[实用新型]一种试片固定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种试片固定装置，特别涉及一种复合材料烧蚀试验的试片固定装置。

背景技术

以树脂为基体的纤维增强复合材料具有高的比强度和比模量、良好的抗疲劳性、尺寸稳定性、优越的耐热、耐高温特性、耐腐蚀性等优点而广泛应用于航天领域。复合材料烧蚀性能的检测是一个复杂的过程，大多先采用一种低造价的方法，如烧蚀背温试验等检测能否达到其性能指标，之后再进行冲刷或风洞等造价高、条件更严格的试验来检验。烧蚀试验中需要用到热电偶检测试片背面温度的变化，热电偶固定在试片上，而试片在烧蚀过程中很可能会产生变形，变形后的试片容易导致试片在受到很小的力之后，使热电偶脱落，不利于试片与热电偶的装夹，因此，试片以及热电偶的固定装置在试验过程中具有重要的作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种复合材料烧蚀试验的试片固定装置，解决了试片及热电偶在试验过程中试片因受热变形后试片与热电偶的固定装夹问题，同时还具有调节试片垂直高度与水平位置的功能。

试片固定装置包括线形滑台1、支撑结构2和试片固定座3。

线性滑台1选用台湾上银公司的KK60系列，包括步进电机4、经丝杠5以及滑座6。滑台由步进电机4提供动力，经丝杠5传动使滑座6做水平移动。其有效行程最大可达800mm，水平最大负载为30KG，重复定位精度±0.01mm，性能满足要求。

支撑结构2由底座7、支撑管8、紧固螺钉a9、法兰面螺母10以及升降杆11组成。其中底座7与支撑管8通过焊接连接在一起。支撑管8轴向有阶梯通孔，上半部分孔直径大于下半部分直径。升降杆11为上粗下细的实心结构，通过间隙配合的方式插入支撑管8，支撑管8下部延径向开有螺纹孔，通过拧紧紧固螺钉a9来固定升降杆的位置。升降杆上部加工有螺纹，用来装配法兰面螺母10，法兰面螺母10下端面与支撑管8上端面接触，通过旋转法兰面螺母10可以实现升降杆高度的微调。支撑结构2的底座7与线性滑台1上的滑座6通过螺接的方式连接在一起。

试片固定座3由固定框12、螺钉14、弹簧15、压片16、紧固螺钉b17以及套管18组成。其中固定框12为试片固定座3的主体框架，为上端开口的空心立方体结构，且前端面开有方形孔，后端面开有上下两个长方孔，左右侧面及下端面为封闭结构。固定框12后端面上部、下部和两个长方形孔之间的筋板上的开有三排螺纹孔，通过拧入螺钉14起到压紧试片的功能，弹簧15安装在中间一排螺钉14尾端顶紧压片16来压紧测量试片背温的热电偶19。套管18焊接在固定框12下端面的中心位置，轴向中间开有孔，通过将升降杆11顶端插入孔中连接升降杆11与试片固定座3，套管18中部径向开有螺纹孔，通过拧入紧固螺钉b17固定升降杆11与试片固定座3的位置。试验时试片13贴在前端面的背面被压紧，火焰通过方形孔对试片进行烧蚀。固定框后端面上、下部螺纹孔数量位置对应分布，筋板上的螺纹孔数量、位置根据试片及热电偶安装位置确定。

试片固定装置在使用时首先要将支撑结构2固定在滑座6上：将底座7用螺钉螺母固定在滑座6上，然后将升降杆11插入支撑管8中，紧固螺钉a9拧入支撑管8上的螺纹孔中将升降杆11固定，法兰面螺母10沿着升降杆11上部的螺纹拧入直至与支撑管上端面接触。

然后将试片固定座3固定在支撑结构2上：将套管18套在升降杆11上。然后将紧固螺钉b17拧入套管18上的螺纹孔将试片固定座3固定。

最后将试片13与热电偶19固定在试片固定座3上：将试片13从试片固定座3的上端开口放入试片固定座3中，拧紧试片固定座3后端面上上下两排的螺钉14，将试片13固定在紧贴试片固定座3前端面的位置。然后将热电偶19的探头放在压片16与试片13之间，并拧紧中间一排螺钉14，利用弹簧15的弹力将压片16压紧在试片13后端面。

应用此试片固定装置，可以解决试片在烧蚀过程中受热变形后，热电偶19因试片受力而脱落的问题，同时还满足了调节试片13垂直高度与水平位置的要求。

附图说明

图1试片固定装置示意图；

图2支撑杆示意图；

图3固定座前端面示意图；

图4固定座后端面示意图；

1—线性滑台；2—支撑结构；3—试片固定座；4—步进电机；5—丝杠；6—滑座；7—底座；8—支撑管；9—紧固螺钉a；10—法兰面螺母；11—升降杆；12—固定框； 13—试片；14—螺钉；15—弹簧；16—压片；17—紧固螺钉b；18—套管；19—热电偶。

具体实施方式