CN107063885A - 高温拉伸试验球面定心方法 - Google Patents

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张晓峰
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Abstract

本发明涉及高温拉伸试验的技术领域，具体公开了一种高温拉伸试验球面定心方法，所述的定心方法包括以下实施步骤：S1、定心装置的安装；S2、精准定心的实施；S3、高温拉伸试验的进行。本发明的有益效果是：操作简便、定心效率高、定心效果好、有利于提高试验精确度。

Description

高温拉伸试验球面定心方法
技术领域
本发明涉及高温拉伸试验的技术领域，具体是一种高温拉伸试验球面定心方法。
背景技术
高温拉伸试验是将待检测试验件与拉伸试验设备连接并升温至试验温度后，在轴向拉伸载荷下测定材料高温性能的一种试验方法。
拉伸试验机由其电机提供稳定的试验载荷，并通过拉伸试验机横梁，与横梁连接的拉伸拉杆、拉伸夹具，最终传递至待检测试验件上。其中，试验机横梁与拉伸拉杆常用的连接方式是通过挂销式连接，其连接方式具体是试验机横梁上制有带销钉孔的中空凸台，拉伸拉杆顶部制有与所述销钉孔配合的垂直拉杆方向的通孔，具有足够强度且尺寸配合的销钉同时穿过凸台的销钉孔和拉杆的通孔即可完成试验机横梁与拉伸拉杆的连接。传统的挂销式连接方式可以起到连接试验机横梁与拉杆，完成试验载荷传递的作用，但是不足之处是：1、与销钉配合的凸台销钉孔与拉杆通孔需机加到较高精度后才能保证力值传递的同轴度，但是经过多次拉伸试验后其尺寸难免因应力而变化，造成同轴度降低，试验结果出现误差；2、试样连接完成并通过升温设备加热后，处于升温设备内的试样与部分拉杆会因热效应几何尺寸增大，这会造成销钉连接的横梁凸台与拉杆连接部位应力增大，进而造成试样反向应力增大甚至弯曲变形。另一种连接方式是螺纹连接，使用这种连接方式能获得足够高的同轴度，但是仍未能解决试样与部分拉杆因热效应造成的试样压向应力。
高温拉伸试验中的定心效果直接影响到高温拉伸试验的最终效果和结果，因此，本发明提出了一种高温拉伸试验球面定心方法，比较系统全面地说明了高温拉伸试验的定心操作和步骤，进一步提高了高温拉伸试验的精确度和规范程度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种操作简便、定心效率高、定心效果好、有利于提高试验精确度的高温拉伸试验球面定心方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种高温拉伸试验球面定心方法，它包括以下实施步骤：
S1、定心装置的安装：首先，将定心装置的球芯放入球面套中，使球芯的外表面与球面套的内球面接触；然后将拉杆的外螺纹头部穿过球面套的底部孔，再与球芯固定连接，连接后应确保拉杆的外螺纹头部超出球芯的上表面，此时完成球面套、球芯和拉杆的组装，进而再将球面套的上部与连接头、拉紧螺母进行安装，定心装置安装完成；
S2、精准定心的实施：将连接头的销钉孔与试验机横梁连接，插入销钉，再旋紧拉紧螺母，将整个定心装置固定在试验机横梁上，将试验件装入拉杆的底部螺纹孔中，使试验件与拉杆之间固定连接且同轴，然后再通过试验机预拉动连接头，使球芯的外表面与球面套的内表面接触并进行自动融合微调，使试验件、拉杆、试验机横梁同轴；
S3、高温拉伸试验的进行：试验机预拉动后，通过试验机的清零按钮或软件进行拉伸前力值清零，然后开始进行试验，加热、保温，试验完成后将试验件从拉杆上取下。
进一步地，所述的定心方法基于一种定心装置，定心装置包括连接头、拉紧螺母、球面套、球芯和拉杆，拉紧螺母与连接头配合安装，连接头与球面套的上部配合安装，球面套的下部与球芯配合安装，拉杆的上端与球芯固定连接，拉杆的下端与试验件连接。
进一步地，对于步骤S3，它还包括高温拉伸试验的初始参数设置步骤：包括拉伸应力极值、试验件物理性能参数、加热温度和保温时间，使试验件在一定的温度和时间下进行高温拉伸试验。
进一步地，对于步骤S3，它还包括高温拉伸试验的数据处理步骤：对高温拉伸试验测试到的数据进行整理、分析和计算，计算出试验件的极限拉伸应力或其他性能参数。
本发明具有以下优点：
1、本发明所述的高温拉伸试验球面定心方法与传统的定心方法相比，具有操作简便、定心效率高的特点，首先是定心步骤得到了简化，定心完成后，可进行多次试验，多次试验过程中，无需再次进行定心操作，同时本定心方法下的实施步骤基于一种新型的定心装置，定心效率比较高，速度快。
2、本发明所述的高温拉伸试验球面定心方法还具有定心效果好、有利于提高试验精确度的优点，本方法的定心效果好，最接近试验的基本要求，试验件与定心装置的同轴度更高，同时试验步骤也进行了优化和精确度提升，因而试验精确度高。
附图说明
图1 为本发明所述的定心方法的实施步骤流程图；
图2 为本发明所述的定心装置的结构示意图；
图3 为本发明所述的高温拉伸试验的步骤和流程示意图；
图中：1-连接头，2-拉紧螺母，3-球面套，4-球芯，5-拉杆，6-销钉孔，7-内腔孔，8-内球面区域，9-内螺纹通孔，10-内槽孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1~图3所示，一种高温拉伸试验球面定心方法，它包括以下实施步骤：
S1、定心装置的安装：首先，将定心装置的球芯4放入球面套3中，使球芯4的外表面与球面套3的内球面接触；然后将拉杆5的外螺纹头部穿过球面套3的底部孔，再与球芯4固定连接，连接后应确保拉杆5的外螺纹头部超出球芯4的上表面，此时完成球面套3、球芯4和拉杆5的组装，进而再将球面套3的上部与连接头1、拉紧螺母2进行安装，定心装置安装完成；
S2、精准定心的实施：将连接头1的销钉孔与试验机横梁连接，插入销钉，再旋紧拉紧螺母2，将整个定心装置固定在试验机横梁上，将试验件装入拉杆5的底部螺纹孔中，使试验件与拉杆5之间固定连接且同轴，然后再通过试验机预拉动连接头1，使球芯4的外表面与球面套3的内表面接触并进行自动融合微调，使试验件、拉杆5、试验机横梁同轴；
S3、高温拉伸试验的进行：试验机预拉动后，通过试验机的清零按钮或软件进行拉伸前力值清零，然后开始进行试验，加热、保温，试验完成后将试验件从拉杆5上取下。
更进一步地，作为本发明的优选实施方式，所述的定心方法基于一种定心装置，定心装置包括连接头1、拉紧螺母2、球面套3、球芯4和拉杆5，拉紧螺母2与连接头1配合安装，连接头1与球面套3的上部配合安装，球面套3的下部与球芯4配合安装，拉杆5的上端与球芯4固定连接，拉杆5的下端与试验件连接；对于步骤S3，它还包括高温拉伸试验的初始参数设置步骤：包括拉伸应力极值、试验件物理性能参数、加热温度和保温时间，使试验件在一定的温度和时间下进行高温拉伸试验；对于步骤S3，它还包括高温拉伸试验的数据处理步骤：对高温拉伸试验测试到的数据进行整理、分析和计算，计算出试验件的极限拉伸应力或其他性能参数。
作为本发明优选的、典型的实施方式，本发明所述的定心装置为本发明实施的必要技术：它包括连接头1、拉紧螺母2、球面套3、球芯4和拉杆5，连接头1的上端的径向方向开设有用于与拉伸试验机横梁连接的销钉孔6，下端的外表面上开设有外螺纹，拉紧螺母2与连接头1配合连接，球面套3内开设有内腔孔7，内腔孔7的上部开设有内螺纹，内腔孔7的下部开设有内球面区域8，连接头1的下端与内腔孔7的上部配合连接，球芯4置于内腔孔7内，球芯4的外球面与内球面区域8配合且非固定接触，球芯4的轴向方向开设有内螺纹通孔9，拉杆5的上端通过内螺纹通孔9与球芯4固定连接，拉杆5的下端与试验件连接。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种高温拉伸试验球面定心方法，其特征在于：它包括以下实施步骤：
S1、定心装置的安装：首先，将定心装置的球芯（4）放入球面套（3）中，使球芯（4）的外表面与球面套（3）的内球面接触；然后将拉杆（5）的外螺纹头部穿过球面套（3）的底部孔，再与球芯（4）固定连接，连接后应确保拉杆（5）的外螺纹头部超出球芯（4）的上表面，此时完成球面套（3）、球芯（4）和拉杆（5）的组装，进而再将球面套（3）的上部与连接头（1）、拉紧螺母（2）进行安装，定心装置安装完成；
S2、精准定心的实施：将连接头（1）的销钉孔与试验机横梁连接，插入销钉，再旋紧拉紧螺母（2），将整个定心装置固定在试验机横梁上，将试验件装入拉杆（5）的底部螺纹孔中，使试验件与拉杆（5）之间固定连接且同轴，然后再通过试验机预拉动连接头（1），使球芯（4）的外表面与球面套（3）的内表面接触并进行自动融合微调，使试验件、拉杆（5）、试验机横梁同轴；
S3、高温拉伸试验的进行：试验机预拉动后，通过试验机的清零按钮或软件进行拉伸前力值清零，然后开始进行试验，加热、保温，试验完成后将试验件从拉杆（5）上取下。
2.根据权利要求1所述的高温拉伸试验球面定心方法，其特征在于：所述的定心方法基于一种定心装置，定心装置包括连接头（1）、拉紧螺母（2）、球面套（3）、球芯（4）和拉杆（5），拉紧螺母（2）与连接头（1）配合安装，连接头（1）与球面套（3）的上部配合安装，球面套（3）的下部与球芯（4）配合安装，拉杆（5）的上端与球芯（4）固定连接，拉杆（5）的下端与试验件连接。
3.根据权利要求1所述的高温拉伸试验球面定心方法，其特征在于：对于步骤S3，它还包括高温拉伸试验的初始参数设置步骤：包括拉伸应力极值、试验件物理性能参数、加热温度和保温时间，使试验件在一定的温度和时间下进行高温拉伸试验。
4.根据权利要求1所述的高温拉伸试验球面定心方法，其特征在于：对于步骤S3，它还包括高温拉伸试验的数据处理步骤：对高温拉伸试验测试到的数据进行整理、分析和计算，计算出试验件的极限拉伸应力或其他性能参数。
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