纸张拉伸强度测试自锁夹具及使用方法

专利2026-07-02  34


本发明涉及纸张拉伸强度测试,更具体地,涉及一种纸张拉伸强度测试自锁夹具及使用方法。


背景技术:

1、纸张拉伸夹具是一种用于测试纸张拉伸强度的装置,理想的拉伸夹具应能保持试样在夹头处不打滑,且在有效工作段范围内发生断裂。常规平推夹具使用金属或橡胶夹面以一定压力夹持试样,通过剪切将载荷引入试样工作段。在室温环境下,该类型夹具能够满足上述要求。但在高温环境下(接近或高于组分材料的玻璃化转变温度),纸张因组分材料的软化导致厚度降低,此时平推夹具在夹面间距不变的情况下,夹持力将显著下降,导致试样发生打滑现象(例如芳纶ⅲ纸、pbo纸等耐高温纸基材料),无法进行测试。

2、自锁夹具是一种能够在试样厚度降低时,自动减小间距,从而保持夹持力的装置。但在高温环境下工作时(~550℃),现有的自锁夹具结构过于复杂,不利于长期稳定使用。此外,现有的自锁夹具在高温环境下测试时需要使用金属夹面,纸张表面存在一层硬度较低的树脂层,当金属夹面与该树脂层接触时,会对纸张试样表面造成损伤,导致纸张试样在夹持区域断裂,影响测试结果的准确性,因此不适用于芳纶ⅲ纸、pbo纸等样品的拉伸强度测试。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提出一种纸张拉伸强度测试自锁夹具及使用方法,以简化夹具结构,且能在高温环境下对纸张进行拉伸强度测试时,保持测试结果的准确性。

2、基于上述目的,本发明提供一种纸张拉伸强度测试自锁夹具,包括上接头、上缠绕轴、下接头、下缠绕轴及相对设置的上夹具和下夹具,其中:所述上夹具包括上安装端和上缠绕端,所述上接头安装在所述上安装端,所述上缠绕轴安装在所述上缠绕端,所述上接头用于安装在试验机的载荷传感器上;所述下夹具包括下安装端和下缠绕端,所述下接头安装在所述下安装端,所述下缠绕轴安装在所述下缠绕端,所述下接头用于安装在试验机的底座上;所述上缠绕轴的侧面开设有上通孔,所述下缠绕轴的侧面开设有下通孔,纸张包括依次连接的上端部、上贴合部、中部、下贴合部、下端部;所述上端部顺时针缠绕经过所述上缠绕轴并逆时针穿设过所述上通孔后贴合在所述上贴合部;所述下端部逆时针缠绕经过所述下缠绕轴并顺时针穿设过所述下通孔后贴合在所述下贴合部,所述中部垂直设置在所述上缠绕轴和所述下缠绕轴之间;或所述上端部逆时针缠绕经过所述上缠绕轴并顺时针穿设过所述上通孔后贴合在所述上贴合部;所述下端部顺时针缠绕经过所述下缠绕轴并逆时针穿设过所述下通孔后贴合在所述下贴合部,所述中部垂直设置在所述上缠绕轴和所述下缠绕轴之间。

3、可选的,所述上夹具包括上板、第一侧板和第二侧板,所述上板包括背向设置的上安装面和上连接面,所述上接头安装在所述上安装面上,所述第一侧板和所述第二侧板相对设置地安装在所述上连接面上,所述第一侧板远离所述上板的一端包括第一侧面,所述第一侧面开设有第一上安装孔,所述第二侧板远离所述上板的一端包括第二侧面,所述第二侧面与所述第一侧面背向设置,所述第二侧面开设有第二上安装孔,所述上缠绕轴依次穿过所述第一上安装孔及所述第二上安装孔后可转动地安装在所述上夹具上;所述下夹具包括下板、第三侧板和第四侧板,所述下板包括背向设置的下安装面和下连接面,所述下接头安装在所述下安装面上,所述第三侧板和所述第四侧板相对设置地安装在所述下连接面上,所述第三侧板远离所述下板的一端包括第三侧面,所述第三侧面开设有第一下安装孔,所述第四侧板远离所述下板的一端包括第四侧面,所述第三侧面和所述第四侧面背向设置,所述第四侧面开设有第二下安装孔,所述下缠绕轴依次穿过所述第一下安装孔及所述第二下安装孔后可转动地安装在所述下夹具上。

4、可选的,还包括第一上止转销和第二上止转销,所述第一侧板远离所述上板的一端还包括与所述第一侧面垂直连接的第五侧面,所述第五侧面开设有第一上定位孔,所述第二侧板远离所述上板的一端还包括与所述第二侧面垂直连接的第六侧面,所述第六侧面开设有第二上定位孔,所述第一上止转销依次穿过所述第一上定位孔和所述第一上安装孔后安装在所述第一侧板上,所述第二上止转销依次穿过所述第二上定位孔和所述第二上安装孔后安装在所述第二侧板上。

5、可选的,还包括第一下止转销和第二下止转销,所述第三侧板远离所述下板的一端还包括与所述第三侧面垂直连接的第七侧面,所述第七侧面开设有第一下定位孔,所述第四侧板远离所述下板的一端还包括与所述第四侧面垂直连接的第八侧面,所述第八侧面开设有第二下定位孔,所述第一下止转销依次穿过所述第一下定位孔和所述第一下安装孔后安装在所述第三侧板上,所述第二下止转销依次穿过所述第二下定位孔和所述第二下安装孔后安装在所述第四侧板上。

6、可选的,所述上接头靠近所述上夹具的一端设置有上锁紧螺母。

7、可选的,所述下接头靠近所述下夹具的一端设置有下锁紧螺母。

8、可选的,所述上通孔开设在所述上缠绕轴的侧面的中部,所述下通孔开设在所述下缠绕轴的侧面的中部。

9、可选的,所述上接头上远离所述上夹具的一端开设有上插销孔,所述下接头上远离所述下夹具的一端开设有下插销孔。

10、基于同一发明构思,本发明还提供一种纸张拉伸强度测试自锁夹具的使用方法,使用前述任一项所述的纸张拉伸强度测试自锁夹具对纸张进行拉伸强度测试,包括以下步骤:步骤一、将上缠绕轴安装在上夹具的上缠绕端,将下缠绕轴安装在下夹具的下缠绕端;步骤二、将纸张的上端部顺时针缠绕经过上缠绕轴并逆时针穿设过上通孔后贴合在上贴合部;将纸张的下端部逆时针缠绕经过下缠绕轴并顺时针穿设过下通孔后贴合在下贴合部,将纸张的中部垂直设置在上缠绕轴和下缠绕轴之间;或将纸张的上端部逆时针缠绕经过上缠绕轴并顺时针穿设过上通孔后贴合在上贴合部;将纸张的下端部顺时针缠绕经过下缠绕轴并逆时针穿设过下通孔后贴合在下贴合部,将纸张的中部垂直设置在上缠绕轴和下缠绕轴之间;步骤三、将上接头安装在试验机的载荷传感器上,将下接头安装在试验机的底座上;步骤四、开启试验机,对纸张进行拉伸强度测试。

11、本发明提供的纸张拉伸强度测试自锁夹具及使用方法,纸张拉伸强度测试自锁夹具包括上接头、上缠绕轴、下接头、下缠绕轴及相对设置的上夹具和下夹具,首先,将上缠绕轴安装在上夹具的上缠绕端,将下缠绕轴安装在下夹具的下缠绕端;然后,将纸张的上端部顺时针缠绕经过上缠绕轴并逆时针穿设过上通孔后贴合在上贴合部,将纸张的下端部逆时针缠绕经过下缠绕轴并顺时针穿设过下通孔后贴合在下贴合部,将纸张的中部垂直设置在上缠绕轴和下缠绕轴之间;或将纸张的上端部逆时针缠绕经过上缠绕轴并顺时针穿设过上通孔后贴合在上贴合部,将纸张的下端部顺时针缠绕经过下缠绕轴并逆时针穿设过下通孔后贴合在下贴合部,将纸张的中部垂直设置在上缠绕轴和下缠绕轴之间;最后,将上接头安装在试验机的载荷传感器上,将下接头安装在试验机的底座上,开启试验机,对纸张进行拉伸强度测试。本发明提供的纸张拉伸强度测试自锁夹具及使用方法,简化了夹具结构,且能在高温环境下对纸张进行拉伸强度测试时,保持测试结果的准确性。



技术特征:

1.一种纸张拉伸强度测试自锁夹具,其特征在于,包括上接头、上缠绕轴、下接头、下缠绕轴及相对设置的上夹具和下夹具,其中:

2.根据权利要求1所述的纸张拉伸强度测试自锁夹具,其特征在于,所述上夹具包括上板、第一侧板和第二侧板,所述上板包括背向设置的上安装面和上连接面,所述上接头安装在所述上安装面上,所述第一侧板和所述第二侧板相对设置地安装在所述上连接面上,所述第一侧板远离所述上板的一端包括第一侧面,所述第一侧面开设有第一上安装孔,所述第二侧板远离所述上板的一端包括第二侧面,所述第二侧面与所述第一侧面背向设置,所述第二侧面开设有第二上安装孔,所述上缠绕轴依次穿过所述第一上安装孔及所述第二上安装孔后可转动地安装在所述上夹具上;所述下夹具包括下板、第三侧板和第四侧板,所述下板包括背向设置的下安装面和下连接面,所述下接头安装在所述下安装面上,所述第三侧板和所述第四侧板相对设置地安装在所述下连接面上,所述第三侧板远离所述下板的一端包括第三侧面,所述第三侧面开设有第一下安装孔,所述第四侧板远离所述下板的一端包括第四侧面,所述第三侧面和所述第四侧面背向设置,所述第四侧面开设有第二下安装孔,所述下缠绕轴依次穿过所述第一下安装孔及所述第二下安装孔后可转动地安装在所述下夹具上。

3.根据权利要求2所述的纸张拉伸强度测试自锁夹具,其特征在于,还包括第一上止转销和第二上止转销,所述第一侧板远离所述上板的一端还包括与所述第一侧面垂直连接的第五侧面,所述第五侧面开设有第一上定位孔,所述第二侧板远离所述上板的一端还包括与所述第二侧面垂直连接的第六侧面,所述第六侧面开设有第二上定位孔,所述第一上止转销依次穿过所述第一上定位孔和所述第一上安装孔后安装在所述第一侧板上,所述第二上止转销依次穿过所述第二上定位孔和所述第二上安装孔后安装在所述第二侧板上。

4.根据权利要求2所述的纸张拉伸强度测试自锁夹具,其特征在于,还包括第一下止转销和第二下止转销,所述第三侧板远离所述下板的一端还包括与所述第三侧面垂直连接的第七侧面,所述第七侧面开设有第一下定位孔,所述第四侧板远离所述下板的一端还包括与所述第四侧面垂直连接的第八侧面,所述第八侧面开设有第二下定位孔,所述第一下止转销依次穿过所述第一下定位孔和所述第一下安装孔后安装在所述第三侧板上,所述第二下止转销依次穿过所述第二下定位孔和所述第二下安装孔后安装在所述第四侧板上。

5.根据权利要求1所述的纸张拉伸强度测试自锁夹具,其特征在于,所述上接头靠近所述上夹具的一端设置有上锁紧螺母。

6.根据权利要求1所述的纸张拉伸强度测试自锁夹具,其特征在于,所述下接头靠近所述下夹具的一端设置有下锁紧螺母。

7.根据权利要求1所述的纸张拉伸强度测试自锁夹具,其特征在于,所述上通孔开设在所述上缠绕轴的侧面的中部,所述下通孔开设在所述下缠绕轴的侧面的中部。

8.根据权利要求1所述的纸张拉伸强度测试自锁夹具,其特征在于,所述上接头上远离所述上夹具的一端开设有上插销孔,所述下接头上远离所述下夹具的一端开设有下插销孔。

9.一种纸张拉伸强度测试自锁夹具的使用方法,使用权利要求1-8任一项所述的纸张拉伸强度测试自锁夹具对纸张进行拉伸强度测试,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种纸张拉伸强度测试自锁夹具及使用方法,包括上接头、上缠绕轴、下接头、下缠绕轴及上夹具和下夹具,上端部顺时针缠绕经过上缠绕轴并逆时针穿设过上通孔后贴合在上贴合部;下端部逆时针缠绕经过下缠绕轴并顺时针穿设过下通孔后贴合在下贴合部,中部垂直设置在上缠绕轴和下缠绕轴之间;或上端部逆时针缠绕经过上缠绕轴并顺时针穿设过上通孔后贴合在上贴合部;下端部顺时针缠绕经过下缠绕轴并逆时针穿设过下通孔后贴合在下贴合部,中部垂直设置在上缠绕轴和下缠绕轴之间。本发明提供的纸张拉伸强度测试自锁夹具及使用方法,简化了夹具结构,且能在高温环境下对纸张进行拉伸强度测试时,保持测试结果的准确性。

技术研发人员:龙金,陈泓丞,王宜,胡健,吴忠钊
受保护的技术使用者:华南理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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