[实用新型]试验夹持装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种特别是在飞机强度试验领域、用于疲劳强度试验的试验夹持装置。

背景技术

机械零件、诸如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等在工作过程中各点的应力随时间作周期机械零件性的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也称循环应力)。在交变应力的作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。

疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下不会产生破坏的最大应力，称为疲劳强度或疲劳极限。实际上，金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。一般试验时规定，钢在经受10⁷次、非铁金属材料经受10⁸次交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。

由于金属材料的疲劳强度性能是其重要特性之一，尤其是飞机领域的各种材料、特别是金属的强度性能须通过材料强度试验。

如图1和2中所示，一般通过以如下步骤来对试验件进行试验：首先，使试验机的夹头张开一定量，从而使试验件可以安装至合适的位置；其次，使夹头夹紧疲劳试验件的夹持段；随后，致动装置按照试验载荷要求进行往复运动，对试验件进行疲劳试验，直至达到规定的交变载荷作用次数为止。试验过程中，不断监测试验件以查看其疲劳强度是否符合相关规定。

然而，在目前的试验过程中经常发现，在传统的试验件的夹持方法下，由于夹头对试验件的磨损，试验件容易出现在试验件夹持段/过渡段、而并不是在非夹持段(理论的断裂位置)，发生不期望的断裂的情况。

这种在不期望的位置发生断裂会使得试验过程以及所获得试验数据根据相关疲劳强度试验规定而变得无效(或有效性降低)，并且同时还浪费了试验件以及浪费试验时间，降低试验效率且提高了试验经费。

因此，在飞机制造领域中尤其需要一种能够使得试验件仅在理想位置发生断裂的试验夹持装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种试验夹持装置，该试验夹持装置包括夹头，该夹头沿其纵向包括用于夹紧试验件的端部，该试验夹持装置还设有夹持板，该夹持板布置在由夹头的内部形成的夹持空间之内，以使得夹头经由夹持板将试验件夹持于其夹持空间内，其中，夹持板朝向夹持空间外沿纵向延伸超出夹头的端部。借助这种试验夹持装置可以有效地减少夹头对试验件的夹持区域的磨损，以使得试验件不会在考核区之外发生断裂或撕裂，因此提高了整个试验的效率并且降低了试验成本。

特别是，夹持板布置在夹头与试验件之间，以获得良好的夹持效果同时减少了对试验件的不必要磨损。

有利地，试验夹持装置还设有过渡膜，且过渡膜布置成于夹持板与试验件之间，且在夹持板的未被夹头所覆盖的区域内。这种过渡膜可起到进一步阻隔夹持板和试验件从而更有效减少对试验件的磨损，提高试验件数据的有效性且降低了数据的分散性。

更有利的是，使得过渡膜的远离夹头的一端与夹持板的远离夹头的一端沿纵向对齐。或者，可使得过渡膜的远离夹头的一端沿纵向延伸超出夹持板的远离夹头的一端，从而进一步保护试验件的位于考核区域与夹持区域之间的过渡区域，并且使得夹持力更均匀地分布到试验件上。

可以理解到过渡膜是带有自润滑性的膜，以减少夹持板和试验件之间的摩擦作用。例如，过渡膜可以为聚四氟乙烯薄膜。

较佳地，夹持板的厚度为试验件的厚度的4倍以上，夹持板的宽度大于或等于试验件的宽度。厚夹持板能更好地保护布置于其内的试验件免于被夹头夹持到断裂的程度。

有利地，过渡膜的宽度大于或等于试验件的宽度，以更好地沿宽度方向覆盖试验件，从而消除宽度方向上的磨损可能性。

附图说明

图1示出传统的试验夹持装置的正视图；

图2示出传统的试验夹持装置的和侧视图；

图3示出根据本实用新型的试验夹持装置的正视图；以及

图4示出根据本实用新型的试验夹持装置的侧视图及其局部详图。

具体实施方式

如图1和2中所示，疲劳强度试验夹持装置通常包括致动器1，该致动器1以预先设定的力带动整个试验夹持装置以及被试验夹持装置所夹紧的试验件(通常为试验件的纵向两端，但也可以是其一端，或者也可以是试验件上的其它符合试验规定的位置)作直线往复运动，以在试验件内产生交变负荷来进行疲劳强度试验。

较佳地，试验夹持装置还包括钢制的夹头2，该夹头可以张开一定量，以使得具有一定厚度的试验件可插入该夹头2内部、直至如图1或3中所示的合适的位置。