[发明专利]一种适用于超低温钢筋拉伸试验的自锁夹具及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料低温拉伸试验领域，尤其是涉及一种适用于-165℃超低温钢筋拉伸试验的自锁夹具及其使用方法。

背景技术

耐-165℃的低温钢筋广泛用于液化天然气储罐工程的建设，供方需提供-165℃的低温拉伸试验结果，且试样不允许车削加工，以保证测定的拉伸性能与母材一致。目前，钢筋拉伸试验一般要求在常温环境下进行，常温夹具的设计、安装较为简单，但低温拉伸时需在低温试验箱内进行，由于受试验机行程所限，低温箱内夹具需体积小、夹持力大、耐低温，因此低温夹具设计、安装困难。现有技术中，钢筋试样的低温夹具适用的最低温度为-80℃，且钢筋试样需车削加工成带肩的标准试样，如说明书附图1所示结构，这样得出的拉伸结果并不能真实反映钢筋母材在低温下的整体力学性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种适用于超低温钢筋拉伸试验的自锁夹具及其使用方法，其目的是在保证不对钢筋试样进行车削加工的前提下，真实、准确的反映钢筋试样在-165℃以下低温的拉伸性能。

本发明的技术方案是该种适用于超低温钢筋拉伸试验的自锁夹具包括低温试验箱、钢筋试样以及用于将钢筋试样固定在低温试验箱内的夹具，所述的夹具包括上夹具和下夹具，上夹具和下夹具分别连接钢筋试样的一端，并固定在低温试验箱上；所述的上夹具和下夹具与钢筋试样配合的一端是截面为U形的中空形套筒结构，U形开口端的内径小于U形底部的内径，且中空形套筒的内壁自开口端至底部为光滑斜面过渡，所述的自锁夹具还包括安装在中空形套筒内部的楔块，楔块与中空形套筒斜面配合的一个面为光滑斜面，与光滑斜面相对的一个面是与钢筋试样配合的圆弧面，上夹具和下夹具的另一端与万能拉伸试验机连接。

所述的楔块与钢筋试样配合的圆弧面上设有增加楔块与钢筋试样摩擦力的若干锉齿。

所述的楔块上的斜面以及中空形套筒内表面斜面的斜角范围均是5°-20°。

作为本发明的一种优选方案，所述的楔块上的斜面以及中空形套筒内表面斜面的斜角范围优选为6°-15°。

所述的中空形套筒的底部设有用于安装预紧螺丝的安装孔，预紧螺丝作用在楔块上。

所述的中空形套筒的侧面设有用于安装定位螺丝的导向槽。

一种适用于超低温钢筋拉伸试验的自锁夹具的使用方法，所述的使用方法包括：

1)将上夹具和下夹具的中空形套筒结构一端伸入低温箱内，并与钢筋试样连接，上夹具和下夹具的另一端与万能拉伸试验机连接；

2)将三块楔块放入上夹具和下夹具的中空形套筒内，并通过定位螺丝固定；

3)将楔块均匀分布在上夹具和下夹具的中空形套筒内，然后将钢筋试样放入三块楔块组成的圆形预留孔处并推到位，拧入预紧螺丝并调整楔块端部在同一平面内，此时定位螺丝在导向槽内移动，继续调整预紧螺丝使楔块上的锉齿咬入钢筋试样的表面形成初始夹持力，即可开始钢筋在超低温环境下的拉伸试验。

具有上述结构的该种适用于超低温钢筋拉伸试验的自锁夹具及其使用方法具有以下优点：

1.该种适用于超低温钢筋拉伸试验的自锁夹具及其使用方法通过设置带有斜面的中空形套筒的上夹具和下夹具，并配合楔块对钢筋试样进行固定，避免对试样进行切削加工，保证测量的钢筋试样在低温拉伸试验中的数据真实、可靠，并且在低温环境下能够实现多样品、多规格的拉伸检验，大大节约了成本。

2.该种适用于超低温钢筋拉伸试验的自锁夹具及其使用方法安装过程简单，动作迅速，不易打滑，操作方便，安全省力，可减轻劳动者的劳动强度，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为现有技术中钢筋试样的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明中上夹具或下夹具的结构示意图。

图4为本发明中上夹具或下夹具与楔块配合的结构示意图。

在图1-4中，1：低温试验箱；2：钢筋试样；3：上夹具；4：下夹具；5：楔块；6：预紧螺丝；7：定位螺丝；8：导向槽。

具体实施方式

图1为现有技术中钢筋试样的结构示意图，如图所示，钢筋试样需车削加工成带肩的标准试样，这样得出的拉伸结果并不能真实反映钢筋母材在低温下的整体力学性能。