[发明专利]一种紧固件实物拉伸试验用的辅助装置及用其试验的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紧固件机械性能试验的辅助装置，尤其是涉及一种紧固件实物拉伸试验用的辅助装置及用其试验的方法。

背景技术

紧固件通常由碳钢或合金钢制造而成，在工程安全设计和产品生产验收时，要求在10℃～35℃条件下对紧固件进行机械性能测试。紧固件机械性能是其最基本、应用最广泛一项性能指标，紧固件实物拉伸试验是获得紧固件产品机械性能的最常见的拉伸试验数据的方式。目前，国内进行紧固件实物拉伸试验时，紧固件的固定方式均采用GB/T 3098.1《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》里所提供的连接方式进行测试，其工装设计形式大都是以标准中给出的示例图相同或相仿，主要以垫片卡持的方式固定紧固件。然而，在实际试验过程中，由于紧固件的规格和种类繁多，而且形状也不尽相同。致使试验时要不断更换各种不同类型工装来满足不同规格型号紧固件的测试需求。不仅如此，试验过程中会出现以下问题：1主装置(直接与拉伸试验机连接的部件称主装置)的卡持部分和垫片支撑部位在受力过程中都会发生变形，影响试验数据的精确性；2主装置的卡持部分和垫片支撑部位占据大部分空间，致使某些较短尺寸紧固件无法进行试验。此外，一旦主装置的卡持部分和垫片支撑部分发生变形后，按照标准要求将不能再继续使用，这将导致整个测试工装的报废，造成材料浪费和经济损失，实用性有限。针对以上现实问题，本发明专利设计并制作一种用于紧固件实物伸试验的装置，在满足标准要求的基础上，彻底解决了上述问题。

随着我国舰船、铁路、桥梁、建筑等不断大型化的发展趋势，紧固件作为各种构件重要的连接方式之一，其规格尺寸也随之增大。例如超大型舰船桨叶所使用的紧固件，又如港珠澳大桥所使用的超大型紧固件。这些大型工程所用到的高强紧固件大都超出了GB/T3098.1《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》和BS EN ISO 898.1《Mechanical properties of fastener made of carbon steel and alloy steel》所使用的范围，属于非标紧固件。这些紧固件不仅横截面大，而且通常受安装空间限制，往往其长度也有限。这些超大紧固件往往要承载几百吨的载荷。为此，在做拉伸试验时，所使用到的拉伸试验机吨位通常也比较大。这就造成一种矛盾是，大吨位试验机夹头一般都比较大，被测样品也需要有足够的长度才能进行试验。而恰恰相反的是，这些高强紧固件长度比较短，通常难以满足试验机标准样品长度。此外，由于这次紧固件需要进行的是实物拉伸，因此对试验过程中的对中性要求格外高，稍有偏离，就会产生较大的侧向剪切力，使得测试结果受到较大影响。

因此，在设计装置时需要考虑一下几点：1、装置需要能够弥补紧固件长度不足的问题，并且要能与大吨位试验机相匹配；2、要保证良好的对中性，由于紧固件尺寸比较大，原标准中给出的垫片连接方式，可能会出现变形情况。因此，所设计的装置不应随着载荷变大而出现变形；3、装卸要便捷，以使得试验效率提升。

发明内容

本发明的目的是为现有的辅助装置由于采用了垫片支撑不仅影响试验数据的精确性，而且占据空间造成较短尺寸紧固件无法进行试验的问题，提供一种紧固件实物拉伸试验用的辅助装置及用其试验的方法。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：

一种紧固件实物拉伸试验用的辅助装置，包括一对装置本体、上连接件和下连接件，装置本体包括用于与试验机连接的连接杆和用于与连接件连接的连接头，连接杆固定在连接头的一端上且连接杆和连接头的中心线重合，连接头的侧面上开设有用于拆卸紧固件的拆装孔，连接头远离连接杆的一端的端面上开设有贯穿该端面并与安装孔连通的螺纹孔，上连接件为中心处开设有通孔且外径上加工有外螺纹的圆盘结构，上连接件拧入一个装置本体的螺纹孔内构成上连接装置，下连接件为中心处开设有螺纹孔且外径上加工有外螺纹的圆盘结构，下连接件拧入另一个装置本体的螺纹孔内构成下连接装置，紧固件的螺纹端穿过上连接装置内的上连接件的通孔，并拧入下连接装置的下连接件内螺纹孔中以实现紧固件的安装。

所述的拆装孔的中心线与连接头的中心线垂直相交。

所述的连接杆的形状与试验机夹头形状相互匹配，如果试验机夹头是以平板夹具为主时，所述的连接杆为长方体状结构，以便于增大与试验机夹头的接触面积，如果试验机夹头是以V型槽为主时，连接杆可加工成圆棒的形状。

所述的连接头为圆柱体状结构。

所述的上连接件上的通孔与紧固件直径相匹配，通孔与各种紧固件直径相匹配孔径尺寸及倒角按标准提供的数据加工，紧固件可以直接从连接件的中心孔穿入。