CN111487130A - 一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，包括夹板和夹具，所述夹具上设有容置水凝胶拉伸件的U型槽，所述夹板为2个且对称设置在所述夹具的两侧，所述夹板的横截面积大于所述U型槽的横截面积，2个所述夹板通过锁紧装置扣合在所述夹具上，所述锁紧装置用于将水凝胶拉伸件固定在所述夹板与夹具之间。本装置通过在不对水凝胶拉伸件厚度方向施加过大夹持压力的情况下对水凝胶进行拉伸测试，代替现有夹头直接夹持试样表面的方法，避免夹持力对试样的破坏，使试样不易破坏，且拆卸方便。
Description
技术领域
本发明涉及水凝胶拉伸实验设备领域，具体涉及一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备。
背景技术
水凝胶是以水为分散介质的凝胶，是一种高吸水高保水材料，广泛用于医药，生物，工程等领域。一般测试材料的力学性能时采用拉力试验机对材料的标准件进行拉伸试验，而水凝胶本身的材质柔软易脆，弹性模量不如橡胶、塑料大，测试过程中变形较大，在进行拉伸试验测试其力学性能时，现有拉力试验机的夹持设备的夹头表面有齿状突起，且夹持力大，将在水凝胶厚度方向产生很大的夹持力，容易在拉伸过程中造成试样的破坏，导致实验过程中得到的数据不准确，且数据离散程度很高，对科研工作影响很大。
CN208999202U公开了一种水凝胶拉伸试验的辅助夹具，包括紧固件、支撑板、两张夹板和两张夹具，所述支撑板具有支撑凸台，两张夹具安装于支撑板，并位于支撑凸台的两侧，所述支撑凸台的上端面与两张夹具的上端面齐平，两张夹具的上端面均安装有垫片，两张夹板安装于垫片的上端面，所述紧固件包括上紧固件和下紧固件，所述上紧固件安装于两张夹板拼接处的上端面，所述下紧固件安装于两张夹具拼接处的下端面。该装置通过上、夹具配合避免万能拉力试验机的夹头将水凝胶标准拉伸件压溃、剪断，从而保证试验数据的准确性，但该装置组装复杂，影响测试效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，该发明装置组装方便，能够实现在对水凝胶拉伸件进行单轴拉伸测试的过程中不对水凝胶拉伸件厚度方向产生过大的压力，同时对其位置进行固定，防止测试过程中水凝胶拉伸件位移导致实验数据波动，且拆卸简单方便，提高测试效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，包括夹板和夹具，所述夹具上设有容置水凝胶拉伸件的U型槽，所述夹板为2个且对称设置在所述夹具的两侧，所述夹板的横截面积大于所述U型槽的横截面积，2个所述夹板通过锁紧装置扣合在所述夹具上，所述锁紧装置用于将水凝胶拉伸件固定在所述夹板与夹具之间。
上述装置在使用时，采用新型裁刀对合成出来的矩形薄膜状水凝胶样品通过冲片机进行裁剪，得到所述水凝胶拉伸件，所述夹具的U型槽与水凝胶拉伸件外形相匹配，将所述水凝胶拉伸件放入所述U型槽内，盖上夹板，对所述水凝胶拉伸件和夹板进行固定，再通过锁紧装置对所述夹具和夹板固定，再将组装好的测试装置与拉伸试验机进行固定，即可开始进行拉伸测试。拉伸过程中，由锁紧装置对水凝胶拉伸件施加轴力，产生变形；同时锁紧装置将夹板固定在夹具上，试样被包裹在其中，保证其在拉伸过程中不产生位移，测试结束后将锁紧装置和夹板取下即可取出试样。所述锁紧装置可以采用现有技术中常用的T型螺栓和螺母组成，或者采用丝杆和两个螺母组成。
进一步地，所述锁紧装置包括螺栓和螺母，所述螺栓贯穿2个所述夹板，且所述水凝胶拉伸件的两端设有与所述螺栓外径相适配的第一通孔，所述螺母用于锁止所述螺栓。
进一步地，所述锁紧装置由T型螺栓和螺母组成。
进一步地，所述夹板的中心设有第二通孔，所述夹板上还设有多个第三通孔，所述夹具上还设有与所述第三通孔相对应的第四通孔。
进一步地，多个所述第三通孔绕所述第二通孔呈圆周设置。
进一步地，所述夹板和夹具的硬度大于所述水凝胶拉伸件的硬度。所述夹板和夹具的材质可以采用钢或者铝合金。
进一步地，所述夹具的上下端面位于U形槽的外侧设有凸台，所述夹板位于相邻的所述凸台之间。
进一步地，一种新型裁刀，包括第一裁刀和活动设入所述第一裁刀内部的第二裁刀，所述第一裁刀为哑铃型试样裁刀，所述哑铃型试样裁刀的结构为现有技术，例如专利CN202878416U中无底盖和顶盖的结构，因此，本发明对其外部结构不再赘述；所述第一裁刀底部的两端均设有U型挡板，所述第一裁刀的内壁上且位于每个所述U型挡板的上方均对称地设有插块；所述第二裁刀的底部结构为哑铃状，所述第二裁刀的底部的两端设有中空的圆柱体凸起，所述第二裁刀上与所述插块相对应的位置设有插槽，所述第二裁刀能够放入所述第一裁刀内部，组合成一个立方体结构。现有技术中的所述哑铃型试样裁刀不能制备本申请中所述水凝胶拉伸件，本申请对新型裁刀的结构进行了改进。
上述新型裁刀在使用时，将第二裁刀的底部放于第一裁刀的U型挡板的上方，所述圆柱体凸起与U型挡板中的中空处相重合，且插块和插槽紧密贴合，具有一定强度的摩擦力，防止第二裁刀从第一裁刀中落下，得到新型裁刀，制备本申请中的水凝胶拉伸件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本装置组装方便，通过在不对水凝胶拉伸件厚度方向施加过大夹持压力的情况下对水凝胶拉伸件进行拉伸测试，代替现有夹头直接夹持试样表面的方法，避免夹持力对试样的破坏，使试样不易破坏，且拆卸方便，提高测试效率。
附图说明
图1为根据实施例1的本发明夹板1的立体图；
图2为根据实施例1的本发明夹具2的立体图；
图3为根据实施例1的本发明的水凝胶拉伸件4的俯视图；
图4为根据实施例1的本发明的俯视图；
图5为根据实施例1的本发明的第一裁刀9的立体图；
图6为根据实施例1的本发明的第二裁刀10的立体图；
图7为根据实施例1的本发明的新型裁刀的立体图；
图中：1、夹板；2、夹具；3、U型槽；4、水凝胶拉伸件；5、第一通孔；6、第二通孔；7、第三通孔；8、第四通孔；9、第一裁刀；10、第二裁刀；11、U型挡板；12、插块；13、圆柱体凸起；14、插槽。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-4所示，一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，包括夹板1和夹具2，每个所述夹具2上设有容置水凝胶拉伸件4的U型槽3，所述夹板1为2个且对称设置在所述夹具2的两侧，2个所述夹具2用于放置水凝胶拉伸件4，所述夹板1的横截面积大于所述U型槽3的横截面积，所述夹板1的横截面积小于所述夹具2的横截面积，使夹板1覆盖所述U型槽3，2个所述夹板1通过锁紧装置扣合在所述夹具2上，所述夹板1有4个，所述锁紧装置用于将水凝胶拉伸件固定在所述夹板1与夹具2之间。所述锁紧装置包括T型螺栓和螺母，所述螺栓贯穿2个所述夹板1，且所述水凝胶拉伸件4的两端设有与所述螺栓外径相适配的第一通孔5，所述螺母用于锁止所述螺栓，每个所述夹板1的中心设有第二通孔6，所述夹板1和夹具2之间设有锁紧装置，所述锁紧装置由T型螺栓和螺母组成。所述夹具2的上下端面位于U形槽3的外侧设有凸台，所述夹板1位于相邻的所述凸台之间。
所述夹板1的中心设有第二通孔6，所述夹板1上还设有多个第三通孔7，所述夹具2上还设有与所述第三通孔7相对应的第四通孔8，所述第四通孔8远离所述凸台，优选地，多个所述第三通孔7绕所述第二通孔6呈圆周设置，所述夹板和夹具的材质均为钢或者铝合金。
上述装置的工作原理为：采用新型裁刀对合成出来的矩形薄膜状水凝胶样品通过冲片机进行裁剪，得到所述水凝胶拉伸件4，所述夹具2的U型槽3与水凝胶拉伸件4外形相匹配，将所述水凝胶拉伸件4放入所述U型槽3内，盖上夹板1，所述锁紧装置穿过所述第一通孔和第二通孔，对所述水凝胶拉伸件和夹板进行固定，再通过锁紧装置对所述夹具和夹板固定，再将组装好的测试装置与拉伸试验机进行固定，即可开始进行拉伸测试。拉伸过程中，由锁紧装置对水凝胶拉伸件施加轴力，产生变形；同时锁紧装置将夹板固定在夹具上，试样被包裹再其中，保证其在拉伸过程中不产生位移，测试结束后将锁紧装置和夹板取下即可取出试样。所述锁紧装置可以采用现有技术中常用的螺栓和螺母组成。
如图5-7所示，所述新型裁刀由第一裁刀9和活动设入所述第一裁刀9内部的第二裁刀10组成，所述第一裁刀9为哑铃型试样裁刀，所述哑铃型试样裁刀的结构为现有技术，例如专利CN202878416U中无底盖和顶盖的结构，因此，本发明对其外部结构不再赘述；所述第一裁刀9底部的两端均设有U型挡板11，所述第一裁刀9的内壁上且位于每个所述U型挡板11的上方均对称地设有插块12；所述第二裁刀10的底部结构为哑铃状，所述第二裁刀10的底部的两端设有中空的圆柱体凸起13，所述第二裁刀10上与所述插块12相对应的位置设有插槽14，所述第二裁刀10能够放入所述第一裁刀9内部，组合成一个立方体结构。现有技术中的所述哑铃型试样裁刀不能制备本申请中所述水凝胶拉伸件，本申请对新型裁刀的结构进行了改进。
上述新型裁刀在使用时，将第二裁刀10的底部放于第一裁刀9的U型挡板11的上方，所述圆柱体凸起13与U型挡板11中的中空处相重合，且插块12和插槽14紧密贴合，具有一定强度的摩擦力，防止第二裁刀10从第一裁刀9中落下，得到新型裁刀，制备本申请中的水凝胶拉伸件。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：所述夹板1的横截面积等于所述夹具2的横截面积，使夹板1覆盖所述夹具2，在测试完成后，方便取下所述夹板1。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，其特征在于，包括夹板(1)和夹具(2)，所述夹具(2)上设有容置水凝胶拉伸件(4)的U型槽(3)，所述夹板(1)为2个且对称设置在所述夹具(2)的两侧，所述夹板(1)的横截面积大于所述U型槽(3)的横截面积，2个所述夹板(1)通过锁紧装置扣合在所述夹具(2)上，所述锁紧装置用于将水凝胶拉伸件固定在所述夹板(1)与夹具(2)之间。
2.如权利要求1所述的一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，其特征在于，所述锁紧装置包括螺栓和螺母，所述螺栓贯穿2个所述夹板(1)，且所述水凝胶拉伸件(4)的两端设有与所述螺栓外径相适配的第一通孔(5)，所述螺母用于锁止所述螺栓。
3.如权利要求2所述的一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，其特征在于，所述锁紧装置由T型螺栓和螺母组成。
4.如权利要求1所述的一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，其特征在于，所述夹板(1)的中心设有第二通孔(6)，所述夹板(1)上还设有多个第三通孔(7)，所述夹具(2)上还设有与所述第三通孔(7)相对应的第四通孔(8)。
5.如权利要求4所述的一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，其特征在于，多个所述第三通孔(7)绕所述第二通孔(6)呈圆周设置。
6.如权利要求1所述的一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，其特征在于，所述夹板(1)和夹具(2)的硬度大于所述水凝胶拉伸件(4)的硬度。
7.如权利要求1所述的一种水凝胶拉伸测试的新型免夹持测试设备，其特征在于，所述夹具(2)的上下端面位于U形槽(3)的外侧设有凸台，所述夹板(1)位于相邻的所述凸台之间。
8.一种新型裁刀，其特征在于，包括第一裁刀(9)和活动设入所述第一裁刀(9)内部的第二裁刀(10)，所述第一裁刀(9)为哑铃型试样裁刀，所述第一裁刀(9)底部的两端均设有U型挡板(11)，所述第一裁刀(9)的内壁上且位于每个所述U型挡板(11)的上方均对称地设有插块(12)；所述第二裁刀(10)的底部结构为哑铃状，所述第二裁刀(10)的底部的两端设有中空的圆柱体凸起(13)，所述第二裁刀(10)上与所述插块(12)相对应的位置设有插槽(14)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200804 |
|
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