CN110686984B - 用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置及加载方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应急断开装置弯断性能的动载荷及静载荷试验装置和试验方法，属于力学性能测试领域；本发明弯曲静载荷试验装置包括试验机与上、下夹持端螺杆，上、下夹持端基座，加载力臂，自封式脱落接头；弯曲动载荷试验装置包括加载力臂，上、下哈夫，自封式脱落接头，刚性基座，动载荷加载平台，落锤，调整质量块，加速度传感器，定位滑轮，柔性绳，压块，动载荷传感器，缓冲垫；本发明装置简单可靠，操作便捷，且较已有试验装置仅测试弯曲载荷大小进行改进，综合考量加载速率、动载荷作用时间、夹具速度变化量及载荷大小等因素，满足了试验标准的相关要求，在自封式脱落接头弯曲断开载荷确定方面有重要的工程意义。
Description
技术领域
本发明属于属于力学性能测试领域，具体是一种应急断开装置弯曲断裂性能的动载荷及静载荷试验装置和试验方法，特别是一种测试直升机坠撞后自封式脱落接头的弯曲断裂性能的动载荷及静载荷试验装置和试验方法。
背景技术
直升机在设计时需要考虑其坠撞性能，以保证乘员安全，其中自封式脱落接头对于保证飞机坠撞后不发生燃油泄漏起火、爆炸等附加伤害起着关键作用。在自封式脱落接头使用过程中需要满足特定的断裂载荷要求，使得接头在正常使用过程中不发生断裂，而在发生坠撞受到冲击时发生断裂。针对该过程中的弯曲断裂载荷，有必要通过试验的方式测试出弯曲断裂载荷，验证其大小处于使用载荷与坠撞载荷之间，保证其坠撞后阻断密封油路功能的实现。
针对相应力学性能测试，“GJB 2681A-2005军用直升机抗坠毁要求”中对试验提出了具体的要求，其中9.1.2.4节中规定，易碎接头脱落载荷为最薄弱元件最小破坏载荷的25％-50％，且比正常工作载荷大五倍；其中11.3.6.3小节中要求静载荷试验匀速加载速率不得超过8.5mm/s，动载荷试验载荷作用时间不得超过0.005s,加载夹具的速度变化量为11m/s±0.9m/s。针对以上要求，需要对试验载荷大小、加载作用时间、加载速率、夹具加速度等充分考量，设计试验方案与装置。
目前而言，国内自封式脱落接头尚处于起步阶段，对于拉断性能试验，发明专利“用于自封式脱落接头拉伸动载荷试验的加载装置和方法”(申请公告号：CN 110095357 A)中做出了拉伸试验的试验装置和方案，但是对于弯断性能测试却缺乏相应研究。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，根据GJB 2681A-2005设计相应试验装置和试验方案，分为静载荷试验与动载荷试验两部分。试验加载技术主要为静力试验机准静态加载技术和设计落锤-杠杆加载机构测试的动态加载技术，具有结构可靠，便于操作与测量的特点。本方案将对试验过程中的试验载荷大小、加载作用时间、加载速率、夹具加速度充分考量，设计出合规可靠的试验装置与试验方法。
本发明是这样实现的：
一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，所述的弯曲载荷试验加载装置为弯曲静载荷加载装置；所述的弯曲静载荷加载装置包括试验机以及装夹在试验机内部的弯曲静载荷加载系统加载平台，通过设置试验机加载速率达到控制静载荷加载速率目的，试验机带动上夹持基座匀速施加准静态载荷，并记录下加载速率、载荷-时间曲线、断开载荷等有效数据。
弯曲静载荷加载系统加载平台包括下夹持端基座，所述的下夹持端基座上安装有自封式脱落接头，所述的自封式脱落接头前端装配有加载力臂，所述的加载力臂端部上方设置有上夹持端基座，与加载力臂不进行直接连接，依靠试验机进行下压接触加载，上夹持端基座下端为半圆凹槽，且上夹持端基座直径大于加载力臂直径。上夹持基座为刚性构件，与加载力臂不进行直接连接，依靠试验机进行下压接触加载，基座下端为半圆凹槽，且直径比加载力臂略大，保证加载过程中由于仪器误差、夹具加工误差、刚性构件的轻微变形带来的配合偏移。
进一步，所述的上夹持端基座上方设置有上夹持端螺杆，所述的下夹持端基座下端设置有下夹持端螺杆；所述的上夹持端螺杆、下夹持端螺杆、上夹持端基座、加载力臂均为刚性构件，且所述的上夹持端螺杆、下夹持端螺杆保持对心；所述的试验机在内部的上下两侧分别设置试验机上部夹持槽、试验机下部夹持槽；所述的弯曲静载荷加载系统加载平台分别通过上夹持端螺杆置于试验机上部夹持槽中；将下夹持端螺杆置于试验机上部夹持槽中，利用液压夹紧。上夹持端螺杆、下夹持端螺杆均为刚性构件，保证试验机所加载的变形作用于自封式脱落接头，同时以上两螺杆可以直径不一致，但必须对心，确保力的加载与位移的准确性。下夹持端基座为刚性构件，上端面布有与接头底座相匹配的螺孔，且不局限于一组，可根据加载力臂的变化而布有一系列螺孔，方便试验的调整。所述加载力臂为刚性构件，且内侧加工为与自封式脱落接头本身固有的受载端头外螺纹相配合的内螺纹，减少夹具的传递误差。
进一步，所述的上夹持端螺杆根部带有与上夹持端基座顶部螺孔内螺纹相配合的外螺纹，两者通过内外螺纹相互装配；下夹持端螺杆根部带有与下夹持端基座底部螺孔内螺纹相配合的外螺纹，两者通过内外螺纹相互装配；所述的加载力臂一端内部加工有与自封式脱落接头的受载端头外螺纹配合的内螺纹，加载力臂、自封式脱落接头两者通过内外螺纹相互装配；所述的加载力臂另一端为与上夹持端基座加载时相接触部分；所述的自封式脱落接头通过利用螺栓穿过底座上圆形光孔，到下夹持端基座顶部螺孔拧紧实现安装。
本发明还公开了一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置的加载方法，所述的弯曲载荷试验加载装置为弯曲静载荷加载装置，所述的用于自封式脱落接头的弯曲静载荷的加载方法步骤如下：
步骤一、安装弯曲静载荷加载装置：
1.1，将下夹持端螺杆安装在下夹持端基座底部；将上夹持端螺杆安装在上夹持端基座顶部；将自封式脱落接头安装于下夹持端基座顶部；将加载力臂安装于自封式脱落接头的受载端头处；
1.2，将下夹持端螺杆安装在试验机下部夹持槽中；将试验机加载头移动至下夹持基座上方并保持距离；将上夹持端螺杆安装在试验机上部的夹持槽中；使用液压装置夹紧；
步骤二、操作试验机，设置试验参数后进行预加载，预试试验加载到最小弯断载荷的30％，预试数次，检查加载系统与测试系统是否满足试验要求，加载系统和测试系统工作正常可靠，结构不存在塑性变形，位移计可回零；
步骤三、进行正式试验，根据编制的载荷表逐级加载，首先按5％的合格载荷下限值(P1)逐级加载至65％P1，按2％P1级差逐级加载至67％P1后，按3％P1级差加载至70％P1，按2％P1级差加载至100％P1，保持3s后，继续按1％P1级差加载直至破坏，记录下破坏载荷和载荷-位移曲线等有效信息；
步骤四、根据弯曲破坏载荷大小是否大于最小弯曲破坏载荷且小于最大弯曲破坏载荷，判断试验件是否合格。
本发明公开了一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，所述的弯曲载荷试验加载装置为弯曲动载荷加载装置，所述的弯曲动载荷加载装置包括弯曲动载荷加载系统加载平台以及落锤冲击系统；所述的弯曲动载荷加载系统加载平台包括自封式脱落接头，所述的自封式脱落接头通过底座安装于刚性基座上；所述的自封式脱落接头前端装配有加载力臂，所述的加载力臂端部上下分别紧固连接有上哈夫、下哈夫；所述的上哈夫的正上方连接有动载荷加载平台；所述的动载荷加载平台上设置有动载荷传感器、缓冲垫；所述的缓冲垫正上方设置落锤冲击系统。
刚性基座为刚性构件，形状可以改变，可以根据试验场地进行调整，其上布有与自封式脱落接头配合的螺栓孔，需要保证其固支作用，确保在动载荷冲击下基座及其连接的接头底座不发生位移，可以通过增加基座质量或者将基座固支于地面实现。
加载力臂为刚性构件，且内侧加工为与自封式脱落接头本身固有的受载端头外螺纹相配合的内螺纹，减少夹具的传递误差。
动载荷加载平台为刚性构件，可通过焊接或者螺栓连接方式固定在上哈夫上方，在安装过程中，需要保证加载平台的水平及加载中心位置的准确。
进一步，所述的加载力臂为刚性圆管，所述的加载力臂一端内部加工有与自封式脱落接头的受载端头外螺纹配合的内螺纹，加载力臂、自封式脱落接头两者通过内外螺纹相互装配；所述的加载力臂另一端的上哈夫、下哈夫利用螺栓进行紧固安装，安装时保证平台的水平；自封式脱落接头通过螺栓穿过底座上圆形光孔，到地面螺孔拧紧实现安装。
进一步，所述的落锤冲击系统包括设置在动载荷加载平台正上方的定位滑轮，利用柔性绳穿过定位滑轮，所述的柔性绳一端固定于地面，另一端穿过定位滑轮与落锤相连；所述的落锤下落正中动载荷加载平台中心；落锤上固定有调整质量块和加速度传感器。通过落锤上调整质量块质量及落锤下落高度可以有效控制所施加的动载荷大小，这种两种变量控制动载荷大小的方式可以有效适应各种试验场地，且兼顾试验的准确性与便利性。
在根据试验场地确定好落锤下落高度后，可调整固定于落锤上的调整质量块质量，改变落锤冲击载荷大小。同时，落锤上的加速度传感器记录下冲击过程中的加速度大小。
进一步，所述的柔性绳一端通过压块固定于地面；所述的落锤直接冲击动载荷加载平台上的缓冲垫，且落锤不直接冲击动载荷加载平台上的动载荷传感器。
进一步，所述的缓冲垫采用橡胶垫和泡沫垫，并且调整橡胶垫和泡沫垫的厚度。通过改变缓冲垫的厚度与种类，即改变落锤冲击时的缓冲阻尼，可以通过前期测试，找到不同载荷下符合测试标准的缓冲垫组合(橡胶垫、泡沫垫组合)，从而获得理想的动载荷作用时间与夹具加速度。
本发明还公开了一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置的加载方法，所述的弯曲载荷试验加载装置为弯曲动载荷加载装置，所述的用于自封式脱落接头的弯曲动载荷的加载方法步骤如下：
步骤一、安装弯曲动载荷加载装置：
1.1，将刚性基座用螺栓安装于地面钢板上，同时将自封式脱落接头安装于刚性基座上；将加载力臂与自封式脱落接头自身的受载端头装配；将上哈夫、下哈夫用螺栓与加载力臂进行安装紧固，调整角度，保证上哈夫上的动载荷加载平台保持水平；
1.2，设置定位滑轮于动载荷加载平台正上方，将柔性绳穿过定位滑轮与落锤相连，将调整质量块和加速度传感器安装在落锤上；在动载荷加载平台上不受直接冲击处安装动载荷传感器，直接冲击部位设置缓冲垫；并在在地面设置压块固定柔性绳；其中落锤冲击系统具体安装流程是：在合适位置固定定位滑轮，将柔性绳穿过定位滑轮，一端与落锤绑定，拉紧柔性绳，使落锤达到指定高度，并将柔性绳另一端固定于压块下。
1.3，保证落锤的高度h满足试验要求，且落锤自由下落对准加载平台中心，高度h根据试验所需初速度v决定，其关系为
式中m为落锤与调整质量块总质量，g为重力加速度；
步骤二、将缓冲垫置于动载荷加载平台上，并在动载荷加载平台与落锤无接触位置布置动载荷传感器，记录落锤冲击后的弯曲动载荷，绘制载荷-时间曲线；加速度传感器置于落锤上，记录落锤冲击过程中的落锤加速度-时间曲线，从而获得动载荷的数据；
步骤三、获取最佳缓冲垫与调整质量块的组合，采用摸底试验件进行摸底调试，移除地面压块，释放落锤，根据加速度传感器与动载荷传感器得到的载荷-时间曲线、加速度-时间曲线，得到弯断载荷及在此过程中的落锤速度变化量；
步骤四、改变不同的缓冲垫组合，将橡胶垫和泡沫垫按照不同组合，橡胶垫和泡沫垫的厚度可以根据不同的试验进行调整，调整质量块不同质量进行组合，设计多种组合方案，重复步骤一、步骤二、步骤三，直到获得符合要求的对动载荷作用时间和夹具速度变化量要求的缓冲垫与调整质量块，并记录下各组合的弯曲动载荷大小；
步骤五、进行正式试验，采用步骤四中获得的最佳缓冲垫、调整质量块组合，取最小弯曲破坏载荷的95％，验证自封式脱落接头在低于最小弯曲破坏载荷时不发生破坏，记录相应的动载荷大小、夹具速度变化量、动载荷作用时间；
步骤六、采用步骤四中获得的最佳缓冲垫、调整质量块组合，取最大弯曲破坏载荷的95％，验证自封式脱落接头在低于最大弯曲破坏载荷时发生破坏，记录相应的动载荷大小、夹具速度变化量、动载荷作用时间；若产品在步骤五中不发生破坏，在步骤六中发生破坏，则可以判定产品合格，否则，不合格。
本发明与现有技术的有益效果在于：
1)本发明通过加载力臂成功将弯曲载荷的加载由单向拉压与落锤冲击实现，极大地简化了试验装置，便于加工，减少误差，安装操作简单方便，具有很强的工程意义；
2)本发明通过动载荷传感器获得了动载荷弯曲破坏载荷与载荷作用时间；通过加速度传感器获得了夹具速度变化量，并以此为基础，通过橡胶垫、泡沫垫、调整质量块的优化组合，得到符合GJB 2681A-2005军用直升机抗坠毁要求的试验条件；
3)本发明通过优化试验流程，改进传统上的逐级加载的试验方法，通过取最小弯断动载荷的95％与最大弯断动载荷的95％进行试验，达到了验证产品在最小弯断动载荷与最大弯断动载荷之间破坏的目的。从而减少了破坏性试验所需要的试验件数量，节约了成本。同时也避免了产品由于多次试验产生的累计损伤对试验结果的不利影响。
附图说明
图1是本发明的弯曲静载荷加载系统总体示意图；
图2是本发明的弯曲静载荷加载系统加载平台示意图；
图3是本发明的弯曲动载荷加载系统总体示意图；
图4是本发明的弯曲动载荷加载系统加载平台示意图；
图5是自封式脱落接头示意图；
其中，1-试验机，2-试验机上部夹持槽，3-试验机下部夹持槽，4-静载荷弯断加载系统加载平台，5-上夹持端螺杆，6-下夹持端螺杆，7-上夹持端基座，8-下夹持端基座，9-加载力臂，10-自封式脱落接头，11-弯曲动载荷加载系统加载平台，12-落锤，13-调整质量块，14-加速度传感器，15-定位滑轮，16-柔性绳，17-压块，18-动载荷传感器，19-刚性基座，20-动载荷加载平台，21-上哈夫，22-下哈夫，23-受载端头，24-底座，25-缓冲垫。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2、图5所示，弯曲静载荷加载装置由试验机1与弯曲静载荷加载系统加载平台4构成，其中加载平台4主要由上夹持端螺杆5，下夹持端螺杆6，上夹持端基座7，下夹持端基座8，加载力臂9，自封式脱落接头10组装。
上夹持端螺杆5根部带有与上夹持端基座7顶部螺孔内螺纹相配合的外螺纹，两者相互装配；下夹持端螺杆6根部带有与下夹持端基座8底部螺孔内螺纹相配合的外螺纹，两者相互装配；加载力臂9为刚性圆管，一端内部加工有与自封式脱落接头10的受载端头23外螺纹配合的内螺纹，两者相互装配，另一端为与上夹持端基座7加载时相接触部分；自封式脱落接头10通过利用螺栓穿过底座24上圆形光孔，到下夹持端基座8顶部螺孔拧紧实现安装。
完成上述初步装配后，将上夹持端螺杆5置于试验机上部夹持槽2中；将下夹持端螺杆6置于试验机上部夹持槽3中，利用液压夹紧。同时调整加载参数，如加载速率等，使其符合相关要求。弯曲静载荷加载装置准备完成。
如图3、图4、图5所示，弯曲动载荷加载装置由弯曲动载荷加载系统加载平台11与落锤冲击系统构成，弯曲动载荷加载系统加载平台11由加载力臂9，自封式脱落接头10，刚性基座19，动载荷加载平台20，上哈夫21，下哈夫22构成；落锤冲击系统由落锤12，调整质量块13，加速度传感器14，定位滑轮15，柔性绳16，压块17，动载荷传感器18，缓冲垫25构成。
弯曲动载荷加载系统加载平台11中，加载力臂9为刚性圆管，一端内部加工有与自封式脱落接头10的受载端头23外螺纹配合的内螺纹，两者相互装配，另一端于上哈夫21、下哈夫22利用螺栓进行紧固安装，安装时保证平台的水平；自封式脱落接头10通过利用螺栓穿过底座24上圆形光孔，到地面螺孔拧紧实现安装。
落锤冲击系统中，首先安装定位滑轮15于动载荷加载平台20正上方；将柔性绳16穿过定位滑轮15与落锤12相连，确保落锤下落正中动载荷加载平台20中心；落锤上固定有调整质量块13和加速度传感器14；动载荷加载平台20上不受直接冲击处安装动载荷传感器18，直接冲击部位设置缓冲垫25；并在合适位置设置压块17。弯曲动载荷加载装置安装完成。
在基于上述两种试验装置的基础上，本发明还公布了自封式脱落接头的弯曲静载荷试验方法和弯曲动载荷试验方法。
自封式脱落接头的弯曲静载荷试验方法包含如下步骤：
步骤一、根据上文中对试验装置的说明，将下夹持螺杆6安装在下夹持端基座8底部；将上夹持螺杆5安装在上夹持端基座7顶部；将自封式脱落接头10安装于下夹持基座8顶部；将加载力臂9安装于自封式脱落接头10的受载端头23。
步骤二、将下夹持螺杆6安装在试验机1下部夹持槽3；将试验机1加载头移动至下夹持基座上方足够距离；将上夹持螺栓5安装在试验机上部夹持槽2；使用液压装置夹紧。
步骤三、操作试验机1，设置试验参数，如加载速率等，进行预加载，预试试验加载到最小弯断载荷的30％，预试数次，检查加载系统与测试系统是否满足试验要求，加载系统和测试系统工作正常可靠，结构不存在塑性变形(位移计可回零)。
步骤四、进行正式试验，根据编制的载荷表逐级加载，在接近最小弯曲破坏载荷时，每级载荷应当减小至足够精确，记录下破坏载荷和加载速率等有效信息。
步骤五、根据弯曲破坏载荷大小是否大于最小弯曲破坏载荷且小于最大弯曲破坏载荷，判断试验件是否合格。
自封式脱落接头的弯曲动载荷试验方法包含如下步骤：
步骤一、根据上文中对试验装置的说明，将刚性基座19用螺栓安装于地面钢板上，同时将自封式脱落接头10安装于刚性基座19上；将加载力臂9与自封式脱落接头10自身受载端头23装配；将上哈夫21、下哈夫22用螺栓与加载力臂9进行安装紧固，调整角度，保证上哈夫21上动载荷加载平台20保持水平。
步骤二、设置定位滑轮15于动载荷加载平台20正上方，将柔性绳16穿过定位滑轮15与落锤12相连，将调整质量块13和加速度传感器14安装在落锤12上；在动载荷加载平台20上不受直接冲击处安装动载荷传感器18，直接冲击部位设置缓冲垫25；并在合适位置设置压块17。保证落锤的高度h满足试验要求，且落锤自由下落对准加载平台中心，高度h根据试验所需初速度v决定，其关系为
式中m为落锤12与调整质量块13总质量，g为重力加速度。
步骤三、将缓冲垫25(一定厚度的泡沫垫和橡胶垫的组合)置于加载平台20上，并在加载平台20与落锤无接触位置布置动载荷传感器18，记录落锤12冲击后的弯曲动载荷，绘制载荷-时间曲线；加速度传感器14置于落锤12上，记录落锤冲击过程中的落锤加速度-时间曲线，从而获得动载荷作用时间、动载荷大小、速度变化率等从而满足GJB 2681A-2005军用直升机抗坠毁要求。
步骤四、为了获取符合要求的缓冲垫25与调整质量块13的组合，采用摸底试验件进行摸底调试，移除地面压块17，释放落锤12，根据加速度传感器14与动载荷传感器18得到的载荷-时间曲线、加速度-时间曲线，得到弯断载荷及在此过程中的落锤速度变化量。
步骤五、改变不同的缓冲垫25组合，将橡胶垫和泡沫垫按照不同组合，调整质量块13不同质量进行组合，设计多种组合方案，重复步骤二、步骤三、步骤四，直到获得符合GJB2681A-2005军用直升机抗坠毁要求中对动载荷作用时间和夹具速度变化量要求的缓冲垫25与调整质量块13组合，并记录下各组合的弯曲动载荷大小。
步骤六、进行正式试验，采用步骤五中获得的最佳缓冲垫25、调整质量块13组合，取最小弯曲破坏载荷的95％，验证自封式断开接头10在低于最小弯曲破坏载荷时不发生破坏，记录相应的动载荷大小、夹具速度变化量、动载荷作用时间。
步骤七、采用步骤五中获得的最佳缓冲垫25、调整质量块13组合，取最大弯曲破坏载荷的95％，验证自封式断开接头10在低于最大弯曲破坏载荷时发生破坏，记录相应的动载荷大小、夹具速度变化量、动载荷作用时间。若产品在步骤六中不发生破坏，在步骤七中发生破坏，则可以判定产品合格，否则，不合格。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，所述的弯曲载荷试验加载装置为弯曲静载荷加载装置；所述的弯曲静载荷加载装置包括试验机(1)以及装夹在试验机(1)内部的弯曲静载荷加载系统加载平台(4)；所述的弯曲静载荷加载系统加载平台(4)包括下夹持端基座(8)，所述的下夹持端基座(8)上安装有自封式脱落接头(10)，所述的自封式脱落接头(10)前端装配有加载力臂(9)，所述的加载力臂(9)端部上方设置有上夹持端基座(7)，与加载力臂(9)不进行直接连接，依靠试验机(1)进行下压接触加载，上夹持端基座(7)下端为半圆凹槽，且上夹持端基座(7)直径大于加载力臂(9)直径；
用于自封式脱落接头的弯曲静载荷的加载方法步骤如下：
步骤一、安装弯曲静载荷加载装置：
1.1，将下夹持端螺杆(6)安装在下夹持端基座(8)底部；将上夹持端螺杆(5)安装在上夹持端基座(7)顶部；将自封式脱落接头(10)安装于下夹持端基座(8)顶部；将加载力臂(9)安装于自封式脱落接头(10)的受载端头(23)处；
1.2，将下夹持端螺杆(6)安装在试验机(1)下部夹持槽(3)中；将试验机(1)加载头移动至下夹持基座上方并保持距离；将上夹持端螺杆(5)安装在试验机(1)上部的夹持槽(2)中；使用液压装置夹紧；
步骤二、操作试验机(1)，设置试验参数后进行预加载，预试试验加载到最小弯断载荷的30％，预试数次，检查加载系统与测试系统是否满足试验要求，加载系统和测试系统工作正常可靠，结构不存在塑性变形，位移计可回零；
步骤三、进行正式试验，根据编制的载荷表逐级加载，首先按5％的合格载荷下限值P1逐级加载至65％P1，按2％P1级差逐级加载至67％P1后，按3％P1级差加载至70％P1，按2％P1级差加载至100％P1，保持3s后，继续按1％P1级差加载直至破坏，记录下正式试验的有效信息；
步骤四、根据弯曲破坏载荷大小是否大于最小弯曲破坏载荷且小于最大弯曲破坏载荷，判断试验件是否合格。
2.根据权利要求1所述的一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，所述的上夹持端基座(7)上方设置有上夹持端螺杆(5)，所述的下夹持端基座(8)下端设置有下夹持端螺杆(6)；所述的上夹持端螺杆(5)、下夹持端螺杆(6)、上夹持端基座(7)、加载力臂(9)均为刚性构件，且所述的上夹持端螺杆(5)、下夹持端螺杆(6)保持对心；所述的试验机(1)在内部的上下两侧分别设置试验机上部夹持槽(2)、试验机下部夹持槽(3)；所述的弯曲静载荷加载系统加载平台(4)分别通过上夹持端螺杆(5)置于试验机上部夹持槽(2)中；将下夹持端螺杆(6)置于试验机上部夹持槽(3)中，利用液压夹紧。
3.根据权利要求2所述的一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，所述的上夹持端螺杆(5)根部带有与上夹持端基座(7)顶部螺孔内螺纹相配合的外螺纹，两者通过内外螺纹相互装配；下夹持端螺杆(6)根部带有与下夹持端基座(8)底部螺孔内螺纹相配合的外螺纹，两者通过内外螺纹相互装配；所述的加载力臂(9)一端内部加工有与自封式脱落接头(10)的受载端头(23)外螺纹配合的内螺纹，加载力臂(9)、自封式脱落接头(10)两者通过内外螺纹相互装配；所述的加载力臂(9)另一端为与上夹持端基座(7)加载时相接触部分；所述的自封式脱落接头(10)通过利用螺栓穿过底座(24)上圆形光孔，到下夹持端基座(8)顶部螺孔拧紧实现安装。
4.一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，所述的弯曲载荷试验加载装置为弯曲动载荷加载装置，所述的弯曲动载荷加载装置包括弯曲动载荷加载系统加载平台(11)以及落锤冲击系统；所述的弯曲动载荷加载系统加载平台(11)包括自封式脱落接头(10)，所述的自封式脱落接头(10)通过底座(24)安装于刚性基座(19)上；所述的自封式脱落接头(10)前端装配有加载力臂(9)，所述的加载力臂(9)端部上下分别紧固连接有上哈夫(21)、下哈夫(22)；所述的上哈夫(21)的正上方连接有动载荷加载平台(20)；
所述的动载荷加载平台(20)上设置有动载荷传感器(18)、缓冲垫(25)；
所述的缓冲垫(25)正上方设置落锤冲击系统；
用于自封式脱落接头的弯曲动载荷的加载方法步骤如下：
步骤一、安装弯曲动载荷加载装置：
1.1、将刚性基座(19)用螺栓安装于地面钢板上，同时将自封式脱落接头(10)安装于刚性基座(19)上；将加载力臂(9)与自封式脱落接头(10)自身的受载端头(23)装配；将上哈夫(21)、下哈夫(22)用螺栓与加载力臂(9)进行安装紧固，调整角度，保证上哈夫(21)上的动载荷加载平台(20)保持水平；
1.2、设置定位滑轮(15)于动载荷加载平台(20)正上方，将柔性绳(16)穿过定位滑轮(15)与落锤(12)相连，将调整质量块(13)和加速度传感器(14)安装在落锤(12)上；在动载荷加载平台(20)上不受直接冲击处安装动载荷传感器(18)，直接冲击部位设置缓冲垫(25)；并在在地面设置压块(17)固定柔性绳(16)；
1.3、保证落锤的高度h满足试验要求，且落锤自由下落对准加载平台中心，高度h根据试验所需初速度v决定，其关系为
式中m为落锤与调整质量块总质量，g为重力加速度；
步骤二、将缓冲垫(25)置于动载荷加载平台(20)上，并在动载荷加载平台(20)与落锤无接触位置布置动载荷传感器(18)，记录落锤(12)冲击后的弯曲动载荷，绘制载荷-时间曲线；加速度传感器(14)置于落锤上，记录落锤冲击过程中的落锤加速度-时间曲线，从而获得动载荷的数据；
步骤三、获取最佳缓冲垫(25)与调整质量块(13)的组合，采用摸底试验件进行摸底调试，移除地面压块(17)，释放落锤，根据加速度传感器(14)与动载荷传感器(18)得到的载荷-时间曲线、加速度-时间曲线，得到弯断载荷及在此过程中的落锤速度变化量；
步骤四、改变不同的缓冲垫(25)组合，将不同厚度的橡胶垫和泡沫垫按照不同组合，调整质量块(13)不同质量进行组合，设计多种组合方案，重复步骤一、步骤二、步骤三，直到获得符合要求的对动载荷作用时间和夹具速度变化量要求的缓冲垫(25)与调整质量块(13)，并记录下各组合的弯曲动载荷大小；
步骤五、进行正式试验，采用步骤四中获得的最佳缓冲垫(25)、调整质量块(13)组合，取最小弯曲破坏载荷的95％，验证自封式脱落接头(10)在低于最小弯曲破坏载荷时不发生破坏，记录相应的动载荷大小、夹具速度变化量、动载荷作用时间；
步骤六、采用步骤四中获得的最佳缓冲垫(25)、调整质量块(13)组合，取最大弯曲破坏载荷的95％，验证自封式脱落接头(10)在低于最大弯曲破坏载荷时发生破坏，记录相应的动载荷大小、夹具速度变化量、动载荷作用时间；若产品在步骤五中不发生破坏，在步骤六中发生破坏，则可以判定产品合格，否则，不合格。
5.根据权利要求4所述的一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，其特征在于，所述的加载力臂(9)为刚性圆管，所述的加载力臂(9)一端内部加工有与自封式脱落接头(10)的受载端头(23)外螺纹配合的内螺纹，加载力臂(9)、自封式脱落接头(10)两者通过内外螺纹相互装配；所述的加载力臂(9)另一端的上哈夫(21)、下哈夫(22)利用螺栓进行紧固安装，安装时保证平台的水平；自封式脱落接头(10)通过螺栓穿过底座(24)上圆形光孔，到地面螺孔拧紧实现安装。
6.根据权利要求4所述的一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，其特征在于，所述的落锤冲击系统包括设置在动载荷加载平台(20)正上方的定位滑轮(15)，利用柔性绳(16)穿过定位滑轮(15)，所述的柔性绳(16)一端固定于地面，另一端穿过定位滑轮(15)与落锤(12)相连；所述的落锤(12)下落正中动载荷加载平台(20)中心；落锤(12)上固定有调整质量块(13)和加速度传感器(14)。
7.根据权利要求4所述的一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，其特征在于，所述的柔性绳(16)一端通过压块(17)固定于地面；所述的落锤(12)直接冲击动载荷加载平台(20)上的缓冲垫(25)，且落锤(12)不直接冲击动载荷加载平台(20)上的动载荷传感器(18)。
8.根据权利要求7所述的一种用于自封式脱落接头的弯曲载荷试验加载装置，其特征在于，所述的缓冲垫(25)采用橡胶垫和泡沫垫。
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| GR01 | Patent grant | ||
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