一種拉伸試驗用的恆載荷拉伸裝置的製作方法

2023-10-10 07:32:09

專利名稱：一種拉伸試驗用的恆載荷拉伸裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬材料拉伸試驗技術領域，特別是提供了一種可以實現批量試驗 的，操作方便的恆載荷拉伸試驗裝置。
背景技術：
恆載荷拉伸試驗是測試材料拉伸機械性能和拉應力條件下耐蝕性的必不可少的 實驗方案。通常情況下，恆載荷拉伸試驗需藉助大型專用的試驗設備才能進行，因 此，恆載荷拉伸試驗設備一直是試驗的關鍵。目前，傳統的恆載荷加載設備主要是 微機控制材料拉伸試驗機(或萬能試驗機)和測力環。傳統的加載設備可以對試驗 樣品施加多種力學性能，但是這類恆載荷加載設備都有自身的不足之處。微機控制 材料拉伸試驗機測試精確，但是設備一般都比較昂貴，佔地大，不宜搬運和安放， 最主要的是不能實現批量試驗，而恆載荷拉伸試驗的試驗周期都較長，因此嚴重的 影響了試驗的進度。測力環結構簡單，價格低，並且適合批量試驗，但是其精度很 低，操作不方便。中國專利"可攜式拉伸應力腐蝕試驗裝置"(ZL02294133.9)公開 的一種試驗裝置其結構特點是將試樣安裝在四面鏤空腔體的支架內，通過螺杆與彈 簧對試樣加載，它結構簡單便攜，能夠實現批量試驗，可以在各種環境下進行應力 腐蝕試驗。這種裝置彌補了原有傳統設備的價格昂貴、體積笨重、不能批量試驗的 不足之處，但是這種裝置需要靠大型專用的設備來加載，操作不方便，並且如果試 驗周期過長，如果試樣發生軸向的變形，那麼恆載荷的大小就發生了改變，加上彈 簧的疲勞，很難保證恆載荷拉伸的精度。因此，設計一套恆載荷拉伸裝置，能夠克 服傳統設備的不足又能結合新型設備的優點，對於恆載荷拉伸試驗來說，不僅是技 術的進步，而且有很大的使用價值。

發明內容
本發明的目的是，提供一種軸向拉伸的專用恆載荷拉伸試驗機，解決以往設備 使用過程中價格昂貴體積笨重或精度低、不能恆定加載的問題，實現一種手動加載、 結構簡單、易於安放、造價低廉、操作簡單、並能批量試驗的專用恆載荷拉伸試驗設備。本發明裝置包括機架、承載部分、試樣安裝部分、加載部分。
機架由機架底座24、立柱13、防落支架8組成。立柱13下端固定於機架底座 24，以保證立柱13的穩定，承載力臂6固定於支柱13上，用來支撐承載力臂6; 立柱13的頂端凹槽裝有滾動軸承5;防落支架8底端固定連接在機架底座24上， 防落支架8上端裝有內螺紋連接可調節託板7用於防止樣品斷裂時，承載力臂6與 立柱13發生強烈碰撞。
承載部分由承載力臂6、平衡調節器l、平衡調節螺杆2、水平儀3組成，承載 力臂6頂端裝有平衡調節器1，由帶螺紋的平衡調節螺杆2與承載力臂6連接，承 載力臂6的頭部上端裝有水平儀3，通過可調節螺紋調節平衡調節器l，結合水平儀 3,實現整個裝置的平衡。承載力臂6由滾動軸承5安裝於立柱13頂端，由滾動軸 承5減少承載力臂6與立柱13之間的摩擦力，保證承載力臂6的擺動靈敏。平衡調 節器l由平衡調節螺杆2裝於承載力臂6頂端，加載部分固定於承載力臂6末端， 試樣安裝部分頂端固定於承載力臂6頭部，試樣安裝部分底端通過夾頭固定底座20 固定於機架底座24上。
承載力臂6通過連接掛板4與試樣安裝部分連接。試樣安裝部分由可調節螺杆 14、固定螺母15、上夾頭連接槽16、下夾頭連接槽19、上夾頭17、下夾頭18、連 接銷釘21、試樣固定銷釘22、固定孔23構成。通過可調節螺杆14和固定螺母 15可以實現對不同尺寸樣品的拉伸，由夾頭連接槽連接夾頭可以實現不同型號夾頭 的更換。
加載部分由金屬套環9、掛鈎IO、砝碼ll、託盤12組成。加載部分由金屬 套環9、掛鈎10固定於承載力臂6的末端，託盤12用來添加砝碼，通過砝碼11 實現對樣品的加載，採取砝碼的加載方式可以保證恆定加載。
優點或積極效果
本發明是一種材料恆載荷拉伸的專用裝置，能夠代替現有的恆載荷拉伸試驗設 備。與傳統的恆載荷拉伸設備相比，本發明具有結構簡單、價格低、小巧易於安放 與搬運、精度高等優點，本發明結合了傳統設備的優點，克服了各自的不足；與專 利專利"可攜式拉伸應力腐蝕試驗裝置"相比，本發明不需配用專門的大型^i壓試 驗機進行加載，可以實現手動加載，並且能夠長期保證載荷的恆定。


圖1為恆載荷拉伸試驗裝置結構示意圖； 圖2為試樣加載部分結構示意圖； 圖3為立柱結構示意其中，平衡調節器l、平衡調節螺杆2、水平測量儀3、連接掛板4、滾動軸承 5、承載力臂6、防落託板7、防落支架8、金屬套環9、掛鈎IO、砝碼ll、託 盤12、立柱13、調節螺杆14、固定螺母15、上夾頭連接槽16、上夾頭17、下 夾頭18、下夾頭連接槽19、夾頭固定底座20、連接銷釘21、試樣固定銷釘22、 固定孔23、機架底座24。
具體實施例方式
下面根據附圖並結合實例對本發明的結構及實施效果作進一步的的說明。 實施案例安裝板狀拉伸試樣進行恆載荷拉伸
1. 根據樣品的尺寸，選擇合適的上夾頭17和下夾頭18;
2. 利用圖2中的上夾頭連接槽16和下夾頭連接槽17，將上下夾頭通過螺紋分別固 定於槽內；其中，上夾頭連接槽通過螺紋與調節螺杆相連接，下夾頭連接槽19 通過銷釘與夾頭固定底座20相連接，這樣就可以通過夾頭連接槽來實現夾頭的 更換；
3. 將防落支架8中的防落託板7降至最低點；
4. 根據樣品的長度，通過調節螺杆14，使安裝部分的總長度小於立柱的高度，以 保證對樣品施加拉應力，利用固定螺母15將調節後的螺杆固定；
5. 調節連接掛板4、掛鈎IO，使其垂直向下，以便調節裝置的平衡；
6. 通過平衡調節螺杆2調節平衡調節器1，結合水平測量儀3，使承載力臂6處於 平衡狀態；
7. 達到平衡狀態後，將樣品安裝於上下夾頭，通過試樣固定銷釘22固定；
8. 通過所需恆載荷大小，通過比例計算，手動加載砝碼11於託盤12上，實現對樣 品的軸向拉伸；
9. 調節防落託板7至緊緊挨近承載力臂6但不要接觸，防止試樣斷裂時承載力臂6 與機架底座發生碰撞；
10. 將樣品通過相同步驟安裝於固定在機架底座上的多個加載裝置上，實現批量試 樣。
權利要求
1.一種拉伸試驗用的恆載荷拉伸裝置，包括機架部分和承載部分；其特徵是，機架部分由機架底座(24)、立柱(13)、防落支架(8)組成，立柱(13)下端固定於機架底座(24)，以保證立柱(13)的穩定，用來支撐承載力臂(6)；立柱(13)的頂端凹槽裝有滾動軸承(5)，用來連接承載力臂(6)，保證承載力臂(6)的擺動靈敏；防落支架(8)底端固定連接在機架底座(24)上，上端裝有內螺紋連接可調節託板(7)用於防止樣品斷裂時，承載力臂(6)與立柱(13)發生強烈碰撞；承載部分由承載力臂(6)、平衡調節器(1)、水平儀(3)、試樣安裝部分、加載部分組成，承載力臂(6)固定於支柱(13)上，平衡調節器(1)由平衡調節螺杆(2)裝於承載力臂(6)頂端，加載部分固定於承載力臂(6)末端，試樣安裝部分頂端固定於承載力臂(6)頭部，底端通過夾頭固定底座(20)固定於機架底座(24)；承載力臂(6)的末端為加載端，採用砝碼的加載方式對試樣的拉伸，實現手動加載方式以及長期的加載恆定。
2. 按照權利要求l所述的一種拉伸試驗用的恆載荷拉伸裝置，其特徵是，承載 力臂(6)通過滾動軸承(5)與立柱(13)相連接，從而有效的保證兩者之間的摩 擦，保證承載力臂擺動靈敏。
3. 按照權利要求l所述的一種拉伸試驗用的恆載荷拉伸裝置，其特徵是，整個 系統的平衡通過平衡調節器(1)、平衡調節螺杆(2)和水平測量儀(3)來共同實 現。
4. 按照權利要求l所述的一種拉伸試驗用的恆載荷拉伸裝置，其特徵是，試樣 的安裝部分由調節螺杆(14)、固定螺母(15)、上夾頭連接槽(16)、下夾頭連接槽(19)、上夾頭(17)、下夾頭(18)、夾頭固定底座(20)構成，從而簡單方便的更 換夾頭來實現對不同形狀試樣的拉伸。
全文摘要
本發明涉及一種拉伸試驗用的恆載荷拉伸裝置，屬於金屬材料拉伸試驗技術領域。包括機架部分和承載部分。機架由機架底座、立柱、防落支架組成，立柱、防落支架固定在機架底座上，立柱用來裝配承載部分；承載部分通過滾動軸承與立柱相連接，通過承載力臂頂部的平衡調節器與水平儀來實現承載力臂的平衡，試樣通過可調節的連接方式裝配在承載力臂頭部與夾頭固定底座之間，採用砝碼的加載方式對試樣進行軸向拉伸，以實現手動加載以及加載的恆定。本實驗裝置結合了傳統設備的優點，克服了各自的不足，可以實現手動加載，批量試驗，並且能夠保證載荷的恆定。
文檔編號G01N3/14GK101655436SQ20091009265
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月16日 優先權日2009年9月16日
發明者遠 姚, 龐曉露, 雷 張, 李東東, 李勝軍, 郜明文, 高克瑋 申請人:北京科技大學