CN110530735A - 一种深冷条件下材料拉伸加载装置 - Google Patents
一种深冷条件下材料拉伸加载装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110530735A CN110530735A CN201910859727.8A CN201910859727A CN110530735A CN 110530735 A CN110530735 A CN 110530735A CN 201910859727 A CN201910859727 A CN 201910859727A CN 110530735 A CN110530735 A CN 110530735A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- driven
- active
- rod piece
- stock
- fixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/18—Performing tests at high or low temperatures
Abstract
本发明提供了一种深冷条件下材料拉伸加载装置,其传动结构包括用于拉伸动力源杆件获得动力的主动组件、以及将动力放大用于拉伸试样杆件的从动组件。该拉伸加载装置分别选用两种线膨胀系数相差较大的材料作为动力源和传动结构,不需要单独配置低温驱动、也不需要借助液氮制造低温环境,结构简单、成本低廉、使用方便,可直接放置在深冷处理设备中,利用不同热膨胀系数的材料在相同条件下发生热胀冷缩的形变程度不同,通过动力源相比装置本身的较大形变产生动力、并将动力放大后加载到试样上,从而实现试样金属杆件的拉伸,以便于通过微观组织表征等方式对金属材料低温下的拉伸性能和机理进行研究。
Description
技术领域
本发明属于拉伸试验设备技术领域,特别涉及一种深冷条件下材料拉伸加载装置。
背景技术
在当前航空航天、深海探测等领域迅速发展的背景下,对于材料,特别是金属材料低温变形机理的探究至关重要,这关系到材料在低温环境下的力学性能以及服役性能。但是与之相对的是,金属材料低温环境下力学性能及变形机理的测试设备仍相对匮乏。造成这种局面的主要原因是缺乏深冷环境下金属材料夹持及拉伸加载装置。因为在低温下,各种结构件容易出现低温脆性断裂、造成装置破坏,进而导致试验失败。同时由于低温电机价格昂贵,使得低温驱动对大部分试验而言都是一个难以逾越的障碍。
现有技术中,例如CN109425544A、CN207556966U等,进行低温拉伸试验都是在现有立式拉伸机上安装冷却系统和拉伸组件,需要对原有拉伸机的夹具、夹头进行更换,还需配备专门的液氮辅助冷却系统,同时还需设计温度检测系统,这一系列操作成本高昂、十分繁琐,然而这些仅仅是室温立式拉伸机的附加装置,并未对拉伸机本身进行改进。此外,还可以把试件放入液氮冷却后迅速拿出,设计试件保温装置,并在立式拉伸机上进行试验,但是该方法在试件取出过程中易出现试件掉落或意外触碰皮肤,造成安全事故。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种深冷条件下材料拉伸加载装置。
本发明具体技术方案如下:
本发明提供了一种包括相互连接的主动组件和从动组件,所述主动组件包括主动杆件以及设在所述主动杆件端部的主动夹具,所述从动组件包括从动杆件以及设在所述从动杆件端部的从动夹具,所述主动杆件与所述从动杆件相互连接,所述主动夹具用于夹持动力源杆件,所述从动夹具用于夹持样品杆件;所述装置由线膨胀系数小于1.5的金属或金属合金制成,所述动力源杆件由线膨胀系数大于2的金属或金属合金制成,所述从动杆件的长度大于所述主动杆件的长度、用以对所述动力源杆件的形变进行放大。
进一步地,所述动力源杆件由线膨胀系数为2.1~2.5的铝合金制成,所述装置由线膨胀系数为1~1.1的铁素体不锈钢制成。
进一步地,所述主动杆件包括主动顶杆,所述主动顶杆两端分别转动连接有一根主动长杆,所述主动夹具设在所述主动长杆端部;
所述从动杆件包括从动顶杆,所述从动顶杆两端分别转动连接有一根从动长杆,所述从动长杆的长度大于所述主动长杆的长度,所述从动夹具设在所述从动长杆端部;
所述装置还包括连杆,所述连杆两端分别与所述主动杆件和所述从动杆件相连,所述主动夹具、所述主动杆件、所述连杆、所述从动杆件以及所述从动夹具位于同一直线上,且所述主动杆件与所述从动杆件的距离可调节。
进一步地,所述主动杆件还包括设在两根所述主动长杆之间、且与所述主动顶杆平行的主动中杆,所述主动中杆两端分别转动连接有一根主动侧杆,两根所述主动侧杆的端部分别转动连接在临近的所述主动长杆上;
所述从动杆件还包括设在两根所述从动长杆之间、且与所述从动长杆平行的从动中杆,所述从动中杆两端分别转动连接有一根从动侧杆,两根所述从动侧杆的端部分别转动连接在临近的所述从动长杆上;
所述连杆两端穿过所述主动顶杆和所述从动顶杆并分别与所述主动中杆和所述从动中杆连接。
进一步地,所述从动长杆上靠近所述从动顶杆的位置设有第一螺孔,所述从动长杆上位于所述第一螺孔与所述从动夹具之间设有第二螺孔,当所述从动侧杆分别安装在所述第一螺孔和所述第二螺孔上时,所述从动杆件对所述动力源杆件的形变的放大比例分别为1:2和1:3。
进一步地,所述主动夹具包括两个相对设置的主动夹具头,每个所述主动夹具头分别通过一个主动夹具连接件固定在所述主动长杆端部;
所述从动夹具包括两个相对设置的从动夹具头,每个所述从动夹具头分别通过一个从动夹具连接件固定在所述从动长杆端部。
进一步地,所述主动夹具头包括相互铰接的第一座体和第一盖体,所述第一座体与所述主动夹具连接件固定连接,所述第一盖体覆盖在所述第一座体上方;
所述从动夹具头包括相互铰接的第二座体和第二盖体,所述第二座体与所述从动夹具连接件固定连接,所述第二盖体覆盖在所述第二座体上方。
进一步地,所述第一座体顶部和所述第一盖体底部远离所述主动夹具连接件的一端均设有嵌槽,所述第一座体与所述第一盖体围合形成一个端部开口的动力源插槽;
所述第二座体顶部和所述第二盖体底部远离所述从动夹具连接件的一端均设有嵌槽,所述第二座体与所述第二盖体围合形成一个端部开口的样品插槽。
进一步地,所述装置还包括箱体,所述箱体两侧分别设有第一凹槽和第二凹槽,所述主动夹具固定在所述第一凹槽内,所述从动夹具固定在所述第二凹槽内。
进一步地,所述箱体内侧底部还设有卡槽,所述连杆卡设在所述卡槽内。
本发明的有益效果如下:本发明提供了一种深冷条件下材料拉伸加载装置,其传动结构包括用于拉伸动力源杆件获得动力的主动组件、以及将动力放大用于拉伸试样杆件的从动组件。该拉伸加载装置分别选用两种线膨胀系数相差较大的材料作为动力源和传动结构,不需要单独配置低温驱动、也不需要借助液氮制造低温环境,结构简单、成本低廉、使用方便,可直接放置在深冷处理设备中,利用不同热膨胀系数的材料在相同条件下发生热胀冷缩的形变程度不同,通过动力源相比装置本身的较大形变产生动力、并将动力放大后加载到试样上,从而实现试样金属杆件的拉伸,以便于通过微观组织表征等方式对金属材料低温下的拉伸性能和机理进行研究。
附图说明
图1为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置的结构示意图;
图2为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置置于箱体中的结构示意图;
图3为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中主动顶杆的结构示意图(其中3-1为俯视图,3-2为剖视图);
图4为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中主动长杆的结构示意图(其中4-1为俯视图,4-2为剖视图);
图5为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中主动中杆的结构示意图(其中5-1为俯视图,5-2为剖视图);
图6为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中从动顶杆的结构示意图(其中6-1为俯视图,6-2为剖视图);
图7为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中从动长杆的结构示意图(其中7-1为俯视图,7-2为剖视图);
图8为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中从动中杆的俯视图(其中8-1为俯视图,8-2为剖视图);
图9为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中第一座体的结构示意图(其中9-1为俯视图,9-2为剖视图);
图10为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中第一盖体的结构示意图(其中10-1为仰视图,10-2为剖视图);
图11为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中第二座体的结构示意图(其中11-1为俯视图,11-2为剖视图);
图12为实施例所述的深冷条件下材料拉伸加载装置中第二盖体的结构示意图(其中12-1为仰视图,12-2为剖视图)。
其中:1、主动顶杆;2、主动长杆;3、从动顶杆;4、从动长杆;5、连杆;6、主动中杆;7、主动侧杆;8、从动中杆;9、从动侧杆;10、第一螺孔;11、第二螺孔;12、主动夹具连接件;13、从动夹具连接件;14、第一座体;15、第一盖体;16、第二座体;17、第二盖体;18、箱体;19、第一凹槽;20、第二凹槽;21、卡槽。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例
本发明实施例提供了一种深冷条件下材料拉伸加载装置,包括相互连接的主动组件和从动组件,主动组件包括主动杆件以及设在主动杆件端部的主动夹具,从动组件包括从动杆件以及设在从动杆件端部的从动夹具,主动杆件与从动杆件相互连接,主动夹具用于夹持动力源杆件,从动夹具用于夹持样品杆件;装置由线膨胀系数小于1.5的金属或金属合金制成,动力源杆件由线膨胀系数大于2的金属或金属合金制成,从动杆件的长度大于主动杆件的长度、用以对动力源杆件的形变进行放大。
该拉伸加载装置分别选用两种线膨胀系数相差较大的材料作为动力源和传动结构,不需要单独配置低温驱动、也不需要借助液氮制造低温环境,可直接放置在深冷处理设备中,利用不同热膨胀系数的材料在相同条件下发生热胀冷缩的形变程度不同,通过动力源相比装置本身的较大形变产生动力、并将动力放大后加载到试样上,从而实现试样金属杆件的拉伸,以便于通过微观组织表征等方式对金属材料低温下的拉伸性能和机理进行研究。
考虑到成本因素和加工难度,本实施例中动力源杆件选用线膨胀系数为2.1~2.5的铝合金制成、具体采用5083-H112型号的铝合金,整体装置选用线膨胀系数为1~1.1的铁素体不锈钢制成。
材料的线膨胀系数的测量方法是按照GB4339-84《金属材料热膨胀特性参数测量方法》,以材料单位温度变化下长度变化为基准量,长度的变化率作为金属热膨胀系数,所以对材料的长度、直径等都有固定的限制,一般在长度方向上要求杆件的长度不低于50mm,且不长于120mm。若无法满足该长度要求,则导致测量精度降低。当试样长度不足80mm时,试样直径应为长度的十六分之一,当截面过小时,会因温度产生局部应力集中,产生材料弹性形变或造成蠕变;当试样长度超过80mm时,直径取5mm;当杆件长度大于120mm时,由于炉内加热温度不均匀导致杆件不同部位的温度不同,杆件的轴向温差将大于2℃。因此,本实施例中采用的动力源杆件的规格应按照上述要求进行设计。
为了对动力源部分的微小形变进行放大、并确保传递给试样的力的大小和方向,本实施例中对该装置的机械结构具体进行如下设计:
如图1所示,主动杆件包括主动顶杆1,主动顶杆1两端分别转动连接有一根主动长杆2,主动夹具设在主动长杆2端部;从动杆件包括从动顶杆3,从动顶杆3两端分别转动连接有一根从动长杆4,从动长杆4的长度大于主动长杆2的长度,从动夹具设在从动长杆4端部;
主动杆件还包括设在两根主动长杆2之间、且与主动顶杆1平行的主动中杆6,主动中杆6两端分别转动连接有一根主动侧杆7,两根主动侧杆7的端部分别转动连接在临近的主动长杆2上;从动杆件还包括设在两根从动长杆4之间、且与从动长杆4平行的从动中杆8,从动中杆8两端分别转动连接有一根从动侧杆9,两根从动侧杆9的端部分别转动连接在临近的从动长杆4上;
装置还包括连杆5,连杆5两端穿过主动顶杆1和从动顶杆3并分别与主动中杆6和所述从动中杆8连接,使得主动夹具、主动杆件、连杆5、从动杆件以及从动夹具位于同一直线上,且主动杆件与从动杆件的距离可调节;上述所有转动连接的部位都可以采用螺栓和螺孔进行连接。
从动长杆4上靠近从动顶杆3的位置设有第一螺孔10,从动长杆4上位于第一螺孔10与从动夹具之间设有第二螺孔11,当从动侧杆9分别安装在第一螺孔10和第二螺孔11上时,从动杆件对动力源杆件的形变的放大比例分别为1:2和1:3,使用时可以根据需要的放大比例将从动侧杆9安装在不同的螺孔上。
主动夹具包括两个相对设置的主动夹具头,每个主动夹具头分别通过一个主动夹具连接件12固定在主动长杆2端部;主动夹具头包括相互铰接的第一座体14和第一盖体15,第一座体14与主动夹具连接件12固定连接,第一盖体15覆盖在第一座体14上方;第一座体14顶部和第一盖体15底部远离主动夹具连接件12的一端均设有嵌槽,第一座体14与第一盖体15围合形成一个端部开口的动力源插槽18;
从动夹具包括两个相对设置的从动夹具头,每个从动夹具头分别通过一个从动夹具连接件13固定在从动长杆4端部;从动夹具头包括相互铰接的第二座体16和第二盖体17,第二座体16与从动夹具连接件13固定连接,第二盖体17覆盖在第二座体16上方;第二座体16顶部和第二盖体17底部远离从动夹具连接件13的一端均设有嵌槽,第二座体16与第二盖体17围合形成一个端部开口的样品插槽19。
安装动力源杆件时,将两个第一盖体15打开,将动力源杆件放置在第一座体14的嵌槽内,盖上第一盖体15,使动力源杆件两端分别嵌设在样品插槽19内,从而将动力源杆件固定住;试样杆件的固定方式同理。
为了保证装置整体的稳定性、保证主体骨架架构的精确,还需要设计一个配合使用的箱体18,如图2所示,箱体18两侧分别设有第一凹槽19和第二凹槽20,主动夹具固定在第一凹槽19内,从动夹具固定在第二凹槽20内。箱体18内侧底部还设有卡槽21,连杆5卡设在卡槽21内。一方面通过两个凹槽限制主动夹具和从动夹具之间的距离,另一方面通过卡槽21限制连杆5的中轴位置、保证轴向运动。
考虑到具体的实验需要和加工工艺,本实施例按照如下方式设置该装置各部件的具体参数:
预设主动中杆6与主动侧杆7的角度变化范围为130°~170°,两端夹具的圆心距为375mm:
如图3所示,主动顶杆1长度40mm、厚度10mm,两端设用于安装主动长杆2的螺孔1a,且螺孔1a侧面开设深10mm、高7mm的槽1b,使得主动长杆2插入该槽1b后可以向两侧进行旋转;主动顶杆1中部还开设有与上述槽1b平行且尺寸相等的供连杆5穿过的槽1c。
如图4所示,主动长杆2长度90mm、厚度7mm,两端设用于与主动顶杆1连接的螺孔2a,一端距上述螺孔2a 18mm处设置用于安装主动侧杆7的螺孔2b,并且以该螺孔2b为中心向两侧开设总长约18mm、高度为5mm的槽2c,使得主动侧杆7插入该槽2c后可以向两侧进行旋转。
如图5所示,主动中杆6长度为24mm、厚度7mm,两端设用于与主动侧杆7连接的螺孔6a,且螺孔6a侧面开设深7mm、高5mm的槽6b,使得主动侧杆7插入该槽6b后可以向两侧进行旋转;主动中杆6中心还设用于与连杆5连接的螺孔6c,并且以该螺孔6c为中心向两侧开设总长11mm、高度为5mm的槽6d,使得连杆5可以插入其中。
主动侧杆7长度为18mm、厚度5mm,两端分别设用于与主动中杆6和主动长杆2的螺孔。
如图6所示,从动顶杆3长度40mm、厚度10mm,两端设用于安装从动长杆4的螺孔3a,且螺孔3a侧面开设深10mm、高7mm的槽3b,使得从动长杆4插入该槽3b后可以向两侧进行旋转;从动顶杆3中部还开设有与上述槽3b平行且尺寸相等的供连杆5穿过的槽3c。
如图7所示,从动长杆4长度190mm、厚度7mm,两端设用于与从动顶杆3连接的螺孔4a,一端距上述螺孔4a 60mm和45mm处分别设置用于安装从动侧杆9的第一螺孔10和第二螺孔11,并且以第一螺孔10和第二螺孔11之间的中点为中心向两侧开设总长约50mm、高度为5mm的槽4b,使得从动侧杆9插入该槽4b后可以向两侧进行旋转。
进行模拟计算和实测时,当从动侧杆9安装在第一螺孔10时,动力源杆件位移量为56mm,试样杆件(此处采用与动力源杆件相同材质的杆件)拉伸量112mm,此时放大比例为1:2;当从动侧杆9安装在第二螺孔11时,动力源杆件位移量为56mm,试样杆件拉伸量168mm,此时放大比例为1:3。因此,按照上述方式对第一螺孔10和第二螺孔11进行设置,可以实现所需的放大比例。
如图8所示,从动中杆8长度为30mm、厚度7mm,两端设用于与主动侧杆7连接的螺孔8a,且螺孔8a侧面开设深7mm、高5mm的槽8b,使得主动侧杆7插入该槽8b后可以向两侧进行旋转;从动中杆8中心还设用于与连杆5连接的螺孔8c,并且以该螺孔8c为中心向两侧开设总长11mm、高度为5mm的槽8d,使得连杆5可以插入其中。
从动侧杆9长度为30mm、厚度5mm,两端分别设用于与从动中杆8和从动长杆4的螺孔。
连杆5长度150mm、宽度11mm、厚度5mm,两端设有分别用于与主动中杆6和从动中杆8连接的螺孔。
因动力源杆件的直径较被拉伸的试样杆件的直径略大,因此主动夹具应比被动夹具更粗。如图9所示,第一座体14底面为边长50mm的正方形、厚度25mm,其内开设有与动力源杆件端部相配合的嵌槽14a;一边设有与第一盖体15连接的合页14b,与之相邻的一边一体成型设有厚度相同的主动夹具连接件12,主动夹具连接件12的端部设有用于与主动长杆2连接的螺孔12a,且螺孔12a侧面开设深10mm、高7mm的槽12b,使得主动长杆2插入该槽12b后可以向两侧进行旋转。
如图10所示,第一盖体15底面为边长50mm的正方形,纵截面设计成半圆柱形、方便开关,其内也设有与动力源杆件端部相配合的嵌槽15a,其与第一座体14的嵌槽14a合并、形成动力源插槽,同时第一盖体15边缘还设有用于配合第一座体14上合页14b的轴孔15b。
如图11所示,第二座体16底面长50mm、宽30mm,厚度15mm,其内开设有与试样杆件端部相配合的嵌槽16a;一边设有与第二盖体17连接的合页16b,与之相邻的一边一体成型设有厚度相同的从动夹具连接件13,从动夹具连接件13的端部设有用于与从动长杆4连接的螺孔13a,且螺孔13a侧面开设深10mm、高7mm的槽13b,使得从动长杆4插入该槽13b后可以向两侧进行旋转。
如图12所示,第二盖体17底面长50mm、宽30mm,纵截面设计成半圆柱形、方便开关,其内也设有与试样杆件端部相配合的嵌槽17a,其与第二座体16的嵌槽16a合并、形成试样插槽,同时第二盖体17边缘还设有用于配合第二座体16上合页16b的轴孔17b。
上述所有螺孔和轴孔直径均为5mm。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,包括相互连接的主动组件和从动组件,所述主动组件包括主动杆件以及设在所述主动杆件端部的主动夹具,所述从动组件包括从动杆件以及设在所述从动杆件端部的从动夹具,所述主动杆件与所述从动杆件相互连接,所述主动夹具用于夹持动力源杆件,所述从动夹具用于夹持样品杆件;所述装置由线膨胀系数小于1.5的金属或金属合金制成,所述动力源杆件由线膨胀系数大于2的金属或金属合金制成,所述从动杆件的长度大于所述主动杆件的长度、用以对所述动力源杆件的形变进行放大。
2.如权利要求1所述的深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,所述动力源杆件由线膨胀系数为2.1~2.5的铝合金制成,所述装置由线膨胀系数为1~1.1的铁素体不锈钢制成。
3.如权利要求2所述的深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,所述主动杆件包括主动顶杆(1),所述主动顶杆(1)两端分别转动连接有一根主动长杆(2),所述主动夹具设在所述主动长杆(2)端部;所述从动杆件包括从动顶杆(3),所述从动顶杆(3)两端分别转动连接有一根从动长杆(4),所述从动长杆(4)的长度大于所述主动长杆(2)的长度,所述从动夹具设在所述从动长杆(4)端部;
所述装置还包括连杆(5),所述连杆(5)两端分别与所述主动杆件和所述从动杆件相连,所述主动夹具、所述主动杆件、所述连杆(5)、所述从动杆件以及所述从动夹具位于同一直线上,且所述主动杆件与所述从动杆件的距离可调节。
4.如权利要求3所述的深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,所述主动杆件还包括设在两根所述主动长杆(2)之间、且与所述主动顶杆(1)平行的主动中杆(6),所述主动中杆(6)两端分别转动连接有一根主动侧杆(7),两根所述主动侧杆(7)的端部分别转动连接在临近的所述主动长杆(2)上;
所述从动杆件还包括设在两根所述从动长杆(4)之间、且与所述从动长杆(4)平行的从动中杆(8),所述从动中杆(8)两端分别转动连接有一根从动侧杆(9),两根所述从动侧杆(9)的端部分别转动连接在临近的所述从动长杆(4)上;
所述连杆(5)两端穿过所述主动顶杆(1)和所述从动顶杆(3)并分别与所述主动中杆(6)和所述从动中杆(8)连接。
5.如权利要求4所述的深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,所述从动长杆(4)上靠近所述从动顶杆(3)的位置设有第一螺孔(10),所述从动长杆(4)上位于所述第一螺孔(10)与所述从动夹具之间设有第二螺孔(11),当所述从动侧杆(9)分别安装在所述第一螺孔(10)和所述第二螺孔(11)上时,所述从动杆件对所述动力源杆件的形变的放大比例分别为1:2和1:3。
6.如权利要求3所述的深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,所述主动夹具包括两个相对设置的主动夹具头,每个所述主动夹具头分别通过一个主动夹具连接件(12)固定在所述主动长杆(2)端部;所述从动夹具包括两个相对设置的从动夹具头,每个所述从动夹具头分别通过一个从动夹具连接件(13)固定在所述从动长杆(4)端部。
7.如权利要求6所述的深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,所述主动夹具头包括相互铰接的第一座体(14)和第一盖体(15),所述第一座体(14)与所述主动夹具连接件(12)固定连接,所述第一盖体(15)覆盖在所述第一座体(14)上方;
所述从动夹具头包括相互铰接的第二座体(16)和第二盖体(17),所述第二座体(16)与所述从动夹具连接件(13)固定连接,所述第二盖体(17)覆盖在所述第二座体(16)上方。
8.如权利要求7所述的深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,所述第一座体(14)顶部和所述第一盖体(15)底部远离所述主动夹具连接件(12)的一端均设有嵌槽,所述第一座体(14)与所述第一盖体(15)围合形成一个端部开口的动力源插槽;
所述第二座体(16)顶部和所述第二盖体(17)底部远离所述从动夹具连接件(13)的一端均设有嵌槽,所述第二座体(16)与所述第二盖体(17)围合形成一个端部开口的样品插槽。
9.如权利要求3所述的深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,所述装置还包括箱体(18),所述箱体(18)两侧分别设有第一凹槽(19)和第二凹槽(20),所述主动夹具固定在所述第一凹槽(19)内,所述从动夹具固定在所述第二凹槽(20)内。
10.如权利要求9所述的深冷条件下材料拉伸加载装置,其特征在于,所述箱体(18)内侧底部还设有卡槽(21),所述连杆(5)卡设在所述卡槽(21)内。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910859727.8A CN110530735B (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种深冷条件下材料拉伸加载装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910859727.8A CN110530735B (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种深冷条件下材料拉伸加载装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110530735A true CN110530735A (zh) | 2019-12-03 |
CN110530735B CN110530735B (zh) | 2021-10-08 |
Family
ID=68668382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910859727.8A Active CN110530735B (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种深冷条件下材料拉伸加载装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110530735B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0495180A2 (de) * | 1991-01-18 | 1992-07-22 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hochtemperatur-Druckfestigkeits-Prüfvorrichtung |
JPH0835403A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-06 | Fuji Electric Co Ltd | 材料試験片を取付けた寿命消費監視材料試験装置 |
JP2003114177A (ja) * | 2001-10-02 | 2003-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱サイクルクリープ疲労の試験片、その試験装置、及び、その試験方法 |
CN102680316A (zh) * | 2011-03-07 | 2012-09-19 | 中国科学院理化技术研究所 | 用于测试金属棒材试样拉伸应力-拉伸应变的测试夹具 |
CN202757843U (zh) * | 2012-08-16 | 2013-02-27 | 浙江大学 | 深冷环境材料力学性能检测试验装置 |
CN103278391A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-04 | 北京大学 | 螺栓低温大载荷疲劳性能测试装置及方法 |
CN103293055A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-09-11 | 华中科技大学 | 一种拉伸夹具 |
CN204630827U (zh) * | 2015-03-29 | 2015-09-09 | 北京工业大学 | 一种扫描/透射电子显微镜用热驱动单轴拉伸/压缩变形装置 |
CN105466761A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-06 | 浙江大学 | 低温环境试验箱内金属拉伸试样的自动对中装置 |
CN106769429A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-05-31 | 东北大学 | 一种热膨胀相变仪高温拉伸试样存在温度梯度的改进方法 |
CN109443910A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-08 | 中国科学院理化技术研究所 | 环形试样拉伸试验夹具 |
-
2019
- 2019-09-11 CN CN201910859727.8A patent/CN110530735B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0495180A2 (de) * | 1991-01-18 | 1992-07-22 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hochtemperatur-Druckfestigkeits-Prüfvorrichtung |
JPH0835403A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-06 | Fuji Electric Co Ltd | 材料試験片を取付けた寿命消費監視材料試験装置 |
JP2003114177A (ja) * | 2001-10-02 | 2003-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱サイクルクリープ疲労の試験片、その試験装置、及び、その試験方法 |
CN102680316A (zh) * | 2011-03-07 | 2012-09-19 | 中国科学院理化技术研究所 | 用于测试金属棒材试样拉伸应力-拉伸应变的测试夹具 |
CN202757843U (zh) * | 2012-08-16 | 2013-02-27 | 浙江大学 | 深冷环境材料力学性能检测试验装置 |
CN103293055A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-09-11 | 华中科技大学 | 一种拉伸夹具 |
CN103278391A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-04 | 北京大学 | 螺栓低温大载荷疲劳性能测试装置及方法 |
CN204630827U (zh) * | 2015-03-29 | 2015-09-09 | 北京工业大学 | 一种扫描/透射电子显微镜用热驱动单轴拉伸/压缩变形装置 |
CN105466761A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-04-06 | 浙江大学 | 低温环境试验箱内金属拉伸试样的自动对中装置 |
CN106769429A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-05-31 | 东北大学 | 一种热膨胀相变仪高温拉伸试样存在温度梯度的改进方法 |
CN109443910A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-08 | 中国科学院理化技术研究所 | 环形试样拉伸试验夹具 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
CANJIE XIN等: "Measurement of Thermal Expansion of Superconducting", 《J SUPERCOND NOV MAGN》 * |
SHAN Y等: "Mechanical properties of LaFe11.5Si1.5/Cu negative thermal composite and its application as clamp materials for tensile test at cryogenic temperatures", 《JOURNAL OF PHYSICS CONFERENCE SERIES》 * |
缪存坚: "深冷疲劳试验装置和应变强化奥氏体不锈钢疲劳特性研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110530735B (zh) | 2021-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105842080B (zh) | 一种感应加热模式下复合载荷材料力学测试系统 | |
Strickland et al. | A 1 kA-class cryogen-free critical current characterization system for superconducting coated conductors | |
CN206488988U (zh) | 一种低温力学性能测试装置 | |
US11460386B2 (en) | Heating apparatus for material testing machine | |
CN106525603A (zh) | 一种钼及钼合金棒、管材的高温拉伸检测设备及方法 | |
CN106017298B (zh) | 高温无氧环境下直接接触式拉伸变形测量系统及测量方法 | |
CN104458574B (zh) | 一种超高温或大温差环境下剪切强度测试的装置及方法 | |
CN206223537U (zh) | 一种钼及钼合金管、棒材的高温拉伸检测设备 | |
CN110044722A (zh) | 超高温高频材料力学性能测试仪器及方法 | |
CN107314935A (zh) | 一种齿轮结构式的万能试验机变加载比例双拉试验装置 | |
CN204718898U (zh) | 高温原位拉伸-疲劳测试系统 | |
CN110530735A (zh) | 一种深冷条件下材料拉伸加载装置 | |
CN106442162A (zh) | 一种加热装置及加热监测装置 | |
CN105043897A (zh) | 一种单晶硅小尺寸试件高温蠕变性能四点弯测试系统及方法 | |
CN217605529U (zh) | 一种具有温度梯度环境的拉伸装置 | |
CN109443910A (zh) | 环形试样拉伸试验夹具 | |
CN111855435B (zh) | 一种铝合金片测试系统及测试方法 | |
Benafan et al. | Design and implementation of a multiaxial loading capability during heating on an engineering neutron diffractometer | |
CN206223573U (zh) | 一种钼及钼合金棒、管材的高温拉伸检测设备 | |
CN206420712U (zh) | 一种原位拉压测试平台及观测系统 | |
CN106289969A (zh) | 小直径厚壁金属管材的断裂韧度测试方法 | |
CN211953994U (zh) | 一种瞬态热环境下转子轴弯曲特性测量装置 | |
CN208488342U (zh) | 中子散射低温拉伸杜瓦 | |
Sas et al. | CryoMaK–the Overview of Cryogenic Testing Facilities in Karlsruhe | |
CN104634668A (zh) | 一种车轮钢系列温度断裂韧性试验装置及其试验方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |