本發(fā)明屬于試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種試樣夾持裝置，尤其涉及一種多尺寸小沖桿試樣夾持裝置。
背景技術(shù)：
核電，石化，冶金等行業(yè)中存在很多設(shè)備在高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕等苛刻環(huán)境下長(zhǎng)期服役，其材料會(huì)發(fā)生不同程度的劣化，甚至引發(fā)多起安全事故。為保證設(shè)備能否長(zhǎng)久，安全地運(yùn)行，在服役期間需對(duì)承壓設(shè)備進(jìn)行定期檢驗(yàn)。常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)可以在不損傷設(shè)備或構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完整性的前提下檢測(cè)到內(nèi)在或者表面的缺陷，但是無(wú)法得到材料的力學(xué)性能比如屈服強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度及斷裂韌性等。對(duì)于常規(guī)拉伸試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)，斷裂韌性試驗(yàn)等可以獲得材料的力學(xué)性能但是都需要大量的試驗(yàn)材料且屬于破壞性取樣試驗(yàn)?；谝陨系牟蛔?，小沖桿試驗(yàn)由于其微損取樣優(yōu)點(diǎn)而被廣泛研究。
盡管歐洲和我國(guó)分別在cwa15627《小沖桿常規(guī)力學(xué)性能測(cè)試》(歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案)和《在役承壓設(shè)備金屬材料小沖桿試驗(yàn)方法》中推薦了三種不同尺寸的小沖桿試樣。目前國(guó)內(nèi)外不同的機(jī)構(gòu)或者學(xué)者在不同的研究方向所采用的試樣也不盡相同。捷克鋼鐵研究所采用的是直徑8mm的圓形試樣；德國(guó)弗萊貝格工業(yè)大學(xué)的學(xué)者也有采用直徑10mm圓形試樣；我國(guó)則目前大部分通用直徑10mm的圓形試樣，現(xiàn)在中國(guó)特種設(shè)備檢察院也在研究10*10的方形試樣。
小沖桿試驗(yàn)的夾具也按試樣周邊是否固定夾持分為兩類(lèi)?，F(xiàn)有的夾具分為上下兩個(gè)模塊。下模塊頂部有直徑為10mm的圓柱形凸臺(tái)，上模塊中間有直徑稍微大于10mm的凹槽和下模塊的凸臺(tái)配合使用以固定試樣。上模塊中心有φ
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種多尺寸小沖桿試樣夾持裝置，在保證實(shí)驗(yàn)精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了更換試樣的過(guò)程，同時(shí)使得夾具的適應(yīng)性更為廣泛；沖桿形式和尺寸的變化提高了其剛度，進(jìn)而減小了由于沖桿變形帶來(lái)的偏差。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種多尺寸小沖桿試樣夾持裝置，所述裝置包括：外層緊固套筒、至少兩套內(nèi)層定位套筒、沖桿；
所述外層緊固套筒包括上下設(shè)置的第一外層緊固部件、第二外層緊固部件，內(nèi)層定位套筒包括上下設(shè)置的第一內(nèi)層定位部件、第二內(nèi)層定位部件；
所述內(nèi)層定位套筒根據(jù)試樣尺寸形式不同包括至少兩套，并且均與外層緊固套筒過(guò)盈配合使用，用于置放和定位試樣及沖桿；第二內(nèi)層定位部件設(shè)置于下部，孔徑加工為4.0mm，并且設(shè)有0.2mm×45°倒圓角；
所述外層緊固套筒用于固定內(nèi)層定位套筒上下部分，第一外層緊固部件、第二外層緊固部件通過(guò)螺紋連接，旋緊后使試樣周邊處于固支狀態(tài)；夾具內(nèi)外層套筒配合使用，不僅起到固定試樣的作用，還方便拆卸和試樣的裝填；
所述沖桿包括平頭壓桿、鋼珠，鋼珠直徑為2.5mm；平頭壓桿采用階梯過(guò)渡式，增加沖桿的剛度，減小沖桿變形而帶來(lái)的誤差。
一種多尺寸小沖桿試樣夾持裝置，所述試樣夾持裝置包括：外層緊固套筒、至少兩套內(nèi)層定位套筒、沖桿；
所述外層緊固套筒包括上下設(shè)置的第一外層緊固部件、第二外層緊固部件，內(nèi)層定位套筒包括上下設(shè)置的第一內(nèi)層定位部件、第二內(nèi)層定位部件；
所述內(nèi)層定位套筒根據(jù)試樣尺寸形式不同包括至少兩套，并且均與外層緊固套筒過(guò)盈配合使用，用于置放和定位試樣及沖桿。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述外層緊固套筒用于固定內(nèi)層定位套筒上下部分，第一外層緊固部件、第二外層緊固部件通過(guò)螺紋連接，旋緊后使試樣周邊處于固支狀態(tài)；夾具內(nèi)外層套筒配合使用，不僅起到固定試樣的作用，還方便拆卸和試樣的裝填。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述沖桿包括平頭壓桿、鋼珠，鋼珠直徑為2.5mm；平頭壓桿采用階梯過(guò)渡式，增加沖桿的剛度，減小沖桿變形而帶來(lái)的誤差。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述試樣夾持裝置包括三套不同尺寸和形狀的內(nèi)層定位套筒。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述第二內(nèi)層定位部件設(shè)置于內(nèi)層定位套筒的下部，孔徑加工為4.0mm，并且設(shè)有0.2mm×45°倒圓角。
一種多尺寸小沖桿試樣夾持裝置，包括一個(gè)通用的外層緊固套筒和內(nèi)層定位套筒。內(nèi)外層套筒均分為上下兩部分。內(nèi)層定位套筒用于置放和定位試樣及沖桿。下部分根據(jù)試樣尺寸不同，可以加工為尺寸為10*10mm正方形，直徑8mm及10mm圓形三種形式凹槽，用于約束試樣。下部分孔徑根據(jù)歐盟小沖桿試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)草案和《在役承壓設(shè)備金屬材料小沖桿試驗(yàn)方法》推薦加工為4.0mm，并且設(shè)有0.2mm×45°倒圓角。外層套筒上下部分由粗牙螺紋連接用于固定內(nèi)層套筒上下部分。外表面為粗糙面，無(wú)需任何工具，手動(dòng)旋緊后即可使試樣周邊處于“固支狀態(tài)”。夾具內(nèi)外層套筒配合使用，不僅起到固定試樣的作用，還可方便拆卸和試樣的裝填。沖桿采用平頭壓桿和鋼珠的結(jié)合，鋼珠直徑為2.5mm。為減小試驗(yàn)過(guò)程中因夾持裝置變形而引進(jìn)的誤差，內(nèi)外層套筒、沖桿和鋼珠均采用了剛度比較大的材料，尤其是鋼珠的硬度要大于55hrc。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提出的多尺寸小沖桿試樣夾持裝置，用螺紋連接替代了四個(gè)緊固螺釘連接，在保證實(shí)驗(yàn)精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了更換試樣的過(guò)程。外層緊固套筒配有三套不同形狀尺寸的內(nèi)層定位套筒，使得夾具的適應(yīng)性更為廣泛。沖桿形式和尺寸的變化提高了其剛度，進(jìn)而減小了由于沖桿變形帶來(lái)的偏差。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明多尺寸小沖桿試樣夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
實(shí)施例一
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明揭示了一種多尺寸小沖桿試樣夾持裝置，所述裝置包括：外層緊固套筒、至少兩套內(nèi)層定位套筒、沖桿。
所述外層緊固套筒包括上下設(shè)置的第一外層緊固部件1、第二外層緊固部件2，內(nèi)層定位套筒包括上下設(shè)置的第一內(nèi)層定位部件6、第二內(nèi)層定位部件7。
所述內(nèi)層定位套筒根據(jù)試樣尺寸形式不同包括至少兩套(如3套、4套)，并且均與外層緊固套筒過(guò)盈配合使用，用于置放和定位試樣及沖桿4；第二內(nèi)層定位部件7設(shè)置于下部，孔徑加工為4.0mm，并且設(shè)有0.2mm×45°倒圓角；
所述外層緊固套筒用于固定內(nèi)層定位套筒上下部分，第一外層緊固部件1、第二外層緊固部件2通過(guò)螺紋連接，旋緊后使試樣周邊處于固支狀態(tài)；夾具內(nèi)外層套筒配合使用，不僅起到固定試樣的作用，還方便拆卸和試樣的裝填。
所述沖桿包括平頭壓桿4、鋼珠5，鋼珠直徑為2.5mm；平頭壓桿4采用階梯過(guò)渡式，增加沖桿的剛度，減小沖桿變形而帶來(lái)的誤差。鋼珠5設(shè)置于平頭壓桿4的下方，鋼珠5的下方設(shè)置小沖桿試樣3。
實(shí)施例二
一種多尺寸小沖桿試樣夾持裝置，所述試樣夾持裝置包括：外層緊固套筒、至少兩套內(nèi)層定位套筒、沖桿。
所述外層緊固套筒包括上下設(shè)置的第一外層緊固部件、第二外層緊固部件，內(nèi)層定位套筒包括上下設(shè)置的第一內(nèi)層定位部件、第二內(nèi)層定位部件。
所述內(nèi)層定位套筒根據(jù)試樣尺寸形式不同包括至少兩套，并且均與外層緊固套筒過(guò)盈配合使用，用于置放和定位試樣及沖桿。
實(shí)施例三
如圖1所示，本發(fā)明中的多尺寸小沖桿試樣夾持裝置，包括外層緊固套筒，內(nèi)層定位套筒，沖桿及鋼珠。外層緊固套筒外徑約45mm，外表面有粗糙紋路，通過(guò)m24的螺紋連接。有φ15鏜孔與套筒同軸線，用于放置內(nèi)層定位套筒。內(nèi)層定位套筒外徑φ15。上部分有沖桿的引導(dǎo)孔，下部分由不同形狀和尺寸的試樣凹槽。凹槽下有φ4倒有r0.5的圓角的通孔。
本發(fā)明的試驗(yàn)操作：手動(dòng)擰開(kāi)外層套筒，將試樣裝入與其相配的定位套筒后放入到外層套筒的下部分中，依次安裝上內(nèi)，外層套筒的上半部分。擰緊外層套筒后，放入鋼珠和沖桿即可。
綜上所述，本發(fā)明提出的多尺寸小沖桿試樣夾持裝置，用螺紋連接替代了四個(gè)緊固螺釘連接，在保證實(shí)驗(yàn)精度的同時(shí)簡(jiǎn)化了更換試樣的過(guò)程。外層緊固套筒配有三套不同形狀尺寸的內(nèi)層定位套筒，使得夾具的適應(yīng)性更為廣泛。沖桿形式和尺寸的變化提高了其剛度，進(jìn)而減小了由于沖桿變形帶來(lái)的偏差。
這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。