一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在反應(yīng)堆內(nèi)部構(gòu)件中，導(dǎo)流板通過銷釘和螺栓以簡支方式固定在吊籃上。正常工作狀態(tài)下，導(dǎo)流板和吊籃的溫度為350°C，當(dāng)發(fā)生事故時，將冷水注入后，導(dǎo)流板溫度迅速下降到150°C左右，它與吊籃間由于溫度差而發(fā)生變形不協(xié)調(diào)，將導(dǎo)致導(dǎo)流板、吊籃和聯(lián)接螺栓等構(gòu)件產(chǎn)生附加應(yīng)力，因此，有必要搞清其應(yīng)力、應(yīng)變的機(jī)理及其影響因素。由于現(xiàn)有試驗(yàn)條件的限制，急需設(shè)計(jì)一個螺栓聯(lián)接件變形及摩擦簡易模擬試驗(yàn)裝置，用于測量試樣變形不協(xié)調(diào)引起的應(yīng)變或變形量，為反應(yīng)堆內(nèi)部構(gòu)件的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)完整性評定奠定理論基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的反應(yīng)堆內(nèi)導(dǎo)流板和吊籃間的應(yīng)變機(jī)理及影響因素?zé)o法方便測量的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，包括試板和至少包括一對壓板的壓板組，所述試板的長度和厚度均大于所述壓板，所述壓板上設(shè)有螺接孔，每對壓板的螺接孔直徑按一定規(guī)律變化，所述試板上設(shè)有通孔，所述試板與所述壓板可拆卸式連接，每對所述壓板依次與所述試板配合；
[0006]一對所述壓板分別位于所述試板的上下兩面，且兩端分別通過銷釘和螺栓連接件固定，所述銷釘和所述試板、壓板過盈配合；所述螺栓連接件包括貫穿所述螺接孔和通孔的螺栓，所述螺接孔的直徑大于所述通孔，所述螺栓與所述螺接孔間隙配合，所述螺栓與所述通孔過盈配合，所述螺栓的一端通過第一螺母和防松螺母固定，另一端設(shè)有用于施加螺栓預(yù)緊力的第二螺母；
[0007]所述螺栓上還套設(shè)有套筒，所述套筒的兩端分別與所述壓板和第一螺母或第二螺母抵觸；所述套筒和所述試板上均設(shè)有用于檢測螺栓預(yù)緊力的第一應(yīng)變片，所述試板和壓板上均設(shè)有檢測應(yīng)變值的第二應(yīng)變片，所述第一應(yīng)變片和第二應(yīng)變片均與顯示裝置連接。
[0008]進(jìn)一步，所述銷釘與螺栓間的距離大于所述第二應(yīng)變片長度的三倍。
[0009]進(jìn)一步，所述第一應(yīng)變片分別位于所述套筒和所述試板的側(cè)面，所述第二應(yīng)變片分別位于所述試板和所述壓板的上表面。
[0010]進(jìn)一步，高溫條件下，所述試板和所述壓板分別采用線膨脹系數(shù)不同的金屬材料制成。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述螺栓采用與試板或壓板相同的材料制作。
[0012]進(jìn)一步，所述壓板位于所述試板的中間。
[0013]進(jìn)一步，所述壓板組包括至少6對壓板。
[0014]進(jìn)一步，靠近所述第二螺母的套筒上設(shè)有第一應(yīng)變片。
[0015]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:利用試板和壓板分別模擬反應(yīng)堆內(nèi)導(dǎo)流板與吊籃，本發(fā)明能較好地模擬反應(yīng)堆內(nèi)導(dǎo)流板與吊籃的簡支連接，可實(shí)現(xiàn)常溫和高溫環(huán)境下螺栓連接件變形及摩擦的模擬試驗(yàn)，制作成本低，操作方便，大大加快了試驗(yàn)及研宄進(jìn)度。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的軸測圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的俯視圖。
[0018]圖3是圖2中A-A向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參照附圖，一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，包括試板I和至少包括一對壓板2的壓板組，所述試板I的長度和厚度均大于所述壓板2，所述壓板2上設(shè)有螺接孔，每對壓板2的螺接孔直徑按一定規(guī)律變化，所述試板I上設(shè)有通孔，所述試板I與所述壓板2可拆卸式連接，每對所述壓板2依次與所述試板I配合；
[0020]一對所述壓板2分別位于所述試板I的上下兩面，且兩端分別通過銷釘3和螺栓連接件固定，所述銷釘3和所述試板1、壓板2過盈配合；所述螺栓連接件包括貫穿所述螺接孔和通孔的螺栓4，所述螺接孔的直徑大于所述通孔，所述螺栓4與所述螺接孔間隙配合，所述螺栓4與所述通孔過盈配合，所述螺栓4的一端通過第一螺母6和防松螺母7固定，另一端設(shè)有用于施加螺栓預(yù)緊力的第二螺母8 ;
[0021]所述螺栓4上還套設(shè)有套筒5，所述套筒5的兩端分別與所述壓板2和第一螺母6或第二螺母8抵觸；所述套筒5和所述試板I上均設(shè)有用于檢測螺栓預(yù)緊力的第一應(yīng)變片9，所述試板I和壓板2上均設(shè)有檢測應(yīng)變值的第二應(yīng)變片10，所述第一應(yīng)變片9和第二應(yīng)變片10均與顯示裝置連接。
[0022]進(jìn)一步，所述銷釘3與螺栓4間的距離大于所述第二應(yīng)變片10長度的三倍。
[0023]進(jìn)一步，所述第一應(yīng)變片9分別位于所述套筒5和所述試板I的側(cè)面，所述第二應(yīng)變片10分別位于所述試板I和所述壓板2的上表面。
[0024]進(jìn)一步，高溫條件下，所述試板I和所述壓板2分別采用線膨脹系數(shù)不同的金屬材料制成。
[0025]進(jìn)一步，所述螺栓4采用與試板I或壓板2相同的材料制作。
[0026]進(jìn)一步，所述壓板2位于所述試板I的中間。
[0027]進(jìn)一步，所述壓板組包括至少6對壓板2。
[0028]進(jìn)一步，靠近所述第二螺母8的套筒5上設(shè)有第一應(yīng)變片9。
[0029]所述銷釘3與螺栓4間的距離大于所述第二應(yīng)變片10長度的三倍，是為了保證第二應(yīng)變片10數(shù)據(jù)的有效性。
[0030]本發(fā)明利用試板I和壓板2分別模擬反應(yīng)堆內(nèi)導(dǎo)流板與吊籃。
[0031]螺栓4上端通過螺母6和預(yù)緊螺母7固定，下端通過第二螺母8施加螺栓預(yù)緊力。
[0032]兩個所述套筒5，其中一個兩端分別與第一螺母6和壓板2抵觸，另一個兩端分別與第二螺母8和壓板2抵觸。
[0033]I)螺栓連接件的組裝
[0034]試板I的中間上下兩面分別安裝一對壓板的兩個壓板2，壓板2 —端通過銷釘3與試板I固定連接，銷釘3分別與試板I和壓板2形成過盈配合，壓板2另一端通過中間光滑帶有雙頭螺紋的螺栓4與試板I連接，螺栓4與試板I形成過盈配合，螺栓4與壓板2形成較大的間隙配合，并保證壓板2的螺接孔與試板I的通孔對中，將套筒5穿過螺栓4安裝在試板I的上下兩面，螺栓4 一頭通過第一螺母6和預(yù)緊螺母7固定，并通過螺栓4另一頭的第二螺母8施加一定的螺栓預(yù)緊力，即完成螺栓連接件的組裝。
[0035]2)常溫下實(shí)施的方式和步驟:
[0036]a)將螺栓連接件移至拉力試驗(yàn)機(jī)工作臺上，在試板I及第二螺母8旁的套筒5的側(cè)面分別粘貼第一應(yīng)變片9，在試板I和壓板2的上表面分別粘貼第二應(yīng)變片10 ;
[0037]b)用拉力試驗(yàn)機(jī)夾頭夾住試板I的兩端；
[0038]c)采用載荷控制方法將試驗(yàn)機(jī)加載到規(guī)定的載荷值；
[0039]d)保持在規(guī)定載荷條件下測定各點(diǎn)的應(yīng)變值；
[0040]通過更換不同螺接孔直徑的壓板2，以及對第二螺母8施加不同的預(yù)緊力，重復(fù)以上測試過程。在規(guī)定載荷水平下，測取不同的螺栓預(yù)緊力及螺接孔直徑下所述試板I與所述壓板2的變形數(shù)據(jù)。通過試驗(yàn)獲得到不同壓板螺接孔直徑、不同螺栓預(yù)緊力、不同拉伸載荷條件下所述試板I與所述壓板2的應(yīng)力和應(yīng)變值，進(jìn)而得到在常溫條件下它們之間的關(guān)系，并進(jìn)一步計(jì)算及分析其摩擦力、摩擦系數(shù)和影響因素。
[0041]3)高溫下實(shí)施的方式和步驟:
[0042]a)將螺栓連接件放入適當(dāng)尺寸的高溫爐內(nèi)，試板I兩端為自由端；
[0043]b)規(guī)定時間內(nèi)把爐子升溫至350°C，然后保持恒溫一段時間；
[0044]c)利用引伸計(jì)、光柵儀等工具測取壓板2、試板I端面的相對變形量；
[0045]d)重復(fù)溫度加載若干次，算得變形量的平均值；
[0046]通過更換不同螺接孔直徑的壓板2，以及對第二螺母8施加不同的預(yù)緊力，重復(fù)以上測試過程。在350°C溫度水平下，測取不同的螺栓預(yù)緊力及壓板螺接孔直徑下試板I與壓板2的變形數(shù)據(jù)。通過試驗(yàn)得到350°C溫度下，不同壓板螺接孔直徑、不同螺栓預(yù)緊力、不同螺栓材料下試板I與壓板2的變形差，并計(jì)算得到其應(yīng)力和應(yīng)變值，從而得到350°C溫度下它們之間的關(guān)系，并進(jìn)一步計(jì)算及分析其摩擦力、摩擦系數(shù)和影響因素。
[0047]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的例舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括試板和至少包括一對壓板的壓板組，所述試板的長度和厚度均大于所述壓板，所述壓板上設(shè)有螺接孔，每對壓板的螺接孔直徑按一定規(guī)律變化，所述試板上設(shè)有通孔，所述試板與所述壓板可拆卸式連接，每對所述壓板依次與所述試板配合； 一對所述壓板分別位于所述試板的上下兩面，且兩端分別通過銷釘和螺栓連接件固定，所述銷釘和所述試板、壓板過盈配合；所述螺栓連接件包括貫穿所述螺接孔和通孔的螺栓，所述螺接孔的直徑大于所述通孔，所述螺栓與所述螺接孔間隙配合，所述螺栓與所述通孔過盈配合，所述螺栓的一端通過第一螺母和防松螺母固定，另一端設(shè)有用于施加螺栓預(yù)緊力的第二螺母； 所述螺栓上還套設(shè)有套筒，所述套筒的兩端分別與所述壓板和第一螺母或第二螺母抵觸；所述套筒和所述試板上均設(shè)有用于檢測螺栓預(yù)緊力的第一應(yīng)變片，所述試板和壓板上均設(shè)有檢測應(yīng)變值的第二應(yīng)變片，所述第一應(yīng)變片和第二應(yīng)變片均與顯示裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述銷釘與螺栓間的距離大于所述第二應(yīng)變片長度的三倍。
3.如權(quán)利要求2所述一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述第一應(yīng)變片分別位于所述套筒和所述試板的側(cè)面，所述第二應(yīng)變片分別位于所述試板和所述壓板的上表面。
4.如權(quán)利要求3所述一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:高溫條件下，所述試板和所述壓板分別采用線膨脹系數(shù)不同的金屬材料制成。
5.如權(quán)利要求4所述一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述螺栓采用與試板或壓板相同的材料制作。
6.如權(quán)利要求5所述一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述壓板位于所述試板的中間。
7.如權(quán)利要求6所述一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述螺栓中間光滑兩頭帶螺紋。
8.如權(quán)利要求7所述一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述壓板組包括至少6對壓板。
9.如權(quán)利要求8所述一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于:靠近所述第二螺母的套筒上設(shè)有第一應(yīng)變片。
【專利摘要】一種螺栓聯(lián)接件變形及摩擦模擬試驗(yàn)裝置，包括試板和至少包括一對壓板的壓板組，試板的長度和厚度均大于壓板，壓板上設(shè)有螺接孔，每對壓板的螺接孔直徑按一定規(guī)律變化；一對壓板分別位于試板的上下兩面，且兩端分別通過銷釘和螺栓連接件固定，銷釘和試板、壓板過盈配合；螺栓連接件包括貫穿螺接孔和通孔的螺栓，螺接孔的直徑大于通孔，螺栓與螺接孔間隙配合，螺栓與通孔過盈配合，螺栓的一端通過第一螺母和防松螺母固定，另一端設(shè)有用于施加螺栓預(yù)緊力的第二螺母；螺栓上還套設(shè)有套筒，所述套筒和試板上均設(shè)有用于檢測螺栓預(yù)緊力的第一應(yīng)變片，試板和壓板上均設(shè)有檢測應(yīng)變值的第二應(yīng)變片。
【IPC分類】G01M13-00
【公開號】CN104614162
【申請?zhí)枴緾N201510020159
【發(fā)明人】毛劍峰, 包士毅, 李相清, 高增梁, 張康達(dá), 羅利佳
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月15日