專利名稱：用于在材料試驗機中使用的基于凸輪的千斤頂組件的裝置以及與該裝置一起使用的附隨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于千斤頂組件的裝置和附隨方法，該千斤頂組件將夾鉗和保持在其 上的樣品固定到材料試驗機中的鉗口中的適當(dāng)位置處，并且在機械試驗過程中對夾鉗施加 適當(dāng)?shù)膲毫拖拗?。本發(fā)明還適合用于多種不同的機械和熱機械材料試驗機，包括提供機 械試驗樣品的壓縮和拉伸試驗的材料試驗機。
背景技術(shù)：
常規(guī)的材料試驗機使用大范圍的螺旋千斤頂、楔形板和其它種類的千斤頂組件以 便在機械試驗過程中將夾鉗固定到鉗口的適當(dāng)位置處，試驗中夾鉗保持樣品的一端。在這種機器中，通常是在計算機控制下并且如由所謂的“試驗程序”定義的，典型 地將已知和受控的壓縮力和/或拉伸力施加到兩個夾鉗中的一個上，所述兩個夾鉗保持樣 品并且因而在預(yù)定的試驗條件下使樣品變形。通常，試驗程序可包含將一系列的這種力一 拉伸力和/或壓縮力，即通常稱為“沖擊(hit)”，施加到樣品上以使其漸增地變形。在對 樣品作出每次沖擊時或之后，擴張和/或其它的物理測量典型地由所產(chǎn)生的形變量組成。 在熱機械材料試驗系統(tǒng)中，在試驗程序中定的每個這種沖擊之前、同時或之后，樣品可以 被受控且自阻地加熱，諸如通過流經(jīng)鉗口和樣品的加熱電流的串聯(lián)通道。這種系統(tǒng)的實 例是GLEEBLE動態(tài)熱機材料試驗系統(tǒng)，目前由紐約的特洛伊動態(tài)系統(tǒng)有限公司(Dynamic Systems, Inc. of Troy)制造，該公司是本發(fā)明的受讓人(GLEEBLE是動態(tài)系統(tǒng)有限公司的 注冊商標(biāo))。一般說來，之前凸輪被用在多種機械中對部件施加壓力。然而，常規(guī)上凸輪不被用 作在材料試驗系統(tǒng)中使用的千斤頂組件的部件，其中簡單的原因在于凸輪具有松開的傾向 除非凸輪被抬起經(jīng)過其中心位置，即，“偏心自鎖(over-center)”旋轉(zhuǎn)。在這種試驗系統(tǒng)中， 例如，通過連接到夾鉗中的一個上的外部伺服控制液壓活塞的桿產(chǎn)生的機械力必須恒定地 通過一個鉗口和夾鉗而施加到樣品端直到峰值以產(chǎn)生每個沖擊，其中另一個夾鉗通常保持 在固定位置處。如果在千斤頂組件中使用了凸輪而將一個夾鉗適當(dāng)?shù)乇３衷谄湎鄳?yīng)的鉗口 中，產(chǎn)生了以下問題一旦凸輪將旋轉(zhuǎn)過中心而將其夾鉗鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢锰帲瑒t由該凸輪 單獨施加在所述夾鉗上的機械力從在凸輪的上止點位置產(chǎn)生的峰值下降。因此，一旦凸輪 將旋轉(zhuǎn)過中心，由凸輪施加的力從在凸輪的上止點位置施加的峰值減小，因而減小了在每 個后續(xù)的沖擊中將夾鉗保持在適當(dāng)?shù)奈恢锰幍逆i緊力，因而潛在地允許一些樣品運動，這 依次可能將一些不想要的人為結(jié)果引入由該沖擊產(chǎn)生的合成的形變量中。這種結(jié)果可能產(chǎn) 生麻煩。此外，在每個沖擊中使樣品變形所需的外部產(chǎn)生的力非常大，并且必須通過千斤頂 組件傳送并保持在樣品上而在整個試驗程序中出現(xiàn)的任意的沖擊中不會產(chǎn)生千斤頂?shù)乃?動。美國專利3，403，549(1968年10月1日頒給A. G. Griffen的)似乎公開了在材料 試驗機中將凸輪用作夾鉗的部件。此處，凸輪作為桿臂的樞轉(zhuǎn)銷用于使鉗口構(gòu)件向后移動，
6以便打開兩個楔形夾鉗以在其間插入試驗樣品。明顯地，凸輪不是用于施加壓力從而將鉗 口構(gòu)件鎖定在夾緊樣品的閉合位置處。然而，在千斤頂組件中使用凸輪將是有利的，這是由于合成組件將能夠產(chǎn)生比相 似尺寸的螺旋式千斤頂組件更大的力。這樣，如果使用者人工地將扭矩施加到基于凸輪的 千斤頂組件上以產(chǎn)生給定的機械力從而將凸輪鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢锰?，需要在螺旋式千斤?組件上施加顯著大量的扭矩以產(chǎn)生相同量的力。不幸的是，能夠承受很大扭矩的螺釘可能 太大而不能舒適地安裝在材料試驗系統(tǒng)中使用的千斤頂組件中，因此，在這種情況中，使用 螺旋式千斤頂組件是不實際的。因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在的對于基于凸輪的千斤頂組件的需求尚未得到滿足，尤其 是適于用在材料試驗機中的、將在整個試驗程序中剛性地將樣品夾鉗保持在鉗口外殼中的 適當(dāng)位置處但是不需要被抬起超過中心的千斤頂組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的用于千斤頂組件的裝置，特別適于雖然不是專用于材料試驗系統(tǒng)中，所 述裝置使用凸輪和與該凸輪鄰接配合的彈性推塊構(gòu)件，這樣，有利地克服了現(xiàn)有技術(shù)中的 不足。依照本發(fā)明的教導(dǎo)，凸輪形成為包含按順序排列的上圓柱、具有基于其軸向旋轉(zhuǎn) 的預(yù)定提升速度的漸變偏心裝置，以及下圓柱。偏心裝置在推塊和外殼之間，并夾于其間， 推塊和外殼中的每一個具有相應(yīng)的淺槽，該槽具有大體呈半圓形的截面以容納偏心裝置和 其軸向旋轉(zhuǎn)。推塊經(jīng)由諸如這里的定位件(spacer)和鎖緊螺母的中間機械部件機械地連 接到樣品夾鉗的下側(cè)。優(yōu)選地，凸輪由單個整件材料機械加工或用其它方法形成。隨著凸輪圍繞其縱軸線(S卩，其中心線，雖然沒有具體示出仍很明顯)旋轉(zhuǎn)到其相 對于推塊的上止點位置，諸如通過使用者通過連接到凸輪的配合頭上的適當(dāng)?shù)陌馐只蚴直?來簡單地人工旋轉(zhuǎn)凸輪，由于其凸輪輪廓，偏心裝置將鄰接推塊并對推塊施加漸增的力直 至到達上止點位置，在該位置處偏心裝置將對推塊施加最大力。橫向定向的、大約呈長方形 塊的推塊在其兩端安裝到例如定位件上，而其槽沿其中跨(mid-span)橫向定向，基本與其 兩端等距。隨著偏心裝置旋轉(zhuǎn)以漸增地推動推塊，沿推塊產(chǎn)生了彎曲力矩。推塊由適當(dāng)?shù)?材料制造，與整個凸輪和鉗口外殼相比具有充分高的彈性模數(shù)，從而使特別是施加到推塊 的兩端上和附近的彎曲力矩使得推塊中的槽彈性形變并且緊靠并圍繞凸輪的偏心裝置部 分漸增地并且充分地偏轉(zhuǎn)，從而繞所述部分漸增地彎曲并鎖緊所述部分，并將凸輪牢牢地 鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢锰帯ｋS著偏轉(zhuǎn)增加，推塊和偏心裝置的表面之間的接觸表面積同樣地增 加，這依次有利地增加了兩者之間的合成摩擦力。一旦全部扭矩施加到凸輪上而將其放置 到其上止點位置，推塊不僅將充分并且最大地偏轉(zhuǎn)以適當(dāng)?shù)劓i緊偏心裝置并將凸輪鎖定在 適當(dāng)?shù)奈恢锰?，推塊還將同時用作彈簧以在樣品夾鉗上保持恒定的力從而也將該夾鉗及其 樣品牢牢地鎖定在鉗口中的適當(dāng)位置處。推塊的材料被選擇為具有充分的彈性模數(shù)，該彈性模數(shù)是折衷值，即，一方面在凸 輪的上止點位置充分地圍繞偏心裝置偏轉(zhuǎn)并鎖緊偏心裝置，另一方面，提供充足的剛性以 承受并將用于每個“沖擊”的外部施加的形變力通過鉗口外殼傳送到夾鉗和樣品，而該凸輪 一點沒有吸收這些力并且因此變形。
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依照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，簡單說來鉗口外殼通常是具有兩個向上延伸的支腿的 V形塊。每個支腿在其遠端具有向內(nèi)定位的橫向突起，從而使兩個支腿的突起有效地彼此 相對。每個突起具有向后下方傾斜到其支腿本身的傾斜面，因此形成了一對相對的傾斜面。 樣品夾鉗成形為具有樣品鐵砧的兩個面向外的楔形件的形式，樣品鐵砧位于其間，說明性 地由一對楔形夾鉗形成。在樣品夾鉗上的每個楔形件具有與鉗口外殼上的傾斜面中的一個 互補的傾斜面。樣品夾鉗放置在鉗口外殼內(nèi)，以使其向外傾斜的楔形件中的每一個與突起 中相應(yīng)的一個的傾斜面鄰接地配合并緊靠其滑動。典型地，樣品是截面為圓形或直線形的 相對短的桿。本發(fā)明的千斤頂組件位于鉗口外殼的空間中并向外延伸，以使連接到推塊上的定 位件鄰接夾鉗的底部邊緣。一旦樣品的端部適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ跇悠穵A鉗的鐵砧中，并且夾鉗適 當(dāng)?shù)胤胖迷阢Q口外殼中以便其傾斜面中的每一個與外殼的相應(yīng)的一個互補面鄰接地接合， 然后通過使凸輪從其初始角位置(在該位置沒有力施加到推塊上)旋轉(zhuǎn)到其上止點位置 (在該位置施加最大的力)來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定千斤頂組件。所述凸輪旋轉(zhuǎn)擴大了千斤頂?shù)拈L度 從而經(jīng)由定位件對夾鉗施加充足的連續(xù)機械力，通過由鉗口外殼和夾鉗的每對互補傾斜面 有效形成的楔形件的鄰接面隨著它們朝向彼此的相對滑動運動引起的漸增的摩擦力，將樣 品夾鉗鎖定在夾緊裝置外殼中的適當(dāng)位置處。作為由凸輪和彈性推塊相對于偏心裝置的偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的增大的力的結(jié)果，依次阻止 了凸輪的進一步旋轉(zhuǎn)運動，有利地，在涉及連續(xù)沖擊的機械試驗程序中的后續(xù)使用中，凸輪 將不會從其上止點位置“后退”，因而在整個試驗程序中將樣品牢牢地保持在相對于鉗口外 殼的適當(dāng)?shù)墓潭ㄎ恢锰?。依次，如果不是全部地，這將基本上消除機械試驗結(jié)果中的人為結(jié) 果，所述人為結(jié)果可能是由在試驗程序中由常規(guī)的螺旋式千斤頂組件的不該有的松開導(dǎo)致 的不該有的樣品的運動引起的。


通過將下文的詳細說明與附圖相結(jié)合考慮，本發(fā)明的教導(dǎo)能夠被容易地理解，其 中圖IA描述了在包含常規(guī)螺旋式千斤頂組件10的機械試驗系統(tǒng)中使用的鉗口 5的 側(cè)視圖；圖IB描述了沿圖IA中的線A-A截取的鉗口 5和千斤頂組件10的截面圖；圖2A描述了包含本發(fā)明的千斤頂組件并且用于例如機械材料試驗機中的鉗口 27 的右前立體圖；圖2B描述了圖2A中所示的鉗口 27的側(cè)視圖；圖3描述了沿圖2A中的線B-B截取的鉗口 27的截面圖；圖4A描述了圖2A中所示的鉗口 27的頂視圖；圖4B描述了沿圖4A中的線C-C截取的鉗口 27的截面圖；圖5A描述了在圖2A中所示的本發(fā)明的千斤頂組件中使用的凸輪50和鄰接推塊 60的左下立體圖；圖5B描述了圖5A中所示的凸輪50的頂視圖；圖5C描述了沿圖5B的線D-D截取的凸輪50的截面圖，為了便于理解其中偏心裝置56以夸大的形式示出；圖6A、6B、6C和6D分別描述了凸輪50的側(cè)視圖，具體地示出了圓柱部分58、偏心 裝置56、簡化的鄰接鉗口外殼20'以及推塊60在沒有負載的情況下的零度(偏心裝置56 位于完全豎直位置)>60度和120度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)位置，以及在全機械負載下的180度旋轉(zhuǎn)的 旋轉(zhuǎn)位置；圖7A、7B、7C和7D分別描述了凸輪50的側(cè)視圖，具體地示出了對應(yīng)于圖6A、6B、6C 和6B中所示的旋轉(zhuǎn)位置中的每一個的偏心裝置56和圓柱部分58 ；圖8A、8B、8C和8D分別描述了凸輪50的右側(cè)立體圖，具體地示出了對應(yīng)于圖6A 和7A、6B和7B、6C和7C以及6D和7D中所示的旋轉(zhuǎn)位置中的每一個的偏心裝置56和圓柱 部分58 ；圖9示出了在全機械負載下的凸輪50和鄰接推塊60的側(cè)視圖，在箭頭C所示的 方向上施加了峰值力并且引起了在箭頭B說明性示出的方向上施加的彎曲力矩；圖10描述了在全機械負載下圖9中示出的凸輪50和推塊60的右上立體圖；圖11描述了推塊的可選擇實施例的側(cè)視圖，此處推塊70在機械負載下提供增大 的偏轉(zhuǎn)；以及圖12描述了圖11所示的推塊70的右上立體圖。為了便于理解，在適當(dāng)?shù)那闆r下使用了相同的附圖標(biāo)記，以表示兩個以上附圖共 有的相同或高度相似的元件。
具體實施例方式本發(fā)明的千斤頂組件可以用于各種各樣的應(yīng)用，其中可拆卸的零件機械地鎖定在 從共用外殼延伸出的一對臂的兩個相對的面向內(nèi)部的突起之間的適當(dāng)位置處，零件和外殼 通過互補的楔形件或其它適當(dāng)形狀的表面鄰接配合，所述互補的楔形件和其它適當(dāng)形狀的 表面提供充分的摩擦結(jié)合以抵抗零件和外殼之間的相對運動。為了簡化描述并便于理解， 將在機械材料試驗機中使用的情境下、特別是在所述機械材料試驗機中的保持樣品夾鉗的 鉗口內(nèi)使用的情境下說明性地描述本發(fā)明的組件。圖IA和圖IB分別說明在機械試驗系統(tǒng)中使用的鉗口 5的側(cè)視圖和該鉗口的沿圖 IA中的線A-A截取的截面圖。通常，如在這兩幅圖中所示，牢牢地保持機械試驗樣品18的 樣品夾鉗16，其自身位于鉗口外殼8的兩個楔形表面19內(nèi)。夾鉗具有兩個傾斜表面17，這 兩個傾斜表面與楔形表面19互補并且與楔形表面19鄰接配合并緊靠其滑動。為了在試驗 程序中在每個隨后發(fā)生的機械沖擊中將夾鉗牢牢地保持在適當(dāng)位置處，位于外殼8的上部 內(nèi)表面13和樣品夾鉗16的上表面15之間的千斤頂機構(gòu)10機械地擴大以在表面13和15 之間施加連續(xù)的力，這依次向下驅(qū)動夾鉗16，并且通過增加互補表面17和19之間的摩擦， 將夾鉗堅固地鎖定在鉗口外殼中的適當(dāng)位置處。常規(guī)的千斤頂組件10，依靠在螺母內(nèi)適當(dāng)?shù)財U張螺釘(螺釘和螺母共同通過附圖 標(biāo)記12表示)，然后通過位于螺母內(nèi)的定位螺釘88 (或相似物)的調(diào)節(jié)將螺釘機械地鎖定 在適當(dāng)?shù)奈恢锰?。螺釘?shù)念^部推動墊塊11。典型地通過伺服控制液壓活塞桿(未示出但是 公知的)施加到鉗口外殼8的頂面上的用于每次沖擊的外力，由鎖緊螺母14通過千斤頂組 件10傳送到夾鉗16上。結(jié)果，為了防止不想要的樣品運動，千斤頂組件10必須強于并因而承受比在每次沖擊中將施加到樣品上的峰值機械力大的機械力。此外，這些力，不論是壓 縮力還是拉伸力或二者都有，可以以循環(huán)方式施加到樣品上。這樣，千斤頂組件10不僅在 任一次沖擊中不應(yīng)當(dāng)松開而且在整個試驗程序中都不應(yīng)當(dāng)松開。不幸地，常規(guī)的螺旋式千斤頂組件在對樣品進行一次沖擊期間或多次沖擊之后可 能呈現(xiàn)出松開的傾向。依次，這可能允許樣品在試驗程序中呈現(xiàn)出即使是微小的一些無法 預(yù)料的運動，這依次將對后續(xù)的機械試驗結(jié)果引入一些不想要的人為結(jié)果。有利地，依賴凸輪和彈性推塊的使用的本發(fā)明的千斤頂組件產(chǎn)生比在常規(guī)螺旋式 千斤頂組件中使用的同等尺寸的螺釘和螺母大得多的機械力，這樣，基本消除了千斤頂組 件在試驗程序的沖擊中松開的這種傾向。具體地，由偏心裝置的外表面形成的淺坡面產(chǎn)生 相當(dāng)大的力，通常為通過將相同的擰緊扭矩施加到相似尺寸的常規(guī)螺旋式千斤頂組件所能 產(chǎn)生的力的兩倍。此外，隨著凸輪旋轉(zhuǎn)到其相對于推塊的上止點位置，偏心裝置漸增地推動 推塊中的槽。依次，這使得彎曲力矩沿推塊出現(xiàn)并朝向凸輪定位。由于推塊相對于凸輪是 彈性的，彎曲力矩將使包圍推塊中的槽的材料偏轉(zhuǎn)并圍繞偏心裝置彈性形變，結(jié)果，有效地 將凸輪鎖定在其上止點位置處。結(jié)果，借助于通過使用凸輪產(chǎn)生的增大的力以及彈性推塊圍繞偏心裝置的偏轉(zhuǎn)， 當(dāng)設(shè)定到其上止點位置時，本發(fā)明的千斤頂組件將不會在具有多次樣品沖擊的機械試驗程 序中從該位置“后退”，因而在整個試驗程序中將樣品牢牢地固定在相對于其相應(yīng)的鉗口外 殼的適當(dāng)?shù)墓潭ㄎ恢锰?。依次，如果不是全部地，這將基本消除機械試驗結(jié)果中的人為結(jié) 果，這些人為結(jié)果可能由試驗程序中不必要的樣品運動所產(chǎn)生。圖2A、2B、3、4A和4B描述了包含本發(fā)明的千斤頂組件30的鉗口 27的多個視圖。 圖2A描述了鉗口 27的右前立體圖，而圖2B描述了圖2A所示的鉗口 27的側(cè)視圖，圖3描 述了沿圖2B的線B-B截取的鉗口的截面圖。圖4A描述了圖2A所示的鉗口 27的頂視圖， 而圖4B描述了沿圖4A中的線C-C截取的鉗口 27的截面圖。本發(fā)明的千斤頂組件30在圖 3和圖4B的截面圖中是特別明顯的。因此，為了增進理解，讀者在下文的論述中應(yīng)該同時參 考全部這些附圖。本發(fā)明的千斤頂組件30包含凸輪50和位于鉗口 27的外殼20中的凹槽內(nèi)的彈性 推塊60，凸輪橫向地延伸通過外殼的深度(從前到后)的大部分。鉗口外殼是具有兩個向 外延伸的支腿21A*21B的大體V形塊。每個支腿在其遠端具有向內(nèi)定位的橫向突起，具體 地說是分別用于支腿214和21b的突起2\和24B，兩個突起分別被定位為有效地彼此相對。 每個突起24a和24b分別具有傾斜面26a和26b，向后下方傾斜到支腿本身，因此形成了一對 相對的傾斜面。樣品夾鉗40成形為樣品位于其間的兩個面向外的楔形件的形式。這些楔 形件中的每一個具有向上傾斜的表面，面43a和43B，分別與在鉗口外殼上的向下傾斜的面 26A*26B互補。樣品夾鉗位于鉗口外殼20內(nèi)，以便其向外傾斜的楔形面43A*43B中的每 一個分別與突起中的一個的相應(yīng)的傾斜面26a和26b鄰接配合并緊靠其滑動。使用連接到凸輪的頭部52上的手柄或扳手使凸輪圍繞其縱軸線(中心線)在外 殼20內(nèi)旋轉(zhuǎn)。視情況而定，頭部52可以適于容納除扳手或手柄之外的任何其他的適當(dāng)?shù)?已知工具。隨著凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪的偏心裝置(圖5C中表示為56——下文將論述)推動推塊 60，這依次將力施加到定位件44上。定位件將力經(jīng)由鎖緊螺母42傳遞到樣品夾鉗40上。 夾鉗40牢牢地容納牢牢地保持樣品18的一端的鐵砧22，此處鐵砧22由一對楔形夾鉗形成。偏心裝置的這種運動將夾鉗和樣品18牢牢地楔進適當(dāng)?shù)奈恢锰幰员愫罄m(xù)的變形沖擊。 典型地，樣品是圓形或直線截面的相對短的桿。凸輪的偏心裝置具有的輪廓設(shè)計為以180度或更小的旋轉(zhuǎn)對推塊60施加全力，盡 管不同的凸輪輪廓可以用于以包含上至360度的不同的角度旋轉(zhuǎn)值將全力施加到推塊上。 有利地，凸輪在鉗口外殼中的位置，即頭部52延伸出外殼的一側(cè)并且具有沿圓周圍繞其的 充分的橫向間隙，簡化了擰緊常規(guī)的螺旋式千斤頂組件所需的使用者將扭矩施加到凸輪上 以使其旋轉(zhuǎn)的任務(wù)。對于后者來說并且可以從圖1中理解到的，使用者需要適當(dāng)?shù)厥箖蓚€ 開口扳手的頭部在鉗口外殼8的支腿之間的相當(dāng)緊湊的空間內(nèi)轉(zhuǎn)動角度。為了擰緊螺旋式 千斤頂組件10，扳手頭部中的一個將與螺釘相配合而另一個扳手頭部將與螺母相配合。然 而，兩個扳手頭部的運動將由這些支腿的物理間距而限定，從而使擰緊該千斤頂組件的任 務(wù)受挫。一旦樣品的一端適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ跇悠穵A鉗40中并且夾鉗適當(dāng)?shù)匚挥阢Q口外殼內(nèi)， 然后通過將凸輪50從初始位置旋轉(zhuǎn)到其相對于推塊60的上止點位置來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定千斤頂 組件30。這擴大(伸長)了千斤頂?shù)拈L度，依次，這對夾鉗40施加了充足的連續(xù)機械力，通 過增加由鉗口外殼20和夾鉗40的每對互補的傾斜面26a和43a、以及26B和43B隨著它們 朝向彼此運動而有效形成的楔形件的鄰接面引起的漸增的摩擦力，將夾鉗以及穿過夾鉗的 樣品18鎖定在相對于鉗口外殼的適當(dāng)?shù)奈恢锰?。在圖5A-5C中描述了凸輪50，此處圖5A描述了凸輪50和鄰接的推塊60的左下立 體圖；圖5B描述了圖5A中所示的凸輪50的頂視圖；以及圖5C描述了圖5A中所示的凸輪 的截面圖，但是為了便于理解，以夸張的形式示出了偏心裝置56。如圖所示，凸輪50形成為連續(xù)地包含上圓柱54、漸變偏心裝置56以及下圓柱58， 所述漸變偏心裝置56具有基于其軸向旋轉(zhuǎn)的預(yù)定的提升速度。偏心裝置位于推塊60和外 殼20中的凹槽之間(圓柱54和58為外殼20中的槽28提供支承面)，推塊60和外殼20 中的每一個基本沿其寬度具有相應(yīng)的淺的具有大體半圓形截面的橫向延伸的槽(推塊中 的槽62和外殼20中的槽28)。凸輪50位于鉗口外殼20內(nèi)并且分別在推塊60和鉗口外殼 20 二者中的相對的槽62和28內(nèi)旋轉(zhuǎn)。推塊60基本上是在其每個端部推動定位件44的長 方形塊，其槽62沿其中跨橫向延伸。推塊定向為垂直于凸輪50的縱軸線并且經(jīng)由槽62接 觸凸輪的偏心裝置56。推塊60具有經(jīng)由通孔64插入到外殼20中的螺釘連接的彈簧(彈 簧和螺釘均未具體地示出但是公知的)，以便在凸輪50松開時縮回推塊60，因此允許推塊 60跟隨偏心裝置56。隨著凸輪50旋轉(zhuǎn)到其上止點位置，由于其凸輪輪廓，即其漸變的偏心率的范圍， 其偏心裝置56將鄰接推塊60的半徑并且對推塊60的半徑施加漸增量的力直至到達該上 止點位置，在該位置處偏心圓形葉(eccentric lobe) 56將在推塊的半徑上施加最大力。依 次，這使得彎曲力矩沿推塊特別是在其每個端部處或附近產(chǎn)生。如圖9所示，當(dāng)凸輪位于其 上止點位置時，偏心裝置在箭頭C所示的位置和方向上產(chǎn)生由偏心裝置56產(chǎn)生的峰值力。 在靠近推塊的端部產(chǎn)生的合成的彎曲力矩由箭頭B表示。推塊由適當(dāng)?shù)膹椥圆牧现瞥?，與 整個凸輪和鉗口外殼相比推塊具有充分高的彈性模數(shù)，以便特別是施加到推塊的兩端的彎 曲力矩，作為凸輪旋轉(zhuǎn)的結(jié)果，使得推塊中的槽62彈性形變并且相對于并圍繞凸輪的偏心 裝置56漸增地且充分地偏轉(zhuǎn)，因而漸增地繞該圓形葉彎曲并且鎖緊該圓形葉并且將凸輪牢牢地鎖定在其上止點位置處。隨著偏轉(zhuǎn)增加，推塊和偏心圓形葉的表面之間的接觸表面 積相似地增加，依次，這有利地增加了二者之間的合成摩擦力。一旦全部扭矩施加到凸輪上 以將凸輪放置到其上止點位置，推塊將不僅充分地并且最大地偏轉(zhuǎn)從而適當(dāng)?shù)劓i緊偏心裝 置并將凸輪鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢锰?，而且推塊60將同時用作彈簧以在夾鉗40上保持恒定的 力，并且將夾鉗40、鐵砧22和樣品18鎖定在鉗口 27中的適當(dāng)位置處。凸輪可以通過幾種不同方式中的任一種制成。具體地，在一個實施方式中，上圓 柱54和下圓柱58是直圓柱。如上所述，偏心裝置56成形為具有漸變的輪廓，即隨著凸輪 旋轉(zhuǎn)在推塊60上施加遞增的力。選擇性地，凸輪50可以使用三個直圓柱，中心圓柱的縱軸 線(中心線)與其它兩個圓柱的中心線偏離。優(yōu)選地，凸輪50由單個整件材料經(jīng)機器加工 而成或通過其他方法形成。代替由整個元件形成凸輪，凸輪可以由三個獨立的元件形成，例 如，適當(dāng)?shù)亟雍显谝黄鸬膬蓚€或三個圓柱而形成，如果是前者，則還有偏心元件。凸輪圓形 葉的斜面(ramp)和偏心率或中心圓柱與凸輪的縱軸線的偏移可以調(diào)節(jié)以通過向凸輪頭部 52施加已知量的輸入扭矩而產(chǎn)生施加到推塊上的理想量的力。如上所述，通過選擇具有適當(dāng)?shù)膹椥阅?shù)的材料用于推塊60并且適當(dāng)?shù)卦O(shè)定推 塊60的長度和截面的尺寸，推塊將在偏心圓形葉施加的負載下充分地偏轉(zhuǎn)，并用作彈簧和 限制施加到夾鉗40上的力的制動器。隨著偏心裝置旋轉(zhuǎn)并且漸增地推動推塊的半徑，作 為偏轉(zhuǎn)的結(jié)果推塊中的槽的表面積增加，這依次導(dǎo)致偏心裝置和該槽之間的摩擦增加。當(dāng) 全部扭矩施加到凸輪上時，推塊充分地偏轉(zhuǎn)以鎖緊偏心凸輪并且將凸輪鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢?處。同時，通過這樣，推塊的彎曲用作彈簧以保持夾鉗40上的恒定力?，F(xiàn)在注意圖6A-6D和圖7A-7D，這幾幅圖是描述凸輪50和推塊60的側(cè)視圖，而圖 8A-8D單獨描述凸輪，具體是偏心裝置56和下圓柱部分58的右側(cè)立體圖，其中三組圖全部 分別表示0度(上止點)、60度和120度旋轉(zhuǎn)的凸輪位置，并且在推塊上全部沒有機械負載， 最后是180度旋轉(zhuǎn)并且在推塊上施加了全部機械負載。為了簡便，只表示出鉗口外殼20的 一小部分20'并且凸輪抵靠其旋轉(zhuǎn)。如圖6A所示，由于沒有力通過凸輪50施加，推塊60中的槽62 (見圖5A)不是嚴 格地符合偏心裝置56的表面的形狀。在偏心裝置56和推塊之間的槽62中的接觸交界面 的兩側(cè)63上出現(xiàn)了不匹配，即徑向間隙，并且為了便于說明和增進讀者的理解，以夸大的 形式示出了該徑向間隙。典型地，不匹配的量非常小并且在大約0.002英寸(.0508mm)或 更小的數(shù)量級，這取決于偏心裝置的尺寸以及用于制造凸輪和推塊的材料。隨著凸輪50在圖7A-7D中的箭頭R給出的方向上逆時針旋轉(zhuǎn)，推塊60彈性形變 以在推塊中的槽62(見圖5A)內(nèi)的接觸交界面處圍繞偏心裝置有效地彎曲。隨著所述旋轉(zhuǎn) 的發(fā)生，從零度(圖6A、7A和8A)到180度(圖6D、7D和8D)，在圖9的箭頭C所示的方向 上施加了附加的力。如圖9中的箭頭B所示，夾鉗40抵抗增加的力。這對推塊60施加了 彎曲力矩直至該推塊彈性形變，甚至更緊密匹配偏心裝置56的形狀，如圖6A至圖6D中的 連續(xù)的視圖所示。偏心裝置56和推塊60之間的不匹配的初始形狀被設(shè)定為適當(dāng)?shù)厝菁{最 終偏轉(zhuǎn)，此處是推塊在偏心裝置56的最大拉伸力下的彈性形變，即在圖6D、7D和8D中示出 的凸輪的上止點位置?，F(xiàn)在，隨著凸輪旋轉(zhuǎn)到其上止點位置并且對推塊60施加漸增的力，作為偏轉(zhuǎn)的結(jié) 果，推塊和偏心裝置之間的接觸表面積增加，這依次增加了沿該表面區(qū)域的摩擦，因而進一
12步防止凸輪從其擰緊位置松開或后退。該漸增的接觸面積允許凸輪和推塊二者處理較大的 力而不使任何元件經(jīng)受塑性形變，如果發(fā)生塑性形變的話，將永久地毀壞該部件因而致使 千斤頂組件的無效性。當(dāng)凸輪定位為施加最大的力時，如圖9所示凸輪表面的全部或?qū)嵸|(zhì) 部分將與推塊接觸。推塊的回彈力和尺寸可以選擇為使得當(dāng)推塊60完全偏轉(zhuǎn)時，推塊60實際將凸輪 50鎖緊在適當(dāng)?shù)奈恢锰幰苑乐雇馆?0松開。此外，推塊可以被設(shè)計為當(dāng)由于凸輪鎖定在適 當(dāng)?shù)奈恢锰帟r推塊的鎖緊效應(yīng)而使凸輪停止旋轉(zhuǎn)時將特定的預(yù)定的量的力施加到樣品夾 鉗40上。由于在偏心裝置側(cè)面出現(xiàn)的鎖緊效應(yīng)，凸輪能夠旋轉(zhuǎn)的量變得受限。因此，本發(fā) 明的千斤頂組件對能夠由凸輪和推塊施加多大的力進行有效的自調(diào)節(jié)。此外，千斤頂組件 將凸輪鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢锰幎鵁o須像大多數(shù)常規(guī)的凸輪致動裝置一樣使凸輪旋轉(zhuǎn)“偏心自 鎖”從而將凸輪鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢锰帯Ｒ坏┩瓿稍囼灣绦?，使用扳手來反轉(zhuǎn)凸輪50的旋轉(zhuǎn) 因而松開凸輪，這依次去除了之前將推塊60和樣品夾鉗40固定在適當(dāng)?shù)奈恢锰幍牧ΑＵf明性地，凸輪由三個直圓柱形成，并且其定尺寸為使得上圓柱54和下圓柱58以 及偏心裝置56的長度均為1"(大約2. 5cm)。與凸輪的中心線共軸的圓柱54、58中的每 一個具有的直徑均為.75"(大約1. 9cm)。偏心裝置56具有的直徑為.7"(大約1. 8cm) 并且其縱軸線(中心線)與兩個圓柱54、58的縱軸線(中心線)偏移.025"(大約.6mm)。 因此，偏心裝置提供凸輪的中心線的合成偏心距離為.05〃(大約1.3mm) 士.025〃。推 塊60的高度和厚度均為1"(大約2. 5cm)，長度為1.9"(大約4. 8cm)并且槽62的半徑 為.704"(大約1.788cm)。推塊和凸輪二者均由抗屈強度大約是183，000PSI ；彈性模數(shù) 是28600Ksi ；并且洛氏硬度(硬度RC)是44的17-4PH H900不銹鋼制成。推塊60的設(shè)計可以按需要變化，以改變當(dāng)力由偏心裝置施加到推塊上時出現(xiàn)的 偏轉(zhuǎn)的量。如圖11中所示的推塊60的可選擇實施例的側(cè)視圖，推塊70的厚度，特別是在 其中心部分并由標(biāo)示為A的線之間的尺寸表示的厚度，可以變化以調(diào)節(jié)在負載下產(chǎn)生的偏 轉(zhuǎn)的量。通過減小中心部的厚度，增大的偏轉(zhuǎn)可能沿槽62出現(xiàn)。圖12描述了圖11所示的 推塊70的右上立體圖。此外，用于制造推塊的材料以及其彈性模數(shù)也可以變化以調(diào)節(jié)后續(xù) 偏轉(zhuǎn)的量。選擇材料以提供能夠在全負載下按需彎曲并且當(dāng)去除負載時能夠返回到其初始 形狀的推塊。也可以通過施加到鉗口 27的峰值力、推塊的截面面積以及推塊的有效長度來 部分地控制推塊的設(shè)計選擇。盡管上述以及在附圖中說明的本發(fā)明的千斤頂組件具有合并到鉗口外殼20自身 的凸輪和推塊，千斤頂組件可以容易地制造為單獨的組件而凸輪和推塊二者都包含在位于 鉗口外殼中的單獨的外殼內(nèi)，以便對相關(guān)聯(lián)的楔形夾鉗提供千斤頂力。這種方法很可能適 于為上述及在圖IA和圖IB中示出的常規(guī)螺旋式千斤頂組件構(gòu)建直接的替換。盡管在此示出并相當(dāng)詳細地描述了單個優(yōu)選實施例以及在此使用的包含了本發(fā) 明的教導(dǎo)的部件的多種改進，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地設(shè)計出同樣合并了這些教導(dǎo)的多 種其它變化的實施例和改進。
權(quán)利要求
一種在材料試驗機中使用的裝置，所述裝置用于將樣品夾鉗(40)牢牢地保持在相對于鉗口外殼的固定位置處，所述裝置包括包含樣品夾鉗的鉗口外殼(20)，所述夾鉗具有與所述鉗口外殼的互補表面(26A，26B)滑動地鄰接的外表面(43A，43B)；以及凸輪千斤頂(30)，其位于所述鉗口外殼的內(nèi)表面和所述樣品夾鉗的下側(cè)之間的空間內(nèi)，其中所述凸輪千斤頂伸長以產(chǎn)生使樣品夾鉗的表面緊靠所述外殼的互補表面移動的機械力，從而將所述樣品夾鉗摩擦地鎖定在所述鉗口外殼中的固定位置處，所述凸輪千斤頂具有凸輪(50)，其具有偏心裝置(56)，所述偏心裝置(56)包括具有預(yù)定的提升速度的接觸表面，并且被定向為繞其縱軸線在所述鉗口外殼中旋轉(zhuǎn)運動；彈性推塊(60)，其鄰接所述偏心裝置，并具有預(yù)定形狀的表面，所述偏心裝置緊靠所述表面旋轉(zhuǎn)；并且其中，作為所述凸輪旋轉(zhuǎn)運動到預(yù)定的角位置的結(jié)果，所述偏心裝置使得所述推塊將所述機械力施加到所述樣品夾鉗上以將所述樣品夾鉗鎖定在固定位置處，并使彎曲力矩在所述推塊中出現(xiàn)，依次，這使得所述推塊的表面經(jīng)受漸增的彈性形變，使得所述推塊的所述表面繞所述偏心裝置的所述接觸表面漸增地偏轉(zhuǎn)直至到達所述預(yù)定的角位置，從而防止所述凸輪旋轉(zhuǎn)離開所述預(yù)定角位置。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述預(yù)定的角位置是所述凸輪相對于所述推塊的上 止點旋轉(zhuǎn)位置。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述凸輪包括下圓柱(58)、所述偏心裝置以及上圓 柱(54)，所述上圓柱和下圓柱是直圓柱并且與所述凸輪的中心線共軸對準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述偏心裝置包括直圓柱，所述直圓柱具有的中心 線從所述凸輪的中心線偏離預(yù)定距離。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述偏心裝置與所述凸輪共軸并具有預(yù)定的漸變輪廓。
6.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述凸輪適于通過裝置的使用者人工旋轉(zhuǎn)進入所述 上止點位置。
7.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中當(dāng)沒有力通過所述偏心裝置施加到所述推塊上時， 所述推塊的表面包括具有基本呈圓形截面的槽(62)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中當(dāng)沒有力通過所述偏心裝置施加到所述推塊上時， 在所述推塊的表面和所述偏心裝置的接觸表面之間存在預(yù)定量的徑向間隙(63)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中隨著所述凸輪旋轉(zhuǎn)進入所述預(yù)定的角位置，緊靠所 述偏心裝置的接觸表面的所述推塊的表面漸增地變形從而圍繞所述偏心裝置的接觸表面 彎曲并且符合所述偏心裝置的接觸表面直至到達所述上止點位置，在所述上止點位置處所 述推塊的表面符合所述偏心裝置的接觸表面并且緊靠所述接觸表面鎖緊，從而將所述凸輪 有效地鎖定在所述上止點位置處。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述推塊具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域具有相對于 所述推塊的兩端減小的厚度，從而當(dāng)所述凸輪旋轉(zhuǎn)到所述上止點位置時，提供所述推塊的 所述表面緊靠所述偏心裝置的接觸表面的增大的偏轉(zhuǎn)。2
11.用于在材料試驗機中使用的凸輪千斤頂?shù)难b置，所述裝置用于將樣品夾鉗(40)牢 牢地保持在相對于鉗口外殼的固定位置處，所述試驗機具有包含所述樣品夾鉗的鉗口外 殼(20)，所述夾鉗具有與所述鉗口外殼的互補表面(26A，26B)滑動地鄰接的外表面(43A， 43B)；以及凸輪千斤頂(30)，其位于所述鉗口外殼的內(nèi)表面和所述樣品夾鉗的下側(cè)之間的 空間內(nèi)，其中所述凸輪千斤頂伸長以產(chǎn)生使樣品夾鉗的表面緊靠所述外殼的互補表面移動 的機械力，從而將所述樣品夾鉗摩擦地鎖定在所述鉗口外殼中的固定位置處，所述凸輪千 斤頂包括凸輪(50)，其具有偏心裝置(56)，所述偏心裝置(56)包括具有預(yù)定的提升速度的接觸 表面，并且被定向為繞其縱軸線在所述鉗口外殼中旋轉(zhuǎn)運動；彈性推塊(60)，其鄰接所述偏心裝置，并具有預(yù)定形狀的表面，所述偏心裝置緊靠所述 表面旋轉(zhuǎn)；并且其中，作為所述凸輪旋轉(zhuǎn)運動到預(yù)定的角位置的結(jié)果，所述偏心裝置使得所述推塊將 所述機械力施加到所述樣品夾鉗上以將所述樣品夾鉗鎖定在固定位置處，并使彎曲力矩在 所述推塊中出現(xiàn)，依次，這使得所述推塊的表面經(jīng)受漸增的彈性形變，使得所述推塊的所述 表面繞所述偏心裝置的所述接觸表面漸增地偏轉(zhuǎn)直至到達所述預(yù)定的角位置，從而防止所 述凸輪旋轉(zhuǎn)離開所述預(yù)定的角位置。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述預(yù)定的角位置是所述凸輪相對于所述推塊的 上止點旋轉(zhuǎn)位置。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述凸輪包括下圓柱(58)、所述偏心裝置以及上 圓柱(54)，所述上圓柱和下圓柱是直圓柱并且與所述凸輪的中心線共軸對準(zhǔn)。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述偏心裝置包括直圓柱，所述直圓柱具有的中 心線從所述凸輪的中心線偏離預(yù)定距離。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述偏心裝置與所述凸輪共軸并具有預(yù)定的漸變 輪廓。
16.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述凸輪適于通過裝置的使用者人工旋轉(zhuǎn)進入所 述上止點位置。
17.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中當(dāng)沒有力通過所述偏心裝置施加到所述推塊上 時，所述推塊的表面包括具有基本呈圓形截面的槽(62)。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中當(dāng)沒有力通過所述偏心裝置施加到所述推塊上 時，在所述推塊的表面和所述偏心裝置的接觸表面之間存在預(yù)定量的徑向間隙(63)。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中隨著所述凸輪旋轉(zhuǎn)進入所述預(yù)定的角位置，緊靠 所述偏心裝置的接觸表面的所述推塊的表面漸增地變形從而繞所述偏心裝置的接觸表面 彎曲并且符合所述偏心裝置的接觸表面直至到達所述上止點位置，在所述上止點位置處所 述推塊的表面符合所述偏心裝置的接觸表面并且緊靠所述接觸表面鎖緊，從而將所述凸輪 有效地鎖定在所述上止點位置處。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述推塊具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域具有相對 于所述推塊的兩端減小的厚度，從而當(dāng)所述凸輪旋轉(zhuǎn)到所述上止點位置時，提供所述推塊 的所述表面緊靠所述偏心裝置的接觸表面的增大的偏轉(zhuǎn)。
21.—種材料試驗機，其具有鉗口外殼，其包含樣品夾鉗(40)，用于將所述樣品夾鉗牢牢地保持在相對于所述鉗口 外殼的固定位置處，所述夾鉗具有與所述鉗口外殼的互補表面(26A，26B)滑動地鄰接的外 表面(43A，43B)；以及凸輪千斤頂(30)，其位于所述鉗口外殼的內(nèi)表面和所述樣品夾鉗的下側(cè)之間的空間 內(nèi)，其中所述凸輪千斤頂伸長以產(chǎn)生使樣品夾鉗的表面緊靠所述外殼的互補表面移動的機 械力，從而將所述樣品夾鉗摩擦地鎖定在所述鉗口外殼中的固定位置處，所述凸輪千斤頂 具有凸輪(50)，其具有偏心裝置(56)，所述偏心裝置(56)包括具有預(yù)定的提升速度的接觸 表面，并且被定向為繞其縱軸線在所述鉗口外殼中旋轉(zhuǎn)運動；彈性推塊(60)，其鄰接所述偏心裝置，并具有預(yù)定形狀的表面，所述偏心裝置緊靠所述 表面旋轉(zhuǎn)；并且其中，作為所述凸輪旋轉(zhuǎn)運動到預(yù)定的角位置的結(jié)果，所述偏心裝置使得所述推塊將 所述機械力施加到所述樣品夾鉗上以將所述樣品夾鉗鎖定在固定位置處，并使彎曲力矩在 所述推塊中出現(xiàn)，依次，這使得所述推塊的表面經(jīng)受漸增的彈性形變，使得所述推塊的所述 表面繞所述偏心裝置的所述接觸表面漸增地偏轉(zhuǎn)直至到達所述預(yù)定的角位置，從而防止所 述凸輪旋轉(zhuǎn)離開所述預(yù)定的角位置。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述預(yù)定的角位置是所述凸輪相對于所述推塊的 上止點旋轉(zhuǎn)位置。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述凸輪包括下圓柱(58)、所述偏心裝置以及上 圓柱(54)，所述上圓柱和下圓柱是直圓柱并且與所述凸輪的中心線共軸對準(zhǔn)。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述偏心裝置包括直圓柱，所述直圓柱具有的中 心線從所述凸輪的中心線偏離預(yù)定距離。
25.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述偏心裝置與所述凸輪共軸并具有預(yù)定的漸變 輪廓。
26.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述凸輪適于通過裝置的使用者人工旋轉(zhuǎn)進入所 述上止點位置。
27.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中當(dāng)沒有力通過所述偏心裝置施加到所述推塊上 時，所述推塊的表面包括具有基本呈圓形截面的槽(62)。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中當(dāng)沒有力通過所述偏心裝置施加到所述推塊上 時，在所述推塊的表面和所述偏心裝置的接觸表面之間存在預(yù)定量的徑向間隙(63)。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其中隨著所述凸輪旋轉(zhuǎn)進入所述預(yù)定的角位置，緊靠 所述偏心裝置的接觸表面的所述推塊的表面漸增地變形從而繞所述偏心裝置的接觸表面 彎曲并且符合所述偏心裝置的接觸表面直至到達所述上止點位置，在所述上止點位置處所 述推塊的表面符合所述偏心裝置的接觸表面并且緊靠所述接觸表面鎖緊，從而將所述凸輪 有效地鎖定在所述上止點位置處。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其中所述推塊具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域具有相對 于所述推塊的兩端減小的厚度，從而當(dāng)所述凸輪旋轉(zhuǎn)到所述上止點位置時，提供所述推塊 的所述表面緊靠所述偏心裝置的接觸表面的增大的偏轉(zhuǎn)。
31.一種在材料試驗機中使用的方法，所述材料試驗機具有鉗口外殼，其包含樣品夾鉗(40)，用于將所述樣品夾鉗牢牢地保持在相對于所述鉗口 外殼的固定位置處，所述夾鉗具有與所述鉗口外殼的互補表面(26A，26B)滑動地鄰接的外 表面(43A，43B)；以及凸輪千斤頂(30)，其位于所述鉗口外殼的內(nèi)表面和所述樣品夾鉗的下側(cè)之間的空間 內(nèi)，其中所述凸輪千斤頂伸長以產(chǎn)生使樣品夾鉗的表面緊靠所述外殼的互補表面移動的機 械力，從而將所述樣品夾鉗摩擦地鎖定在所述鉗口外殼中的固定位置處，所述凸輪千斤頂 具有凸輪(50)，其具有偏心裝置(56)，所述偏心裝置(56)包括具有預(yù)定的提升速度的接觸 表面，并且被定向為繞其縱軸線在所述鉗口外殼中旋轉(zhuǎn)運動；以及彈性推塊(60)，其鄰接所述偏心裝置，并具有預(yù)定形狀的表面，所述偏心裝置緊靠所述 表面旋轉(zhuǎn)，作為所述凸輪旋轉(zhuǎn)運動到預(yù)定的角位置的結(jié)果，所述偏心裝置使得所述推塊將 所述機械力施加到所述樣品夾鉗上以將所述樣品夾鉗鎖定在固定位置處，并使彎曲力矩在 所述推塊中出現(xiàn)，依次，這使得所述推塊的表面經(jīng)受漸增的彈性形變，使得所述推塊的所述 表面繞所述偏心裝置的所述接觸表面漸增地偏轉(zhuǎn)直至到達所述預(yù)定的角位置，從而防止所 述凸輪旋轉(zhuǎn)離開所述預(yù)定的角位置；其中所述方法包括以下步驟使所述樣品夾鉗位于所述空間內(nèi)，以使所述樣品夾鉗的外表面與所述鉗口外殼的互補 表面鄰接地接合；以及使所述凸輪從初始位置旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的角位置，從而使所述推塊繞所述偏心裝置的所述 接觸表面偏轉(zhuǎn)，并將所述凸輪鎖定在所述預(yù)定的角位置處。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述預(yù)定的角位置是所述凸輪相對于所述推塊的 上止點旋轉(zhuǎn)位置。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述旋轉(zhuǎn)步驟包括由所述材料試驗機的使用者執(zhí) 行的以下步驟人工地使所述凸輪旋轉(zhuǎn)進入所述上止點位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在材料試驗系統(tǒng)中使用的千斤頂組件(30)，其使用凸輪(50)和彈性推塊(60)。具有漸變偏心裝置(56)的所述凸輪位于所述推塊和鉗口外殼之間，并局部地位于所述推塊和鉗口外殼中相應(yīng)的淺槽內(nèi)，以便兩個槽有效地跨騎所述凸輪。所述槽容納所述凸輪的軸向旋轉(zhuǎn)。所述推塊由具有適當(dāng)?shù)膹椥阅?shù)的材料形成，以便彎曲力矩，特別是在所述推塊的端部并由所述偏心裝置到其上止點位置的軸向旋轉(zhuǎn)引起的，使得在所述推塊中的所述槽彈性形變并緊靠且環(huán)繞所述偏心裝置漸增并充分地彈性形變，因而漸增地鎖緊所述偏心裝置并將所述凸輪、推塊和樣品夾鉗牢牢地鎖定在它們適當(dāng)?shù)奈恢锰帯?br> 文檔編號G01N3/04GK101883976SQ200880118647
公開日2010年11月10日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者諾曼·A·林德曼 申請人:動態(tài)系統(tǒng)公司