一種鋼纖維張拉夾持夾具及鋼纖維抗拉性能測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及工程檢測(cè)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種鋼纖維張拉夾持夾具及鋼纖維 抗拉性能測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼纖維混凝±是將短細(xì)的鋼纖維均勻地亂向分布于普通混凝±基體中，在混凝± 基體和骨料間起"橋架"作用，使混凝±材料趨于各向同性而形成的一種新型多相復(fù)合材 料。運(yùn)些亂向分布的鋼纖維能夠有效阻礙混凝±內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展及宏觀裂縫的形成，顯 著改善混凝±的抗拉、抗彎、抗沖擊及抗疲勞性能，具有較好的延性和初性，而鋼纖維混凝 ±運(yùn)些優(yōu)異性能的發(fā)揮很大程度上依賴于鋼纖維相對(duì)于混凝±基體的抗拉強(qiáng)度，因此，在 對(duì)鋼纖維混凝±材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)，鋼纖維的抗拉強(qiáng)度和變形(或彈性模量)參數(shù)是合 理選用鋼纖維的重要指標(biāo)和依據(jù)。但長(zhǎng)期W來(lái)，由于缺乏相應(yīng)的試驗(yàn)裝置，尤其是缺乏能對(duì) 鋼纖維實(shí)現(xiàn)有效夾持的張拉夾具，使鋼纖維的抗拉性能難W直接獲得。實(shí)際中，鋼纖維抗拉 性能的各項(xiàng)參數(shù)往往是通過(guò)將其母材制成標(biāo)準(zhǔn)的抗拉試件按照常規(guī)材料的抗拉試驗(yàn)方法 得到的，但由于不同類型的鋼纖維分別采用不同的生產(chǎn)工藝，工藝過(guò)程將對(duì)鋼纖維成品的 抗拉性能產(chǎn)生一定影響，從而造成鋼纖維與其母材的抗拉性能有所差異，運(yùn)對(duì)鋼纖維的合 理選用帶來(lái)不利影響，尤其是對(duì)高強(qiáng)鋼絲切斷型鋼纖維。因此，為準(zhǔn)確了解鋼纖維自身的抗 拉性能，有必要開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單適用的測(cè)試裝置，為鋼纖維混凝±材料的科學(xué)研究和工程應(yīng) 用提供可靠保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種鋼纖維張拉夾持夾具及鋼纖維抗拉性能測(cè)試系統(tǒng)，能精 準(zhǔn)測(cè)試鋼纖維抗拉強(qiáng)度和變形性能參數(shù)。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 本發(fā)明所述的一種鋼纖維張拉夾持夾具，包括主支架、荷載傳遞機(jī)構(gòu)和鋼纖維試件夾 持鎖緊機(jī)構(gòu)； 所述主支架中屯、設(shè)置有貫通上端面和下端面的方形導(dǎo)向孔，方形導(dǎo)向孔兩側(cè)上方與主 支架連體設(shè)置有兩個(gè)肢臂； 所述荷載傳遞機(jī)構(gòu)包括方柱形的帶齒拉桿、保證帶齒拉桿線性運(yùn)動(dòng)的限位板、防脫擋 板、齒輪傳動(dòng)組件和旋緊帽；限位板橫向連體設(shè)置在兩個(gè)肢臂頂端和內(nèi)側(cè)壁中部，限位板中 屯、設(shè)置有方形的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有帶齒拉桿，帶齒拉桿下端連體設(shè)置有用于防止帶 齒拉桿上移時(shí)脫離導(dǎo)向孔的防脫擋板，帶齒拉桿與齒輪傳動(dòng)組件曬合，齒輪傳動(dòng)組件與旋 緊帽曬合，旋緊帽為套設(shè)在兩個(gè)肢臂外側(cè)的上下兩端開(kāi)口的筒狀結(jié)構(gòu)，旋緊帽與兩個(gè)肢臂 通過(guò)螺紋連接，帶齒拉桿通過(guò)旋緊帽上端的開(kāi)口突出于旋緊帽，帶齒拉桿下移時(shí)，帶齒拉桿 的頂端始終突出于旋緊帽的上端； 所述鋼纖維試件夾持鎖緊機(jī)構(gòu)包括T字型的傳力件、倒方錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)的夾持片限位套 和夾持片，傳力件包括上部的頂板和下部的限位部，限位部包括與頂板下端面中間固定連 接的柱形腹板和分別與頂板下端面兩側(cè)連接的方形肢柱，頂板的上端面邊緣與旋緊帽的下 端面接觸，頂板的長(zhǎng)度大于旋緊帽下端的內(nèi)徑，傳力件的頂板在兩個(gè)肢臂形成的間隙中上 下直線滑動(dòng)，傳力件的限位部在主支架上的方形導(dǎo)向孔內(nèi)上下直線滑動(dòng);所述夾持片限位 套連體設(shè)置在主支架的下端，夾持片限位套內(nèi)設(shè)與主支架中屯、的方形導(dǎo)向孔相連通的限位 導(dǎo)向孔，限位導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)夾持片，夾持片包括下端錯(cuò)狀的試件夾持部和上端方錐 臺(tái)形的連接部，試件夾持部下端突出于夾持片限位套的下端開(kāi)口，兩個(gè)夾持片夾持部組成 的錐角與夾持片限位套的錐角相等，傳力件的肢柱下端設(shè)置有與夾持片的連接部的錐面相 配合的斜面，兩個(gè)夾持片連接部的錐面分別與對(duì)應(yīng)傳力件的肢柱的下端面接觸，傳力件通 過(guò)兩個(gè)肢柱向?qū)?yīng)的夾持片施加壓力，并驅(qū)動(dòng)兩個(gè)夾持片靠近并夾緊鋼纖維試件。
[0005] 所述齒輪傳動(dòng)組件包括豎向傳力軸定位架、豎向傳力軸、豎向傳力軸傳動(dòng)齒輪、橫 向傳力軸換向齒輪、橫向傳力軸和兩組用于限制橫向傳力軸位置的橫向傳力軸定位架，每 組橫向傳力軸定位架包括分別設(shè)置在帶齒拉桿兩側(cè)的兩個(gè)橫向傳力軸定位子架，兩組橫向 傳力軸定位架豎向設(shè)置在兩個(gè)限位板之間的肢臂上，每個(gè)橫向傳力軸定位子架內(nèi)均設(shè)置有 橫向傳力軸，且橫向傳力軸與對(duì)應(yīng)側(cè)的帶齒拉桿接觸，橫向傳力軸與橫向傳力軸定位子架 轉(zhuǎn)動(dòng)連接，橫向傳力軸與帶齒拉桿相接觸的位置設(shè)有與帶齒拉桿上的傳動(dòng)齒相曬合的輪 齒，橫向傳力軸的一端設(shè)置有橫向傳力軸換向齒輪;兩個(gè)限位板之間與橫向傳力軸換向齒 輪對(duì)應(yīng)的位置均設(shè)置有豎向傳力軸定位架，豎向傳力軸與豎向傳力軸定位架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，豎 向傳力軸上與橫向傳力軸換向齒輪對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有豎向傳力軸傳動(dòng)齒輪;旋緊帽內(nèi)側(cè)壁設(shè) 置有與豎向傳力軸傳動(dòng)齒輪相配合的豎向旋緊齒，旋緊帽下端部的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋， 兩個(gè)肢臂外側(cè)面設(shè)置有與旋緊帽內(nèi)螺紋配合的外螺紋。
[0006] 所述的帶齒拉桿上端連體設(shè)置有球較窩，球較窩內(nèi)設(shè)置有球較頭，球較頭上端部 固定設(shè)置有張拉桿。
[0007] 所述的夾持片限位套中部開(kāi)設(shè)有便于對(duì)鋼纖維試件進(jìn)行夾持操作和觀察的U型通 槽，兩個(gè)夾持片夾緊時(shí)的夾持面位于U型通槽的中屯、線上。
[0008] 所述的傳力件限位部下端面豎向固定設(shè)置有至少兩個(gè)頂出彈黃，頂出彈黃的下端 與兩個(gè)夾持片的上端面接觸;兩個(gè)夾持片的相鄰面上部設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)橫向設(shè)置有至 少一個(gè)頂開(kāi)彈黃。
[0009] 所述主支架的外側(cè)和與內(nèi)螺紋對(duì)應(yīng)的旋緊帽的外側(cè)均設(shè)置有用于緊固的六方角。
[0010] 本發(fā)明所述的鋼纖維抗拉性能測(cè)試系統(tǒng)，包括兩套鋼纖維張拉夾持夾具和數(shù)據(jù)采 集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括荷載傳感器、引伸計(jì)和控制器，一套鋼纖維張拉夾持夾具的 帶齒拉桿用于通過(guò)荷載傳感器連接拉力試驗(yàn)機(jī)的錯(cuò)口，另一套鋼纖維張拉夾持夾具的帶齒 拉桿用于直接連接拉力試驗(yàn)機(jī)的錯(cuò)口，兩套鋼纖維張拉夾持夾具用于夾持鋼纖維試件，引 伸計(jì)夾持在鋼纖維試件上，荷載傳感器的信號(hào)輸出端和引伸計(jì)的信號(hào)輸出端分別連接控制 器的第一信號(hào)輸入端和第二信號(hào)輸入端，控制器的信號(hào)輸出端用于連接計(jì)算機(jī);所述的鋼 纖維張拉夾持夾具，包括主支架、荷載傳遞機(jī)構(gòu)和鋼纖維試件夾持鎖緊機(jī)構(gòu);所述主支架中 屯、設(shè)置有貫通上端面和下端面的方形導(dǎo)向孔，方形導(dǎo)向孔兩側(cè)上方與主支架連體設(shè)置有兩 個(gè)肢臂;所述荷載傳遞機(jī)構(gòu)包括方柱形的帶齒拉桿、保證帶齒拉桿線性運(yùn)動(dòng)的限位板、防脫 擋板、齒輪傳動(dòng)組件和旋緊帽；限位板橫向連體設(shè)置在兩個(gè)肢臂頂端和內(nèi)側(cè)壁中部，限位板 中屯、設(shè)置有方形的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有帶齒拉桿，帶齒拉桿下端連體設(shè)置有用于防止 帶齒拉桿上移時(shí)脫離導(dǎo)向孔的防脫擋板，帶齒拉桿與齒輪傳動(dòng)組件曬合，齒輪傳動(dòng)組件與 旋緊帽曬合，旋緊帽為套設(shè)在兩個(gè)肢臂外側(cè)的上下兩端開(kāi)口的筒狀結(jié)構(gòu)，旋緊帽與兩個(gè)肢 臂通過(guò)螺紋連接，帶齒拉桿通過(guò)旋緊帽上端的開(kāi)口突出于旋緊帽，帶齒拉桿下移時(shí)，帶齒拉 桿的頂端始終突出于旋緊帽的上端;所述鋼纖維試件夾持鎖緊機(jī)構(gòu)包括T字型的傳力件、倒 方錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)的夾持片限位套和夾持片，傳力件包括上部的頂板和下部的限位部，限位部 包括與頂板下端面中間固定連接的柱形腹板和分別與頂板下端面兩側(cè)連接的方形肢柱，頂 板的上端面邊緣與旋緊帽的下端面接觸，頂板的長(zhǎng)度大于旋緊帽下端的內(nèi)徑，傳力件的頂 板在兩個(gè)肢臂形成的間隙中上下直線滑動(dòng)，傳力件的限位部在主支架上的方形導(dǎo)向孔內(nèi)上 下直線滑動(dòng);所述夾持片限位套連體設(shè)置在主支架的下端，夾持片限位套內(nèi)設(shè)與主支架中 屯、的方形導(dǎo)向孔相連通的限位導(dǎo)向孔，限位導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)夾持片，夾持片包括下端 錯(cuò)狀的試件夾持部和上端方錐臺(tái)形的連接部，夾持部下端突出于夾持片限位套的下端開(kāi) 口，兩個(gè)夾持片夾持部組成的錐角與夾持片限位套的錐角相等，傳力件的肢柱下端設(shè)置有 與夾持片的連接部的錐面相配合的斜面，兩個(gè)夾持片連接部的錐面分別與對(duì)應(yīng)傳力件的肢 柱的下端面接觸，傳力件通過(guò)兩個(gè)肢柱向?qū)?yīng)的夾持片施加壓力，并驅(qū)動(dòng)兩個(gè)夾持片靠近 并夾緊鋼纖維試件。
[0011] 所述的鋼纖維張拉夾持夾具中的齒輪傳動(dòng)組件包括豎向傳力軸定位架、豎向傳力 軸、豎向傳力軸傳動(dòng)齒輪、橫向傳力軸換向齒輪、橫向傳力軸和兩組用于限制橫向傳力軸位 置的橫向傳力軸定位架，每組橫向傳力軸定位架包括分別設(shè)置在帶齒拉桿兩側(cè)的兩個(gè)橫向 傳力軸定位子架，兩組橫向傳力軸定位架豎向設(shè)置在兩個(gè)限位板之間的肢臂上