CN102735535B - 高温持久蠕变试验机用串行传力机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高温持久蠕变试验机用串行传力机构，解决了现有试验机存在的每次只能做一根试件的问题。它包括与试验机上、下连接架组装在一起的连接试件的上、下夹具，其技术要点是：分别连接在所述上、下夹具上的试件的另一端固定在同一连接芯夹具上，连接芯夹具两端的法兰盘分别利用固定的试件悬空套装在两组辅助拉杆的剖分式支撑台端，辅助拉杆的螺杆螺纹端与试验机上、下连接架组装在一起，并使辅助拉杆的剖分式支撑台的端面与悬空套装的连接芯夹具的法兰盘的端面之间保持间距。其结构设计合理，且试验结果可靠，完全满足试验要求，试验周期减少一半，在相同试验要求下减少试验机的数量，显著提高试验效率。

Description

高温持久蠕变试验机用串行传力机构

技术领域

本发明涉及一种金属材料高温持久蠕变试验机用的试件夹持装置，特别是一种可以实现一次夹持两根试件进行同步实验的高温持久蠕变试验机用串行传力机构。

背景技术

目前，由于高温持久蠕变试验机具有应用范围广、功能多、通用性强、自动化程度高等优点，所以广泛用于测量各种金属及合金等新材料试件在一定的温度和特定的拉伸负荷作用下的蠕变性能和持久性能。国内、外的持久蠕变试验机均为单试件高温加载的试验机结构，即在试验过程中试件直接与试验机的上、下加载机构连接，每次只能装夹一根试件。测定温度与持久强度关系至少要3个温度；某一温度应力与失效时间关系曲线至少4-6级应力水平；每级不少于3根试件；航空等新材料的性能要求不断提升，每根试件的试验周期一般需要4000-8000小时（以6000小时计），即平均需要270000台时。由此带来试验时间长、温度高、试验室占地多，投资与成本高，每次只做一根试件，效率低，周期长，无法满足材料的研发进程需要，也浪费了大量的能源。随着我国汽车，航空，军工事业的发展，各种新材料试验周期要求更急迫，试验时间更长（已接近10000小时），因此，新材料试验效率已经成为新产品设计定型的瓶颈。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温持久蠕变试验机用串行传力机构，解决了现有试验机存在的每次只能做一根试件的问题，其结构设计合理，且试验结果可靠，完全满足试验要求，试验周期减少一半，在相同试验要求下减少试验机的数量，显著提高试验效率。

本发明所采用的技术方案是：该高温持久蠕变试验机用串行传力机构包括与试验机上、下连接架组装在一起的连接试件的上、下夹具以及连接芯夹具，其技术要点是：利用所述上、下夹具分别将两个试件的一端进行连接固定，分别连接在上、下夹具上的试件的另一端固定在同一连接芯夹具上，连接芯夹具两端的法兰盘分别利用固定的试件悬空套装在两组辅助拉杆的剖分式支撑台端，辅助拉杆的螺杆螺纹端与试验机上、下连接架组装在一起，并使辅助拉杆的剖分式支撑台的端面与悬空套装的连接芯夹具的法兰盘的端面之间保持间距。

所述辅助拉杆的螺杆螺纹端通过调整螺母与试验机上、下连接架组装在一起。

分别利用固定的试件悬空套装在两组辅助拉杆的剖分式支撑台端的所述连接芯夹具两法兰盘端分别作为上试件的下夹具和下试件的上夹具。

本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明采用连接芯夹具将两个试件串联式夹持在与试验机上、下连接架组装在一起的上、下夹具上，实现载荷传递，不仅可以同时对两个试件进行实验，而且对载荷传递无影响，所以其结构设计合理，且试验结果可靠，完全满足试验标准要求，能够同时完成两根试件的持久蠕变试验。本发明因采用串行传力机构将两个试件进行串联式夹持，是充分考虑了一根试件失效后对另一根试件的影响，即通过调整螺母，依据试件不同材料的失效情况，按照试验失效标准，合理设置上、下两组辅助拉杆间的位置，使一根试件失效时连接芯夹具的法兰盘端面与辅助拉杆的剖分式支撑台的端面之间距离保持在适当的范围内，故有效的控制了冲击对试验的影响。因此，本发明从根本上解决了现有试验机存在的每次只能做一根试件的问题，可显著提高试验效率，在满足相同试验要求的条件下，试验周期减少50%，场地利用率提升1倍，试验机数量减少50%，节省能源30%以上。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是图1中一组辅助拉杆的一种立体结构示意图；

图3是图2的俯视平面图；

图4是图1中连接芯夹具的一种结构示意图

图5 是图4沿A－A线的剖视图。

图中序号说明：1上连接架、2辅助拉杆、3上夹具、4连接芯夹具、5下夹具、6下连接架、7调整螺母、8高温炉炉体、9螺杆、10半支撑台、11螺栓、12法兰盘。

具体实施方式

根据图1～5详细说明本发明的具体结构。该高温持久蠕变试验机用串行传力机构包括与试验机上、下连接架1、6组装在一起的连接试件的上、下夹具3、5以及连接芯夹具4和辅助拉杆2等件。本实施例中的试件为两个，上、下排列串联式连接在串行传力机构中，同时进行拉伸试验。其中利用与试验机上、下连接架1、6固定在一起的上、下夹具3、5分别将两个试件的一端进行螺纹连接固定，试件的另一端分别螺纹连接固定在同一连接芯夹具4上。连接芯夹具4两端的法兰盘分别利用固定的试件悬空套装在两组辅助拉杆2的剖分式支撑台端之间。每组辅助拉杆2分别由两个带螺杆9的半支撑台10通过螺栓11组装成整体（如图2～3所示）。每组辅助拉杆2的螺杆9螺纹端通过调整螺母7与试验机上、下连接架1、6组装在一起，并使辅助拉杆2的剖分式支撑台的端面与悬空套装的连接芯夹具4的法兰盘12的端面之间保持间距。此时，分别利用固定的试件悬空套装在两组辅助拉杆2的剖分式支撑台端的连接芯夹具4两法兰盘12端分别作为上试件的下夹具和下试件的上夹具。

试验时，上、下两个试件的端部分别以螺接的形式连接在同一连接芯夹具4的两法兰盘12端和上、下夹具3、5之间。安装完毕后，辅助拉杆2的剖分式支撑台的端面与悬空套装的连接芯夹具4的法兰盘12的端面之间无接触，以保证在试验过程中对载荷传递没有影响。

实际应用中，高温炉炉体8需要进行适应性改装，以利于同时进行两个试件的蠕变试验研究。热模拟试验表明加长的高温炉炉体8内的温度场更加均匀，不会对试验结果产生不良影响。

在实验初始阶段，辅助拉杆2的剖分式支撑台的端面与悬空套装的连接芯夹具4的法兰盘12的端面之间，并不承受试验载荷，根据试件试验失效标准，确定调整螺母位置。载荷在试验机上、下连接架1、6，上、下夹具3、5和试件试件上传递。这时两根试件试件同时受拉，载荷平稳传递。

随着实验的进行，试件蠕变伸长量开始增大，两组辅助拉杆2之间的剖分式支撑台的端面间距离逐渐变大，同时，辅助拉杆2的剖分式支撑台的端面与连接芯夹具4的法兰盘12的端面间的距离逐渐变小。当一个试件蠕变伸长量达到设计要求的规定失效量时或其中一个试件发生断裂时，辅助拉杆2的剖分式支撑台的端面和连接芯夹具4的法兰盘12的端面接触。此时，载荷在试验机上、下连接架1、6，断裂试件的辅助拉杆2、未断裂试件和连接芯夹具4上传递。这样，未断裂试件可以继续进行持久蠕变实验，直到该试件断裂或伸长量达到设计要求的规定失效量时。

当最后一个试件断裂或伸长量达到设计要求的规定失效量时，实验已经结束，可以停机。

Claims (3)

1.一种高温持久蠕变试验机用串行传力机构，包括与试验机上、下连接架组装在一起的连接试件的上、下夹具以及连接芯夹具，其特征是：利用所述上、下夹具分别将两个试件的一端进行连接固定，分别连接在上、下夹具上的试件的另一端固定在同一连接芯夹具上，连接芯夹具两端的法兰盘分别利用固定的试件悬空套装在两组辅助拉杆的剖分式支撑台端，辅助拉杆的螺杆螺纹端与试验机上、下连接架组装在一起，并使辅助拉杆的剖分式支撑台的端面与悬空套装的连接芯夹具的法兰盘的端面之间保持间距。

2.根据权利要求1所述的高温持久蠕变试验机用串行传力机构，其特征是：所述辅助拉杆的螺杆螺纹端通过调整螺母与试验机上、下连接架组装在一起。

3.根据权利要求1所述的高温持久蠕变试验机用串行传力机构，其特征是：分别利用固定的试件悬空套装在两组辅助拉杆的剖分式支撑台端的所述连接芯夹具两法兰盘端分别作为上试件的下夹具和下试件的上夹具。