一種用于剪切開裂試驗的夾持裝置及剪切開裂裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種用于剪切開裂試驗的夾持裝置及剪切開裂裝置，包括導軌平臺、移動基座和頂蓋，導軌平臺上具有導軌通槽和埋頭孔；移動基座為倒T形凸臺結構，凸臺底座下表面具有兩條用于嵌入所述導軌通槽的平行導軌，凸臺底座具有用于與導軌平臺固定的通孔，凸臺頂部具有用于與頂蓋固定的螺孔；頂蓋為板狀結構，頂蓋包括用于與凸臺頂部固定的通孔以及用于夾持試件的螺紋通孔。本實用新型專利技術將試件夾持端上下表面夾持住，不會遮擋試件側面，從而便于觀測試件在加載過程中的微結構變化，以及裂紋萌生，生長和聚合等破壞現象；通過調節安裝在導軌平臺上的可移動基座，剪切夾持裝置可以適應試件長度的變化，調節安裝在頂蓋上的螺栓又可以適應試件高度的變化。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

一種用于剪切開裂試驗的夾持裝置及剪切開裂裝置
本技術屬于材料力學性能試驗
，更具體地，涉及一種適用于浙青混合料的剪切開裂試驗的夾持裝置及剪切開裂裝置。
技術介紹
由于具有強度高，行車平穩、舒適、噪音小，易于施工和養護等優點，浙青路面在國內外高等級公路和機場跑道路面中得到廣泛的應用。然而近年來，隨著交通量的不斷增大和大型重卡的增多，浙青路面在使用早期就經常出現大量損壞的現象，如車轍、層間滑移， 擁包推擠，甚至裂縫等等。剪切變形是造成車轍、層間滑移、擁包推擠和一些裂縫形成的重要原因之一。但是，在浙青路面結構設計和浙青混合料級配設計中，浙青混合料抗剪強度的檢驗往往被忽略，容易造成浙青路面抗剪強度不足。剪切開裂試驗是研究浙青混合料抗剪強度和剪切裂紋萌生和發展機理的最直接方法。實驗室測量材料力學性能的材料萬能試驗機主要由加載系統,應變、位移測量系統和控制系統組成。借助材料萬能試驗機測量材料的抗剪切開裂性能，可以通過增加一套剪切夾持和加載裝置來實現。根據實驗的特點，剪切夾持和加載裝置必須滿足以下兩點要求(I)具有較強的試件尺寸適應性。目前，針對不同級配浙青混合料的試件尺寸還沒有統一的標準，為了保證實驗結果的統計有效性，試件尺寸的最小值一般要求是最大骨料粒徑的三到四倍。試件尺寸不同，就要求夾持裝置必須具有一定的尺寸可調性，以增強對試件尺寸的適應性。(2)夾持裝置不能遮擋觀測面，影響試驗數據采集。試驗中夾持裝置可能遮蔽試件表面，以致試件中發生的微結構變化、裂紋萌生、生長和聚合等破壞現象難以觀察，從而限制浙青混合料抗開裂性能的研究。
技術實現思路
針對現有技術的缺陷，本技術的目的在于提供一種對試件尺寸適應性強且易于觀察試件表面微結構變化現象的用于剪切開裂試驗的夾持裝置。為實現上述目的，本技術提供了一種用于剪切開裂試驗的夾持裝置，包括導軌平臺、移動基座和頂蓋，所述導軌平臺上具有兩條平行的底部帶卡槽的導軌通槽，所述導軌平臺上具有用于與萬能試驗機水平基座固定的埋頭孔；所述移動基座為倒T形凸臺結構，其凸臺底座的下表面具有兩條用于嵌入所述導軌通槽內的平行導軌，凸臺底座具有用于與導軌平臺固定的通孔，凸臺頂部具有用于與頂蓋固定的螺孔；所述頂蓋為板狀結構，所述頂蓋包括用于與所述凸臺頂部固定的通孔以及用于夾持試件的螺紋通孔。更進一步地，所述夾持裝置還包括墊塊，所述墊塊位于螺紋通孔的正下方，用于保證試件上表面被夾持的部分受力均勻。更進一步地，所述導軌平臺與所述移動基座通過卡槽螺栓連接。更進一步地，通過在所述頂蓋的螺紋通孔中擰入螺栓將所述試件與所述墊塊固本技術提供的夾持裝置的優點在于(I)可移動基座和頂蓋、螺栓及墊塊的組合，分別將試件夾持端上下表面夾持住，而不會遮擋試件側面，從而便于觀測試件在加載過程中的微結構變化，以及裂紋萌生，生長和聚合等破壞現象；(2)通過調節安裝在導軌平臺上的可移動基座，剪切夾持裝置可以適應試件長度的變化，調節安裝在頂蓋上的螺栓又可以適應試件高度的變化。同時，在螺栓和試件表面之間設置了一個矩形墊塊，以保證螺栓向下擰緊時不破壞試件表面結構，而且試件表面受力均勻。本技術的另一目的在于提供一種包括上述的夾持裝置的剪切開裂裝置，還包括壓臺，所述壓臺位于試件的上方，所述壓臺具有一帶卡槽的凸臺，所述帶卡槽的凸臺用于與萬能試驗機壓縮加載裝置連接。本技術提供的剪切開裂裝置可以與材料萬能試驗機配套使用，安裝方便，結構簡單，成本低廉，其零件便于加工制造；通過調節移動基座使得該裝置可以適應不同長度和高度的浙青混合料試件；還可以借助數碼攝像儀器從而實現試驗過程中試件側面的全程觀測，不僅能觀測試件變形，而且能觀測表面裂紋萌生、發展和微細觀結構的演化。附圖說明圖I是本技術實施例提供的用于剪切開裂試驗的剪切開裂裝置的整體結構示意圖；圖2是本技術實施例提供的用于剪切開裂試驗的夾持裝置中移動基座結構示意圖；圖3是本技術實施例提供的用于剪切開裂試驗的夾持裝置中頂蓋結構示意圖；圖4是本技術實施例提供的剪切開裂裝置的三維零件爆炸圖。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。本技術針對實驗室浙青路面材料小型試件的剪切破壞試驗，提供一種用于材料萬能試驗機的適用于浙青混合料的剪切夾持和開裂試驗裝置。該裝置借助材料萬能試驗機的壓縮加載來提供對試件的剪切載荷，可以完成不同尺寸浙青混合料長方體試件的剪切破壞試驗，還可以借助數碼攝像儀器，記錄試件表面裂紋萌生和發展及微結構變化的全過程。如圖I所示，夾持裝置包括導軌平臺I、移動基座2和頂蓋3，導軌平臺I上具有兩條平行的底部帶卡槽的導軌通槽，導軌平臺I上具有用于與萬能試驗機水平基座固定的埋頭孔；如圖2所示，移動基座2為倒T形凸臺結構，其凸臺底部的下表面具有兩條用于嵌入導軌通槽內的平行導軌，凸臺底部具有用于與導軌平臺I固定的通孔，凸臺頂部具有用于與頂蓋固定的螺孔；如圖3所示，頂蓋3為板狀結構，頂蓋3包括用于與凸臺頂部固定的通孔以及用于夾持試件的螺紋通孔。在本技術中，夾持裝置還包括墊塊5，墊塊5位于螺紋通孔的正下方，用于保證試件上表面被夾持的部分受力均勻。在本技術中，導軌平臺I與移動基座2通過卡槽螺栓連接。可以通過在頂蓋 3的螺紋通孔中擰入螺栓將試件與墊塊5固定。如圖4所示，導軌平臺I可以為長方體，位于整套裝置的最下方。在導軌平臺I的中心打有兩個圓形的埋頭孔，目的是利用螺栓將導軌平臺固定在材料萬能試驗機的水平基座上。在導軌平臺I的上方沿長度方向開有兩條矩形的導軌通槽。導軌通槽下方有一條與導軌通槽長度相同，但略寬的卡槽。移動基座2裝配在導軌平臺上。基座底部兩條平行的凸臺分別嵌入導軌平臺上方的導軌通槽內。基座可以沿導軌通槽水平移動，從而實現試件夾持端的水平位置調節。移動到位后，可以利用卡槽螺栓和螺母將基座固定在導軌平臺上。 基座底部的最右邊是一個外伸的矩形平臺，緊貼導軌，用于支撐試件夾持端。頂蓋3通過螺栓安裝在移動基座的上方。它的右邊也有一個外伸的平臺，與基座下方的外伸平臺相對應， 其外伸長度與基座外伸平臺的長度相同。頂蓋外伸平臺打有四個螺紋通孔，擰入四枚螺栓， 就能夠將放置在基座外伸平臺和頂蓋外伸平臺之間的試件夾持端緊緊頂住，從而將試件固定。在本技術提供的用于剪切開裂試驗的夾持裝置的優點在于(I)可移動基座和頂蓋、螺栓及墊塊的組合，分別將試件夾持端上下表面夾持住，而不會遮擋試件側面，從而便于觀測試件在加載過程中的微結構變化，以及裂紋萌生，生長和聚合等破壞現象；(2) 通過調節安裝在導軌平臺上的可移動基座，剪切夾持裝置可以適應試件長度的變化，調節安裝在頂蓋上的螺栓13、14、15、16，又可以適應試件高度的變化。同時，在螺栓和試件表面之間設置了一個矩形墊塊5，以保證螺栓向下擰緊時不破壞試件表面結構，而且試件表面受力均勻。在本技術中，將壓臺6與上述的夾持裝置組合在一起構成了剪切開裂裝置， 其中壓臺6可以為長方體，位于試件的上方，壓臺6具有一帶卡槽的凸臺，帶卡槽的凸臺用于與萬能試驗機壓縮加載裝置連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于剪切開裂試驗的夾持裝置，其特征在于，包括導軌平臺、移動基座和頂蓋，所述導軌平臺上具有兩條平行的底部帶卡槽的導軌通槽，所述導軌平臺上具有用于與萬能試驗機水平基座固定的埋頭孔；所述移動基座為倒T形凸臺結構，其凸臺底座的下表面具有兩條用于嵌入所述導軌通槽內的平行導軌，凸臺底座具有用于與導軌平臺固定的通孔，凸臺頂部具有用于與頂蓋固定的螺孔；所述頂蓋為板狀結構，所述頂蓋包括用于與所述凸臺頂部固定的通孔以及用于夾持試件的螺紋通孔。

【技術特征摘要】
1.一種用于剪切開裂試驗的夾持裝置，其特征在于，包括導軌平臺、移動基座和頂蓋， 所述導軌平臺上具有兩條平行的底部帶卡槽的導軌通槽，所述導軌平臺上具有用于與萬能試驗機水平基座固定的埋頭孔； 所述移動基座為倒T形凸臺結構，其凸臺底座的下表面具有兩條用于嵌入所述導軌通槽內的平行導軌，凸臺底座具有用于與導軌平臺固定的通孔，凸臺頂部具有用于與頂蓋固定的螺孔； 所述頂蓋為板狀結構，所述頂蓋包括用于與所述凸臺頂部固定的通孔以及用于夾持試件的螺紋通孔。2.如權利要求I所述的夾持裝置...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹安毅，楊新華，曾國偉，高虎，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：實用新型
國別省市：