CN102087186A - 微动疲劳实验平台 - Google Patents
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Abstract
本发明属于疲劳试验设备技术领域，具体一种微动疲劳实验平台。该实验平台包括三部分：工作平台、支撑架上部和支撑架下部；这3个部分安装于疲劳试验机4上。其中：支撑架下部由两个支撑架下片、四个紧固螺栓和两个支撑螺栓组成；支撑架上部由两个侧板、四个紧固螺栓和四个支撑架上片组成；工作平台由压头夹紧螺栓、压头、压头支撑座、测力计、加载螺栓、紧固弹簧、加载支撑座和紧固螺钉等组成。当旋转加载螺钉时，推动测力计和压头支撑座向结构中间移动，直至压头与试样接触，使测力计的窄梁发生弹性弯曲，定标后可测接触力。本发明可以提供较小的微动侧向力，不会导致管状试样的整体变形。本发明适用范围广，也可完成棒状及片状标准试样的微动疲劳试验。
Description
技术领域
本发明属于疲劳试验设备技术领域，具体涉及一种附加于疲劳试验机上的附加装置。
背景技术
锆合金管作为核燃料棒的包壳管在反应堆中起着极其重要的作用。由于燃料棒在反应堆结构中夹持在格架内，这种夹持使得格架与燃料棒包壳管之间有微动存在，而核燃料元件破损的一个非常重要的原因就在于燃料棒包壳管的微动损伤。因此，设计一种针对管状试样的微动疲劳实验平台显得尤为重要。
现有技术中，对于片状和柱状试样的微动疲劳试验通常采用桥式对称加载的方法在疲劳实验的过程中提供微动。但这种加载要求将整个微动装置通过摩擦力悬挂在试样上，这就要求接触正压力在1~10KN量级。这样大的接触正压力会造成薄壁管装试样结构变形，使得试验结果失去实际意义。因此，本发明旨在设计一种附加装置附加于疲劳试验机上，可以实现可测可调的稳定侧向压力来提供微动。
发明内容
本发明的目的是在疲劳试验机上提供一种附加装置，即微动疲劳实验平台，为管状试样微动疲劳试验提供可测可控的稳定侧向压力。
本发明提出的微动疲劳实验平台，包括三部分：工作平台1，支撑架上部2，支撑架下部3；这3个部分安装于疲劳试验机4，其整体结构如图1所示。其中：
支撑架下部3由两个支撑架下片5，四个紧固螺栓6和两个支撑螺栓7组成；由两个支撑架下片5拼合后，其中间为一园孔，疲劳试验机4的立柱套入该园孔内，用紧固螺栓6将两个支撑架下片5紧固于疲劳试验机4的立柱上；两个支撑螺栓7从下往上分别穿过两个支撑架下片5上的螺栓孔；支撑架下部3共有2个，分别固定于疲劳试验机4的2个立柱上，见图2所示。
支撑架上部2由两个侧板8，四个紧固螺栓9和四个支撑架上片10组成；其中，每2个支撑架上片10对合，中间形成园孔，疲劳试验机4的2个立柱分别套入该园孔内；对合的2个支撑架上片10置于支撑螺栓7上，两片侧板8的两端从个侧面分别和2个对合的支撑架上片10一起由紧固螺栓9紧固于疲劳试验机4的立柱上；见图2所示。
工作平台1由压头夹紧螺栓11，压板12，压块13，压头14，压头支撑座15，测力计16，滑槽17，加载螺栓18，紧固弹簧19，加载支撑座20和紧固螺钉21组成；压块13和压头14置于压头支撑座15的凹槽内，用压板12和压头压紧螺栓11压紧；紧固弹簧19套在加载螺栓18上，并拧入加载支撑座20上；压头支撑座15、测力计16和加载支撑座20置于两块滑槽17之间，其中加载支撑座20用紧固螺钉21与滑槽17固定；见图所示。整个工作平台1安装于支撑架上部2内，并用紧固螺钉紧固，见图1所示。
工作原理：当旋转加载螺钉18时，会推动测力计16和压头支撑座15向结构中间移动，直至压头14与试样接触，接触力产生会使测力计16的窄梁发生弹性弯曲，在窄梁的背后贴有应变片，定标后可测接触力。
本发明的优点：
1、相比桥式微动疲劳试验结构，本发明可以提供较小的微动侧向力，不会导致管状试样的整体变形。且结构不在疲劳试验时产生影响试验结果的整体震动。
2、本发明对各个关键部件采用零件化的方法实现可替换：测力计可通过加工不同厚度的窄梁来实现不同量程的测量；更改支撑架上片和下片以及侧板的尺寸可使该微动平台适用于不同疲劳试验机；压头和压块可通过不同的组合方式来模拟实际工况下管材的接触情况。
3、本发明适用范围广，也可完成棒状及片状标准试样的微动疲劳试验。
附图说明
图1 微动疲劳实验平台附加于疲劳试验机上的整体结构图示。
图2 支撑架下部结构图。
图3 支撑架上部结构图。
图4 工作平台结构图
图中标号：1工作平台，2支撑架上部，3支撑架下部，4疲劳试验机，5支撑架下片（2个），6紧固螺栓（4个），7支撑螺栓（2个），8侧板（2个），9紧固螺栓（4个），10支撑架上片（4个）；11压头夹紧螺栓，12压板，13压块，14压头，15压头支撑座，16测力计，17滑槽，18加载螺栓，19紧固弹簧，20加载支撑座，21紧固螺钉。
具体实施方式
1、安装支撑架：
安装时，由两个支撑架下片5拼合后用紧固螺栓6紧固于疲劳试验机4的立柱上。再将支撑架上片10置于支撑螺栓7上，将两片侧板8和支撑架上片10一起用紧固螺栓9紧固。
2、组装工作平台：
选择合适量程的测力计和压头压块组合，对工作平台进行组装。安装时，压块13和压头14置于压头支撑座15的凹槽内，用压板12和压头压紧螺栓11压紧；紧固弹簧19套在加载螺栓18上，并拧入加载支撑座20上；将压头支撑座15、测力计16和加载支撑座20按照图4所示位置放入两块滑槽17之间，其中，加载支撑座20用紧固螺钉21与滑槽17固定。组装完成后，将工作平台1安装至支撑架上部2内，并用紧固螺钉紧固。
3、将管状试样夹持在疲劳试验机4的加持端。
4、轮流旋转四个加载螺钉18，推动测力计16和压头支撑座15向结构中间移动，直至压头14与试样接触，接触力产生会使测力计16的窄梁发生弹性弯曲，在窄梁的背后贴有应变片，定标后可测接触力。
Claims (1)
1.一种微动疲劳实验平台，其特征在于包括三部分：工作平台（1）、支撑架上部（2）和支撑架下部（3）；这3个部分安装于疲劳试验机（4）上，其中：
支撑架下部（3）由两个支撑架下片（5）、四个紧固螺栓（6）和两个支撑螺栓（7）组成；由两个支撑架下片（5）拼合后，其中间为一园孔，疲劳试验机（4）的立柱套入该园孔内，用紧固螺栓（6）将两个支撑架下片（5）紧固于疲劳试验机（4）的立柱上；两个支撑螺栓（7）从下往上分别穿过两个支撑架下片（5）上的螺栓孔；支撑架下部（3）共有2个，分别固定于疲劳试验机（4）的2个立柱上；
支撑架上部（2）由两个侧板（8）、四个紧固螺栓（9）和四个支撑架上片（10）组成；其中，每2个支撑架上片（10）对合，其中间形成园孔，疲劳试验机（4）的2个立柱分别套入该园孔内；对合的2个支撑架上片（10）置于支撑螺栓（7）上，两片侧板（8）的两端从2个侧面分别和2个对合的支撑架上片（10）一起由紧固螺栓（9）紧固于疲劳试验机（4）的立柱上；
工作平台（1）由压头夹紧螺栓（11）、压板（12）、压块（13）、压头（14）、压头支撑座（15）、测力计（16）、滑槽（17）、加载螺栓（18）、紧固弹簧（19）、加载支撑座（20）和紧固螺钉（21）组成；压块（13）和压头（14）置于压头支撑座（15）的凹槽内，用压板（12）和压头压紧螺栓（11）压紧；紧固弹簧（19）套在加载螺栓（18）上，并拧入加载支撑座（20）上；压头支撑座（15）、测力计（16）和加载支撑座（20）置于两块滑槽（17）之间，其中加载支撑座（20）用紧固螺钉（21）与滑槽（17）固定；整个工作平台（1）安装于支撑架上部（2）内，并用紧固螺钉紧固。
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