CN110095343A - 圆环件多向载荷试验装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆环件多向载荷试验装置及其工作方法,其特征在于:包括相对设置的第一径向加载板、第二径向加载板和设在第一、二径向加载板之间的圆环测试件,所述第一径向加载板上设有固定圆环测试件第一端的第一固定块,所述第二径向加载板上设有固定圆环测试件第二端的第二固定块,所述第一径向加载板和第二径向加载板的两旁侧分别设有第一轴/切向加载板和第二轴/切向加载板,所述第一轴/切向加载板上设有用于连接第一径向加载板的第一调节螺栓和用于定位第二径向加载板的第一导向块,本发明圆环件多向载荷试验装置及其工作方法可以测试圆环件径向、切向、轴向三个方向力学性能。
Description
技术领域:
本发明涉及一种圆环件多向载荷试验装置及其工作方法。
背景技术:
随着工业技术的发展,对材料的力学性能要求逐渐增高,传统的材料已经很难满足高端制造业的需求,而通过圆环件多向载荷试验装置可以对橡胶、复合材料、金属等材料进行径向、轴向、切向三个方向的力学性能测试,设计性能优良的材料。
但现有的测试装置存在的主要问题和缺陷主要有:
(1)传统的试验装置一般是测试板材件;
(2)传统的试验装置只能测试一个方向的力学性能;
(3)传统的试验装置没有调节装置来满足不同尺寸的测试件。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种圆环件多向载荷试验装置及其工作方法,该圆环件多向载荷试验装置结构简单、设计合理,可以测试圆环件径向、切向、轴向三个方向力学性能。
本发明圆环件多向载荷试验装置,其特征在于:包括相对设置的第一径向加载板、第二径向加载板和设在第一、二径向加载板之间的圆环测试件,所述第一径向加载板上设有固定圆环测试件第一端的第一固定块,所述第二径向加载板上设有固定圆环测试件第二端的第二固定块,所述第一径向加载板和第二径向加载板的两旁侧分别设有第一轴/切向加载板和第二轴/切向加载板,所述第一轴/切向加载板上设有用于连接第一径向加载板的第一调节螺栓和用于定位第二径向加载板的第一导向块,所述第二轴/切向加载板上设有用于定位第一径向加载板的第二导向块和用于连接第二径向加载板的第二调节螺栓,所述径向加载板和轴/切向加载板上均连接有静动态连接杆。
进一步的,上述径向加载板上设有若干沉孔组,每个沉孔组均包括四个沿径向加载板长度方向和宽度方向对称的沉孔,每个沉孔组中的两个沉孔内设有用于连接固定块的螺栓。
进一步的,上述固定块呈凹形,以用于压置圆环测试件,所述固定块的两端由螺栓与径向加载板连接。
进一步的,上述轴/切向加载板包括竖立板和与竖立板一体连接的横向板,所述导向块沿竖立板的纵向位置可调,所述横向板上螺纹连接所述调节螺栓,所述调节螺栓的端部连接所述径向加载板。
进一步的,上述竖立板上设有沿其纵向设置的跑道型孔,在跑道型孔内穿设有与导向块连接的螺栓,导向块呈凹槽型,在凹槽内限位所述轴/切向加载板。
进一步的,上述第一径向加载板与第二径向加载板的外边缘连接有可拆卸板。
本发明圆环件多向载荷试验装置的工作方法,其特征在于:所述圆环件多向载荷试验装置包括相对设置的第一径向加载板、第二径向加载板和设在第一、二径向加载板之间的圆环测试件,所述第一径向加载板上设有固定圆环测试件第一端的第一固定块,所述第二径向加载板上设有固定圆环测试件第二端的第二固定块,所述第一径向加载板和第二径向加载板的两旁侧分别设有第一轴/切向加载板和第二轴/切向加载板,所述第一轴/切向加载板上设有用于连接第一径向加载板的第一调节螺栓和用于定位第二径向加载板的第一导向块,所述第二轴/切向加载板上设有用于定位第一径向加载板的导向块和用于连接第二径向加载板的第二调节螺栓,所述径向加载板和轴/切向加载板上均连接有静动态连接杆;工作时,径向拉伸/压缩:按照上述结构安装好圆环测试件,即圆环测试件的径向与径向加载板能动向一致,旋动第一、第二可调螺栓,将径向加载板调节到合适的位置,通过静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机,拆卸可拆卸板和导向块,通过静动态连接杆的移动对圆环件施加径向载荷,测试圆环件径向的抗拉伸/压缩性能;轴向弯曲:按照上述结构安装好圆环测试件,即圆环测试件的轴向与轴/切向加载板的能动向一致,旋动第一、第二可调螺栓,将径向加载板调节到合适的位置,通过轴/切向加载板的静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机上,拆卸可拆卸板,通过静动态连接杆的移动对圆环件施加轴向载荷,测试圆环件轴向的抗弯曲性能;切向扭转:按照上述结构安装好圆环测试件,即圆环测试件的径向与径向加载板能动向一致,旋动第一、第二可调螺栓,将径向加载板调节到合适的位置,通过轴/切向加载板的静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机上,拆卸可拆卸板,通过静动态连接杆的移动施加切向载荷,测试圆环件切向的抗扭转性能。
本发明圆环件多向载荷试验装置具有以下几个优点:
(1)可以同时测试圆环件径向、切向、轴向三个方向力学性能,具体为径向抗拉伸/压缩性能,轴向抗弯曲性能,切向抗扭转性能;
(2)可以利用静态/动态试验机同时测试圆环件三个方向的力学性能;
(3)可以通过调节机构测试不同尺寸圆环件的力学性能。
附图说明:
图1是本发明的立体构造示意图;
图2是本发明在径向拉伸/压缩时的工作示意图;
图3是本发明在轴向弯曲时的工作示意图;
图4是本发明在切向扭转时的工作示意图;
图5是图1另一视角的立体构造示意图(省略两个静动态连接杆和可拆卸板);
图6是图5拆除径向加载板的立体构造示意图。
具体实施方式:
下面结合实施例对本发明方法作进一步的详细说明。需要特别说明的是,本发明的保护范围应当包括但不限于本实施例所公开的技术内容。
本发明圆环件多向载荷试验装置包括相对设置的第一径向加载板1、第二径向加载板2和设在第一、二径向加载板之间的圆环测试件3,第一、二径向加载板可以均为平板板体,所述第一径向加载板上设有固定圆环测试件第一端的第一固定块4,所述第二径向加载板上设有固定圆环测试件第二端的第二固定块5,所述第一径向加载板和第二径向加载板的两旁侧分别设有第一轴/切向加载板6和第二轴/切向加载板7,所述第一轴/切向加载板6上设有用于连接第一径向加载板的第一调节螺栓8和用于定位第二径向加载板的第一导向块9,所述第二轴/切向加载板7上设有用于定位第一径向加载板的第二导向块10和用于连接第二径向加载板的第二调节螺栓11,所述径向加载板和轴/切向加载板上均连接有静动态连接杆12;该静动态连接杆12外端与静态/动态试验机连接,上述构造使的第一、二径向加载板、第一、第二轴/切向加载板可沿它们各自的厚度方向移动,其移动方向即为它们的能动方向,上述调节螺栓的下端通过两对螺母锁紧,而调节螺栓的调节通过其与第一径向加载板1或第二径向加载板2的螺纹连接来实现。导向块通过螺栓联接固定在轴/切向加载板上,在测试圆环件轴向和切向的力学性能时提供导向作用,防止在轴向、切向加载时发生偏移,在开始试验时可拆除。
进一步的,为了测试圆环件径向、切向、轴向三个方向力学性能,上述径向加载板上设有若干沉孔组13,每个沉孔组均包括四个沿径向加载板长度方向和宽度方向对称的沉孔14,每个沉孔组中的两个沉孔内设有用于连接固定块的螺栓15;沉孔14沿径向加载板长度方向和宽度方向对称设置,使得圆环测试件的安装可以实现两个不同方向,即一种是圆环测试件的径向与径向加载板能动向一致,一种是圆环测试件的轴向与轴/切向加载板的能动向一致,
进一步的,为了设计合理,上述固定块呈凹形,以用于压置圆环测试件,所述固定块的两端由螺栓与径向加载板连接,在锁紧时固定块的凹形是箍紧圆环测试件3,通过固定块两端与不同方位沉孔内螺栓的连接,实现圆环测试件不同位置设置。
进一步的,为了设计合理,上述轴/切向加载板包括竖立板16和与竖立板一体连接的横向板17,所述导向块沿竖立板的纵向位置可调,所述横向板上螺纹连接所述调节螺栓,所述调节螺栓的端部连接所述径向加载板。竖立板16和横向板17可以是一体制造的,也可以是独立制作固定连接形成。
进一步的,为了适应不同尺寸的圆环测试件,上述竖立板上设有沿其纵向设置的跑道型孔18,在跑道型孔内穿设有与导向块连接的螺栓19,导向块呈凹槽型,在凹槽20内限位所述轴/切向加载板。轴/切向加载板有跑道型孔18,可以改变导向块在轴/切向加载板上的位置,以适应不同尺寸圆环件的力学性能测试。
进一步的,上述第一径向加载板与第二径向加载板的外边缘连接有可拆卸板21,该可拆卸板固定径向加载板之间的距离,防止径向加载板在装配过程中产生偏移,而在开始测试之前需要拆除。
本发明圆环件多向载荷试验装置的工作方法,所述圆环件多向载荷试验装置包括相对设置的第一径向加载板、第二径向加载板和设在第一、二径向加载板之间的圆环测试件,所述第一径向加载板上设有固定圆环测试件第一端的第一固定块,所述第二径向加载板上设有固定圆环测试件第二端的第二固定块,所述第一径向加载板和第二径向加载板的两旁侧分别设有第一轴/切向加载板和第二轴/切向加载板,所述第一轴/切向加载板上设有用于连接第一径向加载板的第一调节螺栓和用于定位第二径向加载板的第一导向块,所述第二轴/切向加载板上设有用于定位第一径向加载板的导向块和用于连接第二径向加载板的第二调节螺栓,所述径向加载板和轴/切向加载板上均连接有静动态连接杆;工作时,径向拉伸/压缩:按照上述结构安装好圆环测试件,即圆环测试件的径向与径向加载板能动向一致,旋动第一、第二可调螺栓,将径向加载板调节到合适的位置,通过静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机,拆卸可拆卸板和导向块,通过静动态连接杆的移动对圆环件施加径向载荷,测试圆环件径向的抗拉伸/压缩性能;轴向弯曲:按照上述结构安装好圆环测试件,即圆环测试件的轴向与轴/切向加载板的能动向一致,旋动第一、第二可调螺栓,将径向加载板调节到合适的位置,通过轴/切向加载板的静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机上,拆卸可拆卸板,通过静动态连接杆的移动对圆环件施加轴向载荷,测试圆环件轴向的抗弯曲性能;切向扭转:按照上述结构安装好圆环测试件,即圆环测试件的径向与径向加载板能动向一致,旋动第一、第二可调螺栓,将径向加载板调节到合适的位置,通过轴/切向加载板的静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机上,拆卸可拆卸板,通过静动态连接杆的移动施加切向载荷,测试圆环件切向的抗扭转性能。
本发明圆环件多向载荷试验装置具有以下几个优点:
(1)可以同时测试圆环件径向、切向、轴向三个方向力学性能,具体为径向抗拉伸/压缩性能,轴向抗弯曲性能,切向抗扭转性能;
(2)可以利用静态/动态试验机同时测试圆环件三个方向的力学性能;
(3)可以通过调节机构测试不同尺寸圆环件的力学性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种圆环件多向载荷试验装置,其特征在于:包括相对设置的第一径向加载板、第二径向加载板和设在第一、二径向加载板之间的圆环测试件,所述第一径向加载板上设有固定圆环测试件第一端的第一固定块,所述第二径向加载板上设有固定圆环测试件第二端的第二固定块,所述第一径向加载板和第二径向加载板的两旁侧分别设有第一轴/切向加载板和第二轴/切向加载板,所述第一轴/切向加载板上设有用于连接第一径向加载板的第一调节螺栓和用于定位第二径向加载板的第一导向块,所述第二轴/切向加载板上设有用于定位第一径向加载板的导向块和用于连接第二径向加载板的第二调节螺栓,所述径向加载板和轴/切向加载板上均连接有静动态连接杆。
2.根据权利要求1所述的圆环件多向载荷试验装置,其特征在于:所述径向加载板上设有若干沉孔组,每个沉孔组均包括四个沿径向加载板长度方向和宽度方向对称的沉孔,每个沉孔组中的两个沉孔内设有用于连接固定块的螺栓。
3.根据权利要求1所述的圆环件多向载荷试验装置,其特征在于:所述固定块呈凹形,以用于压置圆环测试件,所述固定块的两端由螺栓与径向加载板连接。
4.根据权利要求1所述的圆环件多向载荷试验装置,其特征在于:所述轴/切向加载板包括竖立板和与竖立板一体连接的横向板,所述导向块沿竖立板的纵向位置可调,所述横向板上螺纹连接所述调节螺栓,所述调节螺栓的端部连接所述径向加载板。
5.根据权利要求4所述的圆环件多向载荷试验装置,其特征在于:所述竖立板上设有沿其纵向设置的跑道型孔,在跑道型孔内穿设有与导向块连接的螺栓,导向块呈凹槽型,在凹槽内限位所述轴/切向加载板。
6.根据权利要求1所述的圆环件多向载荷试验装置,其特征在于:所述第一径向加载板与第二径向加载板的外边缘连接有可拆卸板。
7.一种圆环件多向载荷试验装置的工作方法,其特征在于:所述圆环件多向载荷试验装置包括相对设置的第一径向加载板、第二径向加载板和设在第一、二径向加载板之间的圆环测试件,所述第一径向加载板上设有固定圆环测试件第一端的第一固定块,所述第二径向加载板上设有固定圆环测试件第二端的第二固定块,所述第一径向加载板和第二径向加载板的两旁侧分别设有第一轴/切向加载板和第二轴/切向加载板,所述第一轴/切向加载板上设有用于连接第一径向加载板的第一调节螺栓和用于定位第二径向加载板的第一导向块,所述第二轴/切向加载板上设有用于定位第一径向加载板的导向块和用于连接第二径向加载板的第二调节螺栓,所述径向加载板和轴/切向加载板上均连接有静动态连接杆;工作时,径向拉伸/压缩:按照上述结构安装好圆环测试件,即圆环测试件的径向与径向加载板能动向一致,旋动第一、第二可调螺栓,将径向加载板调节到合适的位置,通过静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机,拆卸可拆卸板和导向块,通过静动态连接杆的移动对圆环件施加径向载荷,测试圆环件径向的抗拉伸/压缩性能;轴向弯曲:按照上述结构安装好圆环测试件,即圆环测试件的轴向与轴/切向加载板的能动向一致,旋动第一、第二可调螺栓,将径向加载板调节到合适的位置,通过轴/切向加载板的静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机上,拆卸可拆卸板,通过静动态连接杆的移动对圆环件施加轴向载荷,测试圆环件轴向的抗弯曲性能;切向扭转:按照上述结构安装好圆环测试件,即圆环测试件的径向与径向加载板能动向一致,旋动第一、第二可调螺栓,将径向加载板调节到合适的位置,通过轴/切向加载板的静动态连接杆将该装置装配在静态/动态试验机上,拆卸可拆卸板,通过静动态连接杆的移动施加切向载荷,测试圆环件切向的抗扭转性能。
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