CN105334113A - 一种用于应力冻结法的液压加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于应力冻结法的液压加载装置。其技术方案是：夹紧装置(5)放置在单作用液压千斤顶(3)的上平面，在方形底座(15)后侧的中间位置处竖直地固定有立柱(8)，立柱(8)上端的前侧水平地固定有悬臂支架(7)，悬臂支架(7)下平面的靠近外端处安装有数显压力计(9)，压力测头(10)固定在数显压力计(9)的下部；方形底座(15)的左侧固定有手动液压泵(1)，手动液压泵(1)与单作用液压千斤顶(3)通过液压管连接；试件(13)位于夹紧装置(5)的方形下底板(4)凸台和方形上顶板(6)凸台之间。本发明不仅加载均匀和控制准确，且能按预定载荷对试件(13)施加压力，使试件(13)从该液压加载装置中移出后的载荷保持不变，能满足后续的高温加热实验要求。

Description

一种用于应力冻结法的液压加载装置
技术领域
本发明属于液压加载装置技术领域。具体涉及一种用于应力冻结法的液压加载装置。
背景技术
实际工作中，工程构件的受力状态多以三维形式存在，通过理论计算分析往往较繁杂，尤其是构件中的一些应力集中问题更是无法有效分析。因而对工程构件的应力分析多采用光弹性实验方法进行分析。在光弹性实验方法中，应力冻结法的应用最为广泛。应力冻结法是对试件施加载荷后，在试件所施加载荷不变的状态下加热至试件材料的冻结温度，缓慢冷却至室温，卸掉外加载荷，对试件进行切片，通过观察切片上保存下来的干涉条纹来分析应力分布情况。
实验过程中，对工程构件的试件施加到实验所需载荷后，一般放入加热器中加热至冻结温度，对试件的加载是实验中的重要步骤之一。常用的加载方法是重力加载法，该方法利用外加重物自身重量，对试件施加载荷，这种方式操作简单且在实验过程中能保持恒定载荷，容易控制，但对试件所施加载荷不均匀，加载压力的大小与外加重物的质量有关，对于需要施加大载荷的实验，易受实验室加热器容积的限制。
发明内容
本发明旨在克服上述技术缺陷，目的是提供一种用于应力冻结法的液压加载装置，该液压加载装置不仅加载均匀和控制准确，且能按预定载荷对试件施加压力，使试件从该液压加载装置中移出后的载荷保持不变，以满足后续的高温加热实验要求。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述液压加载装置包括方形底座、立柱、悬臂支架、数显压力计、压力测头、夹紧装置、单作用液压千斤顶和手动液压泵。
方形底座上平面固定有单作用液压千斤顶，夹紧装置放置在单作用液压千斤顶的上平面。在方形底座后侧的中间位置处竖直地固定有立柱，立柱上端的前侧水平地固定有悬臂支架，悬臂支架下平面的靠近外端处安装有数显压力计，压力测头固定在数显压力计的下部。方形底座的左侧固定有手动液压泵，手动液压泵与单作用液压千斤顶通过液压管连接。
夹紧装置的结构是：方形下底板上平面的四个角对称地固定有四个螺纹杆，方形上顶板的四个角对称地设有四个通孔，方形上顶板通过所述通孔活套在所述螺纹杆的上部。下锁紧螺母和上锁紧螺母与螺纹杆的上部螺纹连接，下锁紧螺母位于方形上顶板的下方，上锁紧螺母位于方形上顶板的上方。方形下底板上平面的中间位置处和方形上顶板下平面的中间位置处对称地设有凸台。
所述数显压力计的中心线、压力测头的中心线、方形上顶板的凸台中心线、方形下底板的凸台中心线、单作用液压千斤顶的中心线和方形底座的中心线为同一条直线。
所述单作用液压千斤顶的活塞杆截面面积为10～12cm2。
所述手动液压泵每次摇动手柄的工作排量为25～35ml。
所述立柱为H型钢。
所述悬臂支架为H型钢。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本发明由方形底座、立柱、悬臂支架、数显压力计、压力测头、夹紧装置、单作用液压千斤顶和手动液压泵组成，结构简单；由于手动液压泵每次摇动手柄的工作排量仅为25～35ml，故单作用液压千斤顶的活塞杆行程小，便于控制单作用液压千斤顶对试件施加的压力，控制准确；单作用液压千斤顶的活塞杆截面积较大，增大了受力面积，对试件均匀加载。
2、使用时，试件放置在夹紧装置的方形下底板与方形上顶板之间的凸台上，摇动手柄将手动液压泵中的液压油压入单作用液压千斤顶内，单作用液压千斤顶的活塞杆向上顶升，当夹紧装置的方形上顶板上平面与压力测头下平面接触时，夹紧装置的方形上顶板与方形下底板对试件施加压力；压力大小可通过数显压力计直接读取，当压力达到预定值时，停止摇动手柄，锁住单作用液压千斤顶，旋转下锁紧螺母与方形上顶板下平面接触，当继续旋转下锁紧螺母使数显压力计的读数发生变化时，停止旋转下锁紧螺母，再拧紧上锁紧螺母，然后退回单作用液压千斤顶的活塞杆，夹紧装置则对试件保持预定压力。
3、将对试件保持预定压力的夹紧装置从用于应力冻结法的液压加载装置中移出后，放入加热器中加热至冻结温度。由于所述夹紧装置采用的是机械加载方式，适用性强，能满足后续的高温加热实验要求。
因此，本发明不仅加载均匀和控制准确，且能按预定载荷对试件施加压力，使试件从该液压加载装置中移出后的载荷保持不变，能满足后续的高温加热实验要求。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为图1的左视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种用于应力冻结法的液压加载装置。如图1和图2所示，所述液压加载装置包括方形底座15、立柱8、悬臂支架7、数显压力计9、压力测头10、夹紧装置5、单作用液压千斤顶3和手动液压泵1。
如图1和图2所示，方形底座15上平面固定有单作用液压千斤顶3，夹紧装置5放置在单作用液压千斤顶3的上平面。在方形底座15后侧的中间位置处竖直地固定有立柱8，立柱8上端的前侧水平地固定有悬臂支架7，悬臂支架7下平面的靠近外端处安装有数显压力计9，压力测头10固定在数显压力计9的下部。如图1所示，方形底座15的左侧固定有手动液压泵1，手动液压泵1与单作用液压千斤顶3通过液压管连接。
如图1和图2所示，夹紧装置5的结构是：方形下底板4上平面的四个角对称地固定有四个螺纹杆14，方形上顶板6的四个角对称地设有四个通孔，方形上顶板6通过所述通孔活套在所述螺纹杆14的上部。下锁紧螺母12和上锁紧螺母11与螺纹杆14的上部螺纹连接，下锁紧螺母12位于方形上顶板6的下方，上锁紧螺母11位于方形上顶板6的上方。方形下底板4上平面的中间位置处和方形上顶板6下平面的中间位置处对称地设有凸台。
如图1所示，所述数显压力计9的中心线、压力测头10的中心线、方形上顶板6的凸台中心线、方形下底板4的凸台中心线、单作用液压千斤顶3的中心线和方形底座15的中心线为同一条直线。
所述单作用液压千斤顶3的活塞杆截面面积为10～11cm2。
所述手动液压泵1每次摇动手柄2的工作排量为25～30ml。
所述立柱8为H型钢。
所述悬臂支架7为H型钢。
实施例2
一种用于应力冻结法的液压加载装置。除下述技术参数外，其余同实施例1。
所述单作用液压千斤顶3的活塞杆截面面积为11～12cm2。
所述手动液压泵1每次摇动手柄2的工作排量为30～35ml。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本具体实施方式由方形底座15、立柱8、悬臂支架7、数显压力计9、压力测头10、夹紧装置5、单作用液压千斤顶3和手动液压泵1组成，结构简单；由于手动液压泵1每次摇动手柄2的工作排量仅为25～35ml，故单作用液压千斤顶3的活塞杆行程小，便于控制单作用液压千斤顶3对试件13施加的压力，控制准确；单作用液压千斤顶3的活塞杆截面积较大，增大了受力面积，对试件13均匀加载。
2、使用时，试件13放置在夹紧装置5的方形下底板4与方形上顶板6之间的凸台上，摇动手柄2将手动液压泵1中的液压油压入单作用液压千斤顶3内，单作用液压千斤顶3的活塞杆向上顶升，当夹紧装置5的方形上顶板6上平面与压力测头10下平面接触时，夹紧装置5的方形上顶板6与方形下底板4对试件13施加压力；压力大小可通过数显压力计9直接读取，当压力达到预定值时，停止摇动手柄2，锁住单作用液压千斤顶3，旋转下锁紧螺母12与方形上顶板6下平面接触，当继续旋转下锁紧螺母12使数显压力计9的读数发生变化时，停止旋转下锁紧螺母12，再拧紧上锁紧螺母11，然后退回单作用液压千斤顶3的活塞杆，夹紧装置5则对试件13保持预定压力。
3、将对试件13保持预定压力的夹紧装置5从用于应力冻结法的液压加载装置中移出后，放入加热器中加热至冻结温度。由于所述夹紧装置5采用的是机械加载方式，适用性强，能满足后续的高温加热实验要求。
因此，本具体实施方式不仅加载均匀和控制准确，且能按预定载荷对试件13施加压力，使试件13从该液压加载装置中移出后的载荷保持不变，能满足后续的高温加热实验要求。

Claims (5)

1.一种用于应力冻结法的液压加载装置，其特征在于所述液压加载装置包括方形底座(15)、立柱(8)、悬臂支架(7)、数显压力计(9)、压力测头(10)、夹紧装置(5)、单作用液压千斤顶(3)和手动液压泵(1)；
方形底座(15)上平面固定有单作用液压千斤顶(3)，夹紧装置(5)放置在单作用液压千斤顶(3)的上平面；在方形底座(15)后侧的中间位置处竖直地固定有立柱(8)，立柱(8)上端的前侧水平地固定有悬臂支架(7)，悬臂支架(7)下平面的靠近外端处安装有数显压力计(9)，压力测头(10)固定在数显压力计(9)的下部；方形底座(15)的左侧固定有手动液压泵(1)，手动液压泵(1)与单作用液压千斤顶(3)通过液压管连接；
夹紧装置(5)的结构是：方形下底板(4)上平面的四个角对称地固定有四个螺纹杆(14)，方形上顶板(6)的四个角对称地设有四个通孔，方形上顶板(6)通过所述通孔活套在所述螺纹杆(14)的上部；下锁紧螺母(12)和上锁紧螺母(11)与螺纹杆(14)的上部螺纹连接，下锁紧螺母(12)位于方形上顶板(6)的下方，上锁紧螺母(11)位于方形上顶板(6)的上方；方形下底板(4)上平面的中间位置处和方形上顶板(6)下平面的中间位置处对称地设有凸台；
所述数显压力计(9)的中心线、压力测头(10)的中心线、方形上顶板(6)的凸台中心线、方形下底板(4)的凸台中心线、单作用液压千斤顶(3)的中心线和方形底座(15)的中心线为同一条直线。
2.根据权利要求1所述的用于应力冻结法的液压加载装置，其特征在于所述单作用液压千斤顶(3)的活塞杆截面面积为10～12cm2。
3.根据权利要求1所述的用于应力冻结法的液压加载装置，其特征在于所述手动液压泵(1)每次摇动手柄(2)的工作排量为25～35ml。
4.根据权利要求1所述的用于应力冻结法的液压加载装置，其特征在于所述立柱(8)为H型钢。
5.根据权利要求1所述的用于应力冻结法的液压加载装置，其特征在于所述悬臂支架(7)为H型钢。
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