可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種彎曲拉應(yīng)力加載裝置，尤其涉及一種在電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)中能讓材料試驗(yàn)件彎曲產(chǎn)生預(yù)設(shè)拉應(yīng)力的可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，拉應(yīng)力對(duì)材料電偶腐蝕行為的影響是腐蝕領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，電偶腐蝕實(shí)驗(yàn)中彎曲加載產(chǎn)生拉應(yīng)力的方式有兩點(diǎn)彎曲、三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲三種，兩點(diǎn)、三點(diǎn)彎曲方式的加載裝置較為簡(jiǎn)單，但這兩種加載方式產(chǎn)生的拉應(yīng)力存在難以界定及局部應(yīng)力集中等問題，因此實(shí)驗(yàn)中通常采用四點(diǎn)彎曲加載方式。公知的四點(diǎn)彎曲加載裝置有恒變形和恒載荷兩種實(shí)現(xiàn)形式，現(xiàn)有恒變形彎曲加載裝置有操作不便、變形量難以準(zhǔn)確判讀、拉應(yīng)力不可調(diào)節(jié)等問題;而現(xiàn)有恒載荷彎曲加載裝置采用質(zhì)量塊加載，也存在拉應(yīng)力可調(diào)范圍有限的問題。而且公知的彎曲拉應(yīng)力加載裝置都沒有針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的電解質(zhì)溶液進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，若有電解質(zhì)溶液存在，整個(gè)裝置都需浸泡其中，不利于實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置，該加載裝置不僅可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)加載力，精確控制試驗(yàn)件拉應(yīng)力大小，而且具有平穩(wěn)加載、載荷保持穩(wěn)定、占用空間小、加載裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)影響小等特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0005]—種可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置，包括底座、支承桿、蓋板、溶液槽、支承臺(tái)、加載頭、連桿、S型力傳感器、承力柱、加載臺(tái)、加載螺桿和導(dǎo)向桿，多根所述支承桿的兩端分別與所述底座和所述蓋板固定連接，所述溶液槽安裝于所述底座上，用于放置試驗(yàn)件的所述支承臺(tái)置于所述溶液槽內(nèi)，所述加載頭置于所述支承臺(tái)的上方，所述加載頭的上部通過所述連桿與所述S型力傳感器的下部連接，所述S型力傳感器的上部通過所述承力柱與所述加載臺(tái)的下部連接，所述加載臺(tái)的上部與所述加載螺桿的下端接觸連接，所述加載螺桿的上段穿過所述蓋板并與所述蓋板通過螺紋連接，所述加載螺桿的上段套裝有鎖緊螺母，兩根所述導(dǎo)向桿的兩端分別與所述蓋板和所述支承臺(tái)連接，所述加載頭和加載臺(tái)分別套裝于兩根所述導(dǎo)向桿上并能夠滑動(dòng)。
[0006]上述結(jié)構(gòu)中，底座、支承桿和蓋板共同形成安裝支架;溶液槽用于在需要時(shí)盛放試驗(yàn)溶液;支承臺(tái)用于放置試驗(yàn)件;加載頭、連桿、S型力傳感器、承力柱、加載臺(tái)、加載螺桿共同形成將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為直線動(dòng)力并向試驗(yàn)件施加壓力的力加載機(jī)構(gòu);導(dǎo)向桿用于確保加載頭受到的力和向試驗(yàn)件施加的力不會(huì)偏差。
[0007]作為優(yōu)選，所述支承臺(tái)的上部設(shè)有凹槽，所述凹槽的兩端形成兩個(gè)用于放置試驗(yàn)件的上凸的支撐部，所述加載頭的下部設(shè)有兩個(gè)下凸的壓頭，兩個(gè)所述壓頭位于兩個(gè)所述支撐部之間的上方。這種結(jié)構(gòu)使試驗(yàn)件受到兩個(gè)支撐部位的支撐力和兩個(gè)加壓部位的壓力出現(xiàn)四點(diǎn)彎曲狀態(tài)，此時(shí)在試驗(yàn)件凸面存在彎曲拉應(yīng)力，彎曲拉應(yīng)力大小可以根據(jù)S型力傳感器顯示的數(shù)值由材料力學(xué)公式計(jì)算得出。
[0008]作為優(yōu)選，所述加載臺(tái)的上部設(shè)有球面凹槽，所述加載螺桿的下端設(shè)有球頭，所述球頭置于所述球面凹槽內(nèi)。
[0009]為了提高試驗(yàn)安全性，所述溶液槽的上部安裝有用于保持試驗(yàn)件穩(wěn)定的保護(hù)蓋。
[0010]優(yōu)選地，所述支承桿為四根且分別安裝于所述底座的四角和所述蓋板的四角之間。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0012]本實(shí)用新型通過將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為直線動(dòng)力并精確施加于試驗(yàn)件上，不僅可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)加載力，精確控制試驗(yàn)件彎曲拉應(yīng)力大小，而且具有平穩(wěn)加載、載荷保持穩(wěn)定、占用空間小、加載裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)影響小等特點(diǎn);通過設(shè)置溶液槽，可以只需將支承臺(tái)和試驗(yàn)件置于溶液槽內(nèi)的電解質(zhì)溶液中進(jìn)行試驗(yàn)，其它部件不必浸泡在電解質(zhì)溶液中，有利于試驗(yàn)的順利操作。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型所述可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置的立體圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型所述可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置去掉底座、支承桿、蓋板和溶液槽后的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0016]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型所述可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置包括底座1、支承桿
9、蓋板11、溶液槽2、支承臺(tái)16、加載頭5、連桿6、S型力傳感器7、承力柱8、加載臺(tái)10、加載螺桿13和導(dǎo)向桿12，四根支承桿9的兩端分別與底座I和蓋板11通過螺栓固定連接，四根支承桿9分別安裝于底座I的四角和蓋板11的四角之間，溶液槽2安裝于底座I上，支承臺(tái)16置于溶液槽2內(nèi)，支承臺(tái)16的上部設(shè)有凹槽15，凹槽15的兩端形成兩個(gè)用于放置試驗(yàn)件14的上凸的支撐部(圖中未標(biāo)記)，溶液槽2的上部安裝有用于保持試驗(yàn)件14穩(wěn)定的保護(hù)蓋3，加載頭5置于支承臺(tái)16的上方，加載頭5的下部設(shè)有兩個(gè)下凸的壓頭4，兩個(gè)壓頭4位于兩個(gè)支撐部之間的上方，加載頭5的上部通過連桿6與S型力傳感器7的下部連接，S型力傳感器7的上部通過承力柱8與加載臺(tái)10的下部連接，加載臺(tái)10的上部設(shè)有球面凹槽(圖中未示)，加載螺桿13的下端設(shè)有球頭(圖中未示)，所述球頭置于所述球面凹槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)加載臺(tái)10與加載螺桿13之間的接觸傳動(dòng)連接，加載螺桿13的上段穿過蓋板11并與蓋板11通過螺紋連接，加載螺桿13的上段套裝有鎖緊螺母(圖中未標(biāo)記)，兩根導(dǎo)向桿12的兩端分別與蓋板11和支承臺(tái)16通過螺栓連接，兩根導(dǎo)向桿12位于加載螺桿13的兩側(cè)并對(duì)稱，加載頭5和加載臺(tái)10分別套裝于兩根導(dǎo)向桿12上并能夠滑動(dòng)。
[0017]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型所述可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置的工作原理如下:
[0018]應(yīng)用時(shí)，將加載螺桿13的上端與旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置(手動(dòng)或自動(dòng)裝置均可)的動(dòng)力輸出端連接，以實(shí)現(xiàn)加載螺桿13的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng);將S型力傳感器7的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理設(shè)備如計(jì)算機(jī)等的信號(hào)輸入端連接，也可以不安裝信號(hào)處理設(shè)備，而直接根據(jù)S型力傳感器7顯示的數(shù)值由人工計(jì)算出彎曲拉應(yīng)力大小;將試驗(yàn)件14放在凹槽15兩端的兩個(gè)支撐部上，呈兩點(diǎn)支承狀態(tài)。試驗(yàn)時(shí)，旋動(dòng)加載螺桿11，在螺紋傳動(dòng)的作用下，加載螺桿11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)并向下推動(dòng)加載臺(tái)10作直線運(yùn)動(dòng)，加載臺(tái)10依次推動(dòng)承力柱8、S型力傳感器7、連桿6、加載頭5，加載頭5的兩個(gè)壓頭4向下擠壓試驗(yàn)件14的中段，試驗(yàn)件14受加載頭5和支承臺(tái)16的共同作用，受壓出現(xiàn)四點(diǎn)彎曲狀態(tài)，此時(shí)在試驗(yàn)件14的凸面存在彎曲拉應(yīng)力，彎曲拉應(yīng)力大小可以根據(jù)S型力傳感器7檢測(cè)到的受力數(shù)值由材料力學(xué)公式計(jì)算得出；達(dá)到預(yù)定的加載載荷后，可以通過擰緊加載螺桿13上的鎖緊螺母保持載荷穩(wěn)定。需要時(shí)，溶液槽2可以盛放試驗(yàn)需要的電解質(zhì)溶液，避免整個(gè)試驗(yàn)裝置浸泡于電解質(zhì)溶液。
[0019]上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置，其特征在于:包括底座、支承桿、蓋板、溶液槽、支承臺(tái)、加載頭、連桿、S型力傳感器、承力柱、加載臺(tái)、加載螺桿和導(dǎo)向桿，多根所述支承桿的兩端分別與所述底座和所述蓋板固定連接，所述溶液槽安裝于所述底座上，用于放置試驗(yàn)件的所述支承臺(tái)置于所述溶液槽內(nèi)，所述加載頭置于所述支承臺(tái)的上方，所述加載頭的上部通過所述連桿與所述S型力傳感器的下部連接，所述S型力傳感器的上部通過所述承力柱與所述加載臺(tái)的下部連接，所述加載臺(tái)的上部與所述加載螺桿的下端接觸連接，所述加載螺桿的上段穿過所述蓋板并與所述蓋板通過螺紋連接，所述加載螺桿的上段套裝有鎖緊螺母，兩根所述導(dǎo)向桿的兩端分別與所述蓋板和所述支承臺(tái)連接，所述加載頭和加載臺(tái)分別套裝于兩根所述導(dǎo)向桿上并能夠滑動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置，其特征在于:所述支承臺(tái)的上部設(shè)有凹槽，所述凹槽的兩端形成兩個(gè)用于放置試驗(yàn)件的上凸的支撐部，所述加載頭的下部設(shè)有兩個(gè)下凸的壓頭，兩個(gè)所述壓頭位于兩個(gè)所述支撐部之間的上方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置，其特征在于:所述加載臺(tái)的上部設(shè)有球面凹槽，所述加載螺桿的下端設(shè)有球頭，所述球頭置于所述球面凹槽內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置，其特征在于:所述溶液槽的上部安裝有用于保持試驗(yàn)件穩(wěn)定的保護(hù)蓋。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置，其特征在于:所述支承桿為四根且分別安裝于所述底座的四角和所述蓋板的四角之間。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可調(diào)節(jié)彎曲拉應(yīng)力加載裝置，其中，多根支承桿的兩端分別與底座和蓋板固定連接，溶液槽安裝于底座上，用于放置試驗(yàn)件的支承臺(tái)置于溶液槽內(nèi)，加載頭置于支承臺(tái)的上方，加載頭的上部依次連接連桿、S型力傳感器、承力柱和加載臺(tái)，加載臺(tái)的上部與加載螺桿的下端接觸連接，加載螺桿的上段穿過蓋板并與蓋板通過螺紋連接，加載螺桿的上段套裝有鎖緊螺母，兩根導(dǎo)向桿的兩端分別與蓋板和支承臺(tái)連接。本實(shí)用新型通過將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為直線動(dòng)力并精確施加于試驗(yàn)件上，不僅可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)加載力，精確控制試驗(yàn)件彎曲拉應(yīng)力大小，而且具有平穩(wěn)加載、載荷保持穩(wěn)定、占用空間小、加載裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)影響小等特點(diǎn)。
【IPC分類】G01N3/02
【公開號(hào)】CN205280487
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620011644
【發(fā)明人】劉劍釗, 李娜, 王小剛, 萬方美, 廖曉雄
【申請(qǐng)人】中國工程物理研究院總體工程研究所
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日