CN111504769A - 测试耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件 - Google Patents

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CN111504769A CN202010462706.5A CN202010462706A CN111504769A CN 111504769 A CN111504769 A CN 111504769A CN 202010462706 A CN202010462706 A CN 202010462706A CN 111504769 A CN111504769 A CN 111504769A
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尹玉成
朱青友
李亦韦
刘志强
白晨
葛山
夏忠锋
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Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Wuhan University of Science and Technology WHUST
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Abstract

本发明涉及一种测试耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件。其技术方案是：活动件(3)通过销轴(2)活动地安装在固定件(1)的开口内。在固定件(1)的下端面沿轴线朝上设有开口，开口两侧的中间位置处分别开有通孔I，两个通孔I的中心线与开口中心线相交且相互垂直。活动件(3)是由上部的等截面体和下部的变截面体组成的整体；活动件(3)的长度l与固定件(1)的开口长度a或L0相等，活动件(3)的上部沿厚度方向开有通孔II。变截面体的截面由等腰梯形和半圆组成，等腰梯形的一个底与半圆的直径重合，等腰梯形的另一个底与等截面体的厚度相等。因此，本发明具有维修成本低、更换方便和测试结果准确的特点。

Description

测试耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件
技术领域
本发明属于测试耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置技术领域。具体涉及一种测试耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件。
背景技术
抗折强度是指材料能够承受的极限弯曲应力，是耐火材料的一项重要力学性能指标。耐火材料的抗折强度根据测试温度的不同，可分为常温抗折强度和高温抗折强度。不论是测试耐火材料的常温抗折强度还是高温抗折强度，均需使用三点弯曲加载装置。三点弯曲加载装置设有三个相互平行的圆形刀口。其中两个刀口位于试样的下面，两个刀口相互平行，起到支撑试样的作用；另外一个刀口与试样的上端面接触并在试验过程中将压力传递到试样。
三点弯曲加载装置中，将压力传递给试样的刀口与压力传递组件为固定整体式结构。这种结构存在的问题在于，当试样的表面加工误差较大时，会在试样的受压面上产生应力集中而影响测试结果。另外，如果是在高温条件下测试，若试样与刀口在高温接触过程中发生相互反应而粘连，则冷却至室温后往往难以分离而无法进行下一次试验。即使分离开来以后，刀口的表面也会受损而不完整或者变形，这种情况下需要更换整个压力传递组件或者取下来进行重新加工才能再次使用，维修、更换难度高且影响测试结果。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种维修成本低、更换方便和测试结果准确的测试耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
为叙述简便起见，先将本技术方案涉及到的有关字母所表示的几何意义描述如下：
H0表示固定件的高度；
H1表示固定件开口的高度；
H2表示固定件通孔I的中心线高度；
B表示固定件开口两侧壁间的距离；
a表示固定件为方柱体时横截面的边长；
D表示固定件为圆柱体时横截面的直径；
L0表示固定件为圆柱体时开口的长度；
l表示活动件的长度；
h0表示活动件的高度；
b表示活动件等截面体的截面厚度；
R表示活动件变截面体截面中半圆的半径；
h1表示活动件上端面与通孔II的中心线的距离。
所述压力传递组件由固定件、销轴和活动件组成；活动件通过销轴活动地安装在固定件的开口内。固定件为方柱体或为圆柱体，在固定件的下端面沿轴线朝上设有开口，开口沿开口的长度方向贯通，开口的高度H1＝0.2～0.5H0，开口两侧壁间距离B＝0.4～0.5a或B＝0.4～0.5D；开口两侧的中间位置处分别开有通孔I，两个通孔I的中心线为同一直线，两个通孔I的中心线高度H2＝0.6～0.7H1，通孔I的中心线与开口中心线相交且相互垂直。
活动件是由上部的等截面体和下部的变截面体组成的整体，活动件的高度h0＝1.3～1.4H1，活动件的长度l与固定件的开口长度a或L0相等。活动件的上部沿厚度方向开有通孔II，活动件上端面与通孔II的中心线的距离h1＝(0.97～0.98)(H1-H2)。
等截面体的截面厚度b＝0.95～0.98B；变截面体的截面由等腰梯形和半圆组成，半圆的半径R＝5～20mm，等腰梯形的一个底与半圆的直径重合，等腰梯形的另一个底与等截面体的厚度相等。
所述销轴的直径与通孔I的内径和通孔II的内径名义尺寸相同。
所述变截面体的截面与活动件的长度方向垂直。
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：
本发明由固定件、销轴和活动件组成；活动件通过销轴活动地安装在固定件的开口内。这种分体式结构，不仅加工容易，组装方便，且由于直接接触试样的活动件可以绕销轴适当地转动而消除了试样表面加工误差导致的接触不良情况，避免了试验时在试样表面产生应力集中，提高测试结果的准确性；还能有效地解决整体式压力传递组件由于与试样在高温下发生相互反应而产生粘连时难以分离的问题，同时还能容易地更换受损活动件，维护方便。
本发明能够将三点弯曲加载装置的压力传递给试样，在压力传递过程中自动地与试样的受压面能够紧密接触，有效地克服了当前固定整体式压力传递组件难以适应于加工误差较大试样易产生的应力集中而影响测试结果准确性的缺点。同时，采用分体式结构的优点还在于每次发生故障时仅需更换活动件，即可修复好整个压力传递组件，减少了整体更换压力传递组件造成的材料浪费，节约了测试成本。
因此，本发明具有维修成本低、更换方便和测试结果准确的特点。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是图1中固定件1为方柱体的结构示意图；
图3是图2的局部剖视图；
图4是图1中固定件1为圆柱体的结构示意图；
图5是图4的局部剖视图；
图6是图1中活动件3的一种形状示意图；
图7是图6的局部剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
为叙述简便起见，先将本具体实施方式涉及到的有关字母所表示的几何意义描述如下：
H0表示固定件1的高度；
H1表示固定件1开口的高度；
H2表示固定件1通孔I的中心线高度；
B表示固定件1开口两侧壁间的距离；
a表示固定件1为方柱体时横截面的边长；
D表示固定件1为圆柱体时横截面的直径；
L0表示固定件1为圆柱体时开口的长度；
l表示活动件3的长度；
h0表示活动件3的高度；
b表示活动件3等截面体的截面厚度；
R表示活动件3变截面体截面中半圆的半径；
h1表示活动件3上端面与通孔II的中心线的距离。
实施例中不再赘述。
实施例1
一种测试耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件。所述压力传递组件如图1所示，由固定件1、销轴2和活动件3组成；活动件3通过销轴2活动地安装在固定件1的开口内。如图2和图3所示，固定件1为方柱体，在固定件1的下端面沿轴线朝上设有开口，开口沿开口长度方向贯通；开口的高度H1＝0.3H0，开口两侧壁间距离B＝0.4a；开口两侧的中间位置处分别开有通孔I，两个通孔I的中心线为同一直线，两个通孔I的中心线高度H2＝0.6H1，通孔I的中心线与开口中心线相交且相互垂直。
如图6和图7所示，活动件3是由上部的等截面体和下部的变截面体组成的整体，活动件3的高度h0＝1.3H1，活动件3的长度l与固定件1的开口长度a相等。活动件3的上部沿厚度方向开有通孔II，活动件3上端面与通孔II的中心线的距离h1＝0.97H1-H2。
如图6和图7所示，等截面体的截面厚度b＝0.95B；变截面体的截面由等腰梯形和半圆组成，半圆的半径R＝5mm，等腰梯形的一个底与半圆的直径重合，等腰梯形的另一个底与等截面体的厚度相等。
所述销轴2的直径与通孔I的内径和通孔II的内径名义尺寸相同。
所述变截面体的截面与活动件3的长度方向垂直。
实施例2
一种测试耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件。所述压力传递组件如图1所示，由固定件1、销轴2和活动件3组成；活动件3通过销轴2活动地安装在固定件1的开口内。如图4和图5所示，固定件1为圆柱体，在固定件1的下端面沿轴线朝上设有开口，开口沿开口长度方向贯通，开口的高度H1＝0.5H0，开口两侧壁间距离B＝0.5D；开口两侧的中间位置处分别开有通孔I，两个通孔I的中心线为同一直线，两个通孔I的中心线高度H2＝0.7H1，通孔I的中心线与开口中心线相交且相互垂直。
如图6和图7所示，活动件3是由上部的等截面体和下部的变截面体组成的整体，活动件3的高度h0＝1.4H1，活动件3的长度l与固定件1的开口长度L0相等。活动件3的上部沿厚度方向开有通孔II，活动件3上端与通孔II的中心线的距离h1＝0.98H1-H2。
如图6和图7所示，等截面体的截面厚度b＝0.98B；变截面体的截面由等腰梯形和半圆组成，半圆的半径R＝20mm，等腰梯形的一个底与半圆的直径重合，等腰梯形的另一个底与等截面体的厚度相等。
所述销轴2的直径与通孔I的内径和通孔II的内径名义尺寸相同。
所述变截面体的截面与活动件3的长度方向垂直。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
本具体实施方式由固定件1、销轴2和活动件3组成；活动件3通过销轴2活动地安装在固定件1的开口内。这种分体式结构，不仅加工容易，组装方便，且由于直接接触试样的活动件3可以绕销轴2适当地转动而消除了试样表面加工误差导致的接触不良情况，避免了试验时在试样表面产生应力集中，提高测试结果的准确性；还能有效地解决整体式压力传递组件由于与试样在高温下发生相互反应而产生粘连时难以分离的问题，同时还能容易地更换受损活动件3，维护方便。
本具体实施方式能够将三点弯曲加载装置的压力传递给试样，在压力传递过程中自动地与试样的受压面能够紧密接触，有效地克服了当前固定整体式压力传递组件难以适应于加工误差较大试样易产生的应力集中而影响测试结果准确性的缺点。同时，采用分体式结构的优点还在于每次发生故障时仅需更换活动件3，即可修复好整个压力传递组件，减少了整体更换压力传递组件造成的材料浪费，节约了测试成本。
因此，本具体实施方式具有维修成本低、更换方便和测试结果准确的特点。

Claims (3)

1.一种测定耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件，其特征在于：
为叙述简便起见，先将有关字母所表示的几何意义描述如下：
H0表示固定件(1)的高度，
H1表示固定件(1)开口的高度，
H2表示固定件(1)通孔I的中心线高度，
B表示固定件(1)开口两侧壁间的距离，
a表示固定件(1)为方柱体时横截面的边长，
D表示固定件(1)为圆柱体时横截面的直径，
L0表示固定件(1)为圆柱体时开口的长度，
l表示活动件(3)的长度，
h0表示活动件(3)的高度，
b表示活动件(3)等截面体的截面厚度，
R表示活动件(3)变截面体截面中半圆的半径，
h1表示活动件(3)上端面与通孔II的中心线的距离；
所述压力传递组件由固定件(1)、销轴(2)和活动件(3)组成，活动件(3)通过销轴(2)活动地安装在固定件(1)的开口内；固定件(1)为方柱体或为圆柱体，在固定件(1)的下端面沿轴线朝上设有开口，开口沿开口的长度方向贯通，开口的高度H1＝0.2～0.5H0，开口两侧壁间距离B＝0.4～0.5a或B＝0.4～0.5D；开口两侧的中间位置处分别开有通孔I，两个通孔I的中心线为同一直线，两个通孔I的中心线高度H2＝0.6～0.7H1，通孔I的中心线与开口中心线相交且相互垂直；
活动件(3)是由上部的等截面体和下部的变截面体组成的整体，活动件(3)的高度h0＝1.3～1.4H1，活动件(3)的长度l与固定件(1)的开口长度a或L0相等；活动件(3)的上部沿厚度方向开有通孔II，活动件(3)上端面与通孔II的中心线的距离h1＝(0.97～0.98)(H1-H2)；
等截面体的截面厚度b＝0.95～0.98B，变截面体的截面由等腰梯形和半圆组成，半圆的半径R＝5～20mm，等腰梯形的一个底与半圆的直径重合，等腰梯形的另一个底与等截面体的厚度相等。
2.根据权利要求1所述测定耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件，其特征在于所述销轴(2)的直径与通孔I的内径和通孔II的内径名义尺寸相同。
3.根据权利要求1所述测定耐火材料抗折强度用三点弯曲加载装置的压力传递组件，其特征在于所述变截面体的截面与活动件(3)的长度方向垂直。
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