)和下夾具(4)的另一端與萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)連接； 2)將三塊楔塊(5)放入上夾具(3)和下夾具(4)的中空形套筒內(nèi)，并通過定位螺絲(7)固定； 3)將楔塊(5)均勻分布在上夾具(3)和下夾具(4)的中空形套筒內(nèi)，然后將鋼筋試樣(2)放入三塊楔塊(5)組成的圓形預(yù)留孔處并推到位，擰入預(yù)緊螺絲(6)并調(diào)整楔塊(5)端部在同一平面內(nèi)，此時(shí)定位螺絲(7)在導(dǎo)向槽(8)內(nèi)移動(dòng)，繼續(xù)調(diào)整預(yù)緊螺絲(6)使楔塊(5)上的銼齒咬入鋼筋試樣(2)的表面形成初始夾持力，即可開始鋼筋在超低溫環(huán)境下的拉伸試驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】G01N3/04GK104034579SQ201410274051
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】孫維, 郭湛, 完衛(wèi)國, 陳開智, 許雙印, 徐雁, 于同仁, 汪開忠 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司