本發(fā)明涉及機(jī)械裝置及運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種端部夾具、力學(xué)試驗(yàn)裝置及安裝方法。

背景技術(shù)：

雙耳型連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)形式，具有連桿大頭、連桿小頭及連接在兩者之間的連桿體。在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中，連桿隨著氣缸內(nèi)壓力條件的不同，所發(fā)生的損傷形式也有一定的差異，為了便于監(jiān)測(cè)連桿兩端頭的損傷形式，需要在其周圍粘貼傳感器，以便獲得實(shí)時(shí)的變形情況。

雙耳型連桿由于其特殊的結(jié)構(gòu)形式，其損傷一般發(fā)生在容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的兩端開孔部位，通常的靜力試驗(yàn)只需確定其最大的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度或彎曲強(qiáng)度，而不需要獲知其實(shí)時(shí)的應(yīng)變情況，因此常常直接采用u型槽夾具夾持兩端進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)性能試驗(yàn)，直至將試驗(yàn)件拉斷，獲知最終的強(qiáng)度，而對(duì)端部的損傷擴(kuò)展情況未予關(guān)注。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下問(wèn)題：

如果希望進(jìn)一步獲知雙耳型連桿在靜載荷作用下的實(shí)時(shí)變形情況，則需要在連桿大頭、連桿小頭的外部粘貼相應(yīng)的傳感器，如再利用常用的u型槽夾具的話，盡管可以測(cè)試連桿的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度或彎曲強(qiáng)度，但不利于傳感器的鋪貼及相應(yīng)數(shù)據(jù)線的引出。

因此，需要設(shè)計(jì)一種方便傳感器鋪貼及相應(yīng)數(shù)據(jù)線引出的端部夾具及試驗(yàn)裝置，以便進(jìn)一步獲知雙耳型連桿在靜載荷作用下的實(shí)時(shí)變形情況，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種端部夾具、力學(xué)試驗(yàn)裝置及安裝方法，用于雙耳型連桿試驗(yàn)件的拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)及三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的力學(xué)性能分析，可方便夾持雙耳型連桿的兩端進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)或三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，保證了雙耳型連桿與端部夾具的良好連接，便于在連桿兩端外部粘貼傳感器及相應(yīng)數(shù)據(jù)線的引出，實(shí)時(shí)獲知在靜載荷作用下連桿端部的變形情況。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種端部夾具，包括：第一u型塊，通過(guò)第一緊固件固定安裝在雙耳型連桿的端部端口內(nèi)；第二u型塊，與所述第一u型塊相對(duì)設(shè)置且相互配合，通過(guò)第二緊固件與第一u型塊固定連接；所述端部夾具位于雙耳型連桿的端部端口內(nèi)，形成內(nèi)塞式連接。所述端部夾具為雙u型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，保證了所述端部夾具與雙耳型連桿的良好連接。所述端部夾具與雙耳型連桿的端部端口形成內(nèi)塞式連接，降低了傳感器的粘貼難度，方便了在雙耳型連桿的兩端外部粘貼傳感器及相應(yīng)數(shù)據(jù)線的引出。

進(jìn)一步，所述第二u型塊的外端面設(shè)置手柄安裝孔，所述手柄安裝孔的數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置。

進(jìn)一步，所述第一u型塊和第二u型塊的端面接縫處沿厚度方向設(shè)置第一凹槽，用于進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。

進(jìn)一步，所述第一凹槽為v型。

進(jìn)一步，所述v型的第一凹槽的角度范圍為[30°，45°]。

本發(fā)明還提供一種力學(xué)試驗(yàn)裝置，包括：兩個(gè)上述所述的端部夾具，一個(gè)通過(guò)第一緊固件和第二緊固件固定安裝在雙耳型連桿的第一端的端部端口內(nèi)，另一個(gè)通過(guò)第一緊固件和第二緊固件固定安裝在雙耳型連桿的第二端的端部端口內(nèi)，形成內(nèi)塞式連接；還包括：手柄和/或中部夾具；所述手柄固定安裝在所述第二u型塊外端面的手柄安裝孔上；所述中部夾具通過(guò)第二緊固件固定安裝在雙耳型連桿的連桿體中部。

進(jìn)一步，所述中部夾具包括第三u型塊和第四u型塊；所述第三u型塊與所述第四u型塊相對(duì)設(shè)置且相互配合，通過(guò)第二緊固件固定連接。所述中部夾具為雙u型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，保證了所述中部夾具與雙耳型連桿的良好連接。

進(jìn)一步，所述第四u型塊的外端面設(shè)置沿連桿體軸向的第二凹槽，用于進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。

進(jìn)一步，所述第二凹槽為v型。

進(jìn)一步，所述v型的第二凹槽的角度范圍為[30°，45°]。

根據(jù)上述所述的一種雙耳型連桿的力學(xué)試驗(yàn)裝置的安裝方法，所述安裝方法包括：

第一步，將所述第一u型塊置于雙耳型連桿的第一端的端部端口內(nèi)，插入第一緊固件，用限位件將第一緊固件固定，再通過(guò)第二緊固件將所述第二u型塊固定安裝到第一u型塊上，使所述第一u型塊和第二u型塊在端面接縫處沿厚度方向形成第一凹槽；

第二步，參照第一步的步驟，將所述端部夾具安裝到雙耳型連桿的第二端，使得兩端的所述第一凹槽位于雙耳型連桿的同一側(cè)；

第三步，將所述拉伸手柄分別安裝到兩端的所述手柄安裝孔上；

第四步，將所述中部夾具安裝到雙耳型連桿的連桿體中部，使所述第四u型塊上的第二凹槽與所述端部夾具上的第一凹槽分別位于雙耳型連桿的兩側(cè)；

如果用于拉伸試驗(yàn)或壓縮試驗(yàn)時(shí)，按上述步驟一、二、三進(jìn)行安裝；如果用于三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)時(shí)，按上述步驟一、二、四進(jìn)行安裝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的端部夾具為雙u型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，可方便夾持雙耳型連桿的兩端進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)或三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，保證了所述端部夾具與雙耳型連桿的良好連接。同時(shí)，所述端部夾具與雙耳型連桿的端部端口形成內(nèi)塞式連接，降低了傳感器的粘貼難度，方便了在雙耳型連桿兩端的外部粘貼傳感器及相應(yīng)數(shù)據(jù)線的引出。

本發(fā)明的雙耳型連桿的力學(xué)試驗(yàn)裝置，所述端部夾具和中部夾具均為雙u型結(jié)構(gòu)，可方便夾持雙耳型連桿的兩端和中部進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)或三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。所述雙耳型連桿的力學(xué)試驗(yàn)裝置用在雙耳型連桿的力學(xué)試驗(yàn)中，保證了所述端部夾具和中部夾具與雙耳型連桿的良好連接，降低了傳感器的粘貼難度，方便了在雙耳型連桿的兩端外部粘貼傳感器及相應(yīng)數(shù)據(jù)線的引出，有利于對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的雙耳型連桿進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)控而獲知雙耳型連桿結(jié)構(gòu)件實(shí)時(shí)的變形情況。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的一種端部夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的一種雙耳型連桿的力學(xué)試驗(yàn)裝置與雙耳型連桿組裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的一種雙耳型連桿的力學(xué)試驗(yàn)裝置與雙耳型連桿組裝結(jié)構(gòu)分解立體圖；

圖中，1、端部夾具，11、第一u型塊，12、第二u型塊，13、手柄安裝孔，14、第一凹槽，2、第一緊固件，21、限位件，3、手柄，4、中部夾具，41、第三u型塊，42、第四u型塊，43、第二凹槽，5、雙耳型連桿，51、端部端口，52、兩端外部，6、第二緊固件，7、彈墊。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。

請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明提供的一種端部夾具1結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明的端部夾具1包括：第一u型塊11，通過(guò)第一緊固件2固定安裝在雙耳型連桿5的端部端口51內(nèi)。第二u型塊12，與第一u型塊11相對(duì)設(shè)置且相互配合，通過(guò)第二緊固件6與第一u型塊11固定連接。端部夾具1位于雙耳型連桿5的端部端口51內(nèi)，形成內(nèi)塞式連接。端部夾具1為雙u型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，保證了端部夾具1與雙耳型連桿5的良好連接。端部夾具1與雙耳型連桿5的端部端口51形成內(nèi)塞式連接，降低了傳感器的粘貼難度，方便了在雙耳型連桿5的兩端外部粘貼傳感器及相應(yīng)數(shù)據(jù)線的引出。

在一實(shí)施方式中，第二u型塊12的外端面設(shè)置手柄安裝孔13，手柄安裝孔13的數(shù)量可根據(jù)需要設(shè)置，在本實(shí)施例中，手柄安裝孔13的數(shù)量為1個(gè)?？蛇x的，手柄安裝孔13為螺紋孔。

在一實(shí)施方式中，第一u型塊11和第二u型塊12的端面接縫處沿厚度方向設(shè)置第一凹槽14，用于進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)?？蛇x的，第一凹槽14為v型?？蛇x的，v型的第一凹槽14的角度范圍為[30°，45°]，即v型的第一凹槽14的角度大于等于30°小于等于45°。

在本發(fā)明中，端部夾具1為雙u型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可方便夾持雙耳型連桿5的兩端進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)或三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，保證了端部夾具1與雙耳型連桿5的良好連接。同時(shí)，端部夾具1與雙耳型連桿5的端部端口51形成內(nèi)塞式連接，用在雙耳型連桿5的力學(xué)試驗(yàn)中，降低了傳感器的粘貼難度，方便了在雙耳型連桿5的兩端外部52粘貼傳感器及相應(yīng)數(shù)據(jù)線的引出，有利于對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的雙耳型連桿5進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)控而獲知雙耳型連桿5結(jié)構(gòu)件實(shí)時(shí)的變形情況。

本發(fā)明還提供一種力學(xué)試驗(yàn)裝置，請(qǐng)參閱圖2、圖3。

圖2是本發(fā)明提供的一種雙耳型連桿的力學(xué)試驗(yàn)裝置與雙耳型連桿組裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明一種雙耳型連桿的力學(xué)試驗(yàn)裝置與雙耳型連桿組裝結(jié)構(gòu)分解立體圖。

本發(fā)明提供的一種力學(xué)試驗(yàn)裝置，包括：兩個(gè)端部夾具1，一個(gè)通過(guò)第一緊固件2和第二緊固件6固定安裝在雙耳型連桿5的第一端的端部端口51內(nèi)，另一個(gè)通過(guò)第一緊固件2和第二緊固件6固定安裝在雙耳型連桿的第二端的端部端口51內(nèi)，形成內(nèi)塞式連接；還包括：手柄3和/或中部夾具4；手柄3固定安裝在第二u型塊12外端面的手柄安裝孔13上；中部夾具4通過(guò)第二緊固件6固定安裝在雙耳型連桿5的連桿體中部。

在一實(shí)施方式中，中部夾具4包括第三u型塊41和第四u型塊42；第三u型塊41與第四u型塊42相對(duì)設(shè)置且相互配合，通過(guò)第二緊固件6固定連接。中部夾具4為雙u型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，保證了中部夾具4與雙耳型連桿5的良好連接。

在一實(shí)施方式中，第四u型塊42的外端面設(shè)置沿連桿體軸向的第二凹槽43，用于進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)?？蛇x的，第二凹槽43為v型?？蛇x的，v型的第二凹槽43的角度范圍為[30°，45°]，即v型的第二凹槽43的角度大于等于30°小于等于45°。

可選的，第一緊固件2包括但不限于軸銷，其兩端分別設(shè)置一個(gè)限位件21，限位件21包括但不限于軸端擋圈，實(shí)現(xiàn)了軸銷的軸向固定。

可選的，第二緊固件6為螺栓。

可選的，螺栓和第二u型塊12之間設(shè)置彈墊7。

具體的，端部夾具1和中部夾具4的尺寸依據(jù)雙耳型連桿5的幾何尺寸加工制作。

根據(jù)上述所述的一種雙耳型連桿的力學(xué)試驗(yàn)裝置的安裝方法，包括：

第一步，將第一u型塊11置于雙耳型連桿5的第一端的端部端口51內(nèi)，插入第一緊固件2，用限位件21將第一緊固件2固定，再通過(guò)第二緊固件6將第二u型塊12固定安裝到第一u型塊11上，使第一u型塊11和第二u型塊12在端面接縫處沿厚度方向形成第一凹槽14；

第二步，參照第一步的步驟，將端部夾具1安裝到雙耳型連桿5的第二端，使得兩端的第一凹槽14位于雙耳型連桿5的同一側(cè)；

第三步，將拉伸手柄3分別安裝到兩端的手柄安裝孔13上；

第四步，將中部夾具4安裝到雙耳型連桿5的連桿體中部，使第四u型塊42上的第二凹槽43與端部夾具1上的第一凹槽14分別位于雙耳型連桿5的兩側(cè)；

如果用于拉伸試驗(yàn)或壓縮試驗(yàn)時(shí)，按上述步驟一、二、三進(jìn)行安裝；如果用于三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)時(shí)，按上述步驟一、二、四進(jìn)行安裝。

下面說(shuō)明本發(fā)明的工作原理：

一、拉伸試驗(yàn)或壓縮試驗(yàn)

按上述安裝方法的步驟一、二、三安裝好試驗(yàn)裝置，然后在雙耳型連桿5的兩端外部52粘貼傳感器并引出相應(yīng)的數(shù)據(jù)線，在拉伸手柄3上施加拉力或壓力，通過(guò)端部夾具1、第一緊固件2和第二緊固件6將拉力或壓力傳遞給雙耳型連桿5，完成拉伸試驗(yàn)或壓縮試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中利用傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控雙耳型連桿5在拉伸過(guò)程或壓縮過(guò)程中的變形情況。

二、三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)

按上述安裝方法的步驟一、二、四安裝好試驗(yàn)裝置，然后在雙耳型連桿5的兩端外部52粘貼傳感器并引出相應(yīng)的數(shù)據(jù)線，在雙耳型連桿5兩端的端部夾具51的第一凹槽14處提供支撐力，在中部夾具4的第二凹槽43上施加壓力，利用兩端的端部夾具51的第一凹槽14和中部夾具4的第二凹槽43形成三個(gè)受力點(diǎn)，進(jìn)行三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中利用傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控雙耳型連桿5在彎曲過(guò)程中的變形情況。

如上所述，本發(fā)明旨在保護(hù)一種端部夾具、力學(xué)試驗(yàn)裝置及安裝方法，本發(fā)明的端部夾具和中部夾具均為雙u型結(jié)構(gòu)，可方便夾持雙耳型連桿的兩端和中部進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)或三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，保證了所述端部夾具與雙耳型連桿的良好連接。本發(fā)明通過(guò)端部夾具與雙耳型連桿的端部端口形成內(nèi)塞式連接，降低了傳感器的粘貼難度，方便了在雙耳型連桿兩端的外部粘貼傳感器及相應(yīng)數(shù)據(jù)線的引出。有利于對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的雙耳型連桿進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)控而獲知雙耳型連桿結(jié)構(gòu)件實(shí)時(shí)的變形情況。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。