一種超低溫環境下鋼筋拉伸試驗的裝置的製作方法

2023-10-17 15:16:24 5

專利名稱：一種超低溫環境下鋼筋拉伸試驗的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼筋拉伸試驗的裝置。
背景技術：
作為最重要的清潔能源之一，液化天然氣LNG開始在世界各國廣泛利用，由於LNG液化溫度為_165°C，使其儲存條件非常苛刻，目前，儲存LNG的終端塔主要以全鋼密封層結構或內部鋼密封層外部鋼筋混凝土保護層的協同結構為主，因此，對所用鋼筋在超低溫環境的力學性能進行研究是很有必要的。目前，國內外學者在對低溫或超低溫環境鋼筋力學研究中，主要採用三種方法:1、先將受測鋼筋置於低溫環境中，待鋼筋達到目標溫度後將其快速取出，並在常溫下用萬能試驗機夾具固定進行力學試驗；2、先將受測鋼筋用萬能試驗機夾具固定，在試驗過程中，受測鋼筋中部置於低溫環境，使其在力學試驗時能始終保持目標溫度，但靠近萬能試驗機夾具的鋼筋兩端仍然處於常溫，破壞更易發生在此溫度分界處；3、先將預先製成特定尺寸和形狀的受測鋼筋用特製夾具固定，然後將整個鋼筋試樣放入低溫箱中進行試驗。上述方法均存在不足之處:前兩種方法在試驗時部分或整個鋼筋試樣會處於常溫，這會出現溫度分布不均的情況，鋼筋的破壞處也更可能出現在兩端，導致所測試驗數據存在偏差；而第三種方法儘管避免了前兩種的不足，但其夾具結構複雜，而且所測鋼筋必須製成特定尺寸和形狀，加工較複雜，加大了試驗的難度，此外，由於可用於被萬能試驗機夾具固定的常規輔助夾具一般與受測鋼筋咬合作用力較小，在測試高強鋼筋過程中會出現滑落。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種超低溫環境下鋼筋拉伸試驗的裝置，要解決保證低溫環境下鋼筋拉伸試驗的測量精度的技術問題；並解決簡便操作、提高使用效率的問題。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種超低溫環境下鋼筋拉伸試驗的裝置，包括萬能試驗機，和置於萬能試驗機的上下鉗口座之間的低溫箱，所述低溫箱的上下兩面各有一個相互對應的、用於穿過連接在受測鋼筋兩端的連接夾具的孔洞，所述連接夾具穿出孔洞的一端通過連接在萬能試驗機上的鉗口固定，所述連接夾具與受測鋼筋通過螺紋連接。所述連接夾具包括通過螺紋連接在一起的連接頭和傳力杆，所述連接頭的一端是與受測鋼筋連接的內螺紋，另一端是與傳力杆連接的內螺紋，所述傳力杆的一端是與連接頭連接的外螺紋，另一端通過鉗口固定。所述受測鋼筋的外側圍有一個用於存放液氮的杯筒，所述杯筒的底部與受測鋼筋下端的連接夾具固定。與現有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果:本實用新型克服了傳統鋼筋力學試驗溫度分布不均、影響實驗結果的缺點，解決了降低操作難度的技術問題。本實用新型採用特殊的連接夾具，包括螺紋連接的連接頭和傳力杆兩部分，結構簡單，容易加工，易拆卸，可重複利用，受測鋼筋兩端各與一個連接夾具的連接頭通過螺紋連接，可以保證在進行試驗時，能與受測鋼筋穩固連接，連接夾具的傳力杆的另一端穿出低溫箱，並通過常溫下的萬能力學試驗機鉗口連接固定，此外，杯筒可以用來存放液氮，將受測鋼筋包覆，提供了一個低至-196°C的溫度，實現了將受測鋼筋完全置於低溫環境中進行試驗的目的，這種連接夾具對受測鋼筋的尺寸和形狀無特定要求，只需對受測鋼筋進行滾壓加工，並更換相應尺寸的連接頭，即可對不同尺寸的鋼筋進行力學測試，能精確測試低溫環境下的鋼筋拉伸試驗、鋼筋低溫抗拉徑縮、鋼筋低溫抗拉伸長率等參數。本實用新型可廣泛應用於低溫環境下的鋼筋拉伸試驗。
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的連接夾具的結構示意圖。圖3是本實用新型的受測鋼筋的結構示意圖。附圖標記:1_受測鋼筋、2-連接夾具、2.1-連接頭、2.2-傳力杆、3_低溫箱、4_萬能試驗機、5-鉗口、6-杯筒。
具體實施方式
實施例參見圖1所示，這種超低溫環境下鋼筋拉伸試驗的裝置，包括萬能試驗機4，和置於萬能試驗機4的上下鉗口座之間的低溫箱3，所述低溫箱3的上下兩面各有一個相互對應的、用於穿過連接在受測鋼筋I兩端的連接夾具2的孔洞，所述連接夾具2穿出孔洞的一端通過連接在萬能試驗機4上的鉗口 5固定，所述連接夾具2與受測鋼筋I通過螺紋連接，受測鋼筋的外側圍有一個用於存放液氮的杯筒6，所述杯筒6的底部與受測鋼筋下端的連接夾具固定。參見圖2所示，所述連接夾具2包括通過螺紋連接在一起的連接頭2.1和傳力杆
2.2，在對受測鋼筋進行超低溫環境拉伸破壞試驗時，兩者不能發生任何相對位移和變形，所述連接頭的內部加工有兩種尺寸內螺紋，分別配合傳力杆和受測鋼筋的螺紋尺寸:一端是與受測鋼筋I連接的內螺紋，另一端是與傳力杆連接的內螺紋；所述傳力杆2.2的一端有與連接頭連接的外螺紋，另一端通過鉗口 5固定，所選用的材料和設計尺寸必須滿足在對受測鋼筋進行超低溫環境拉伸破壞試驗時，傳力杆不會發生破壞變形。一種應用所述的超低溫環境下鋼筋拉伸試驗的裝置的試驗方法，具體步驟如下:步驟一，參見圖3所示，預先對受測鋼筋進行滾壓加工，將鋼筋兩端加工出與連接夾具配合的螺紋:根據受測鋼筋的強度和材質條件，受測鋼筋兩端所制螺紋必須保證在對受測鋼筋進行超低溫環境拉伸破壞試驗時，連接夾具和受測鋼筋之間不發生任何相對位移。步驟二，受測鋼筋的兩端各與一個連接夾具通過螺紋連接在一起；步驟三，將與連接夾具連接後的受測鋼筋放入低溫箱內部；[0025]步驟四，連接夾具的傳力杆穿出低溫箱，通過萬能試驗機上的鉗口固定；步驟五，蓋上低溫箱箱蓋，啟動低溫箱，在O到-190°C範圍調節試驗溫度，為了提供更低的試驗溫度，可以向杯筒裡注入液氮，溫度可以達到_196°C ；步驟六，待試驗溫度穩定後，啟動萬能試驗機，進行鋼筋拉伸試驗，直至受測鋼筋破壞，準確測試低溫環境下的鋼筋拉伸試驗、鋼筋低溫抗拉徑縮、鋼筋低溫抗拉伸長率等參數 。
權利要求1.一種超低溫環境下鋼筋拉伸試驗的裝置，包括萬能試驗機(4)，和置於萬能試驗機(4)的上下鉗口座之間的低溫箱(3)，其特徵在於:所述低溫箱(3)的上下兩面各有一個相互對應的、用於穿過連接在受測鋼筋(I)兩端的連接夾具(2)的孔洞，所述連接夾具(2)穿出孔洞的一端通過連接在萬能試驗機(4)上的鉗口(5)固定，所述連接夾具(2)與受測鋼筋(I)通過螺紋連接，所述連接夾具(2 )包括通過螺紋連接在一起的連接頭(2.1)和傳力杆(2.2)，所述連接頭的一端是與受測鋼筋(I)連接的內螺紋，另一端是與傳力杆連接的內螺紋，所述傳力杆(2.2)的一端是與連接頭連接的外螺紋，另一端通過鉗口(5)固定。
2.根據權利要求1所述的超低溫環境下鋼筋拉伸試驗的裝置，其特徵在於:所述受測鋼筋的外側圍有一個用於存放液氮的杯筒(6)，所述杯筒(6)的底部與受測鋼筋下端的連接夾具固定 。
專利摘要一種超低溫環境下鋼筋拉伸試驗的裝置，所述裝置包括萬能試驗機，和置於萬能試驗機的上下鉗口座之間的低溫箱，低溫箱的上下兩面各有一個相互對應的、用於穿過連接在受測鋼筋兩端的連接夾具的孔洞，連接夾具穿出孔洞的一端通過連接在萬能試驗機上的鉗口固定，連接夾具與受測鋼筋通過螺紋連接。本實用新型採用特殊的連接夾具，試驗時，能與受測鋼筋穩固連接，連接夾具的另一端穿出低溫箱，並通過常溫下的萬能力學試驗機鉗口連接固定，操作方便，保證了效率，實現了將受測鋼筋完全置於低溫環境中進行試驗的目的，能精確測試鋼筋低溫抗拉徑縮、鋼筋低溫抗拉伸長率等參數。可廣泛應用於低溫環境下的鋼筋拉伸試驗。
文檔編號G01N3/18GK203101191SQ20132012159
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月18日 優先權日2013年3月18日
發明者張濤, 張楠, 李景芳, 廖娟, 戢文佔, 姜會浩, 劉濱, 王寶華, 張東華 申請人:中國建築股份有限公司, 中國建築第二工程局有限公司, 中建電力建設有限公司