CN111579472A - 一种应力和电磁联合腐蚀试验装置及其挂线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应力和电磁联合腐蚀试验装置及其挂线装置，该应力和电磁联合腐蚀挂线装置包括用以向待测试样施加恒定载荷的应力施加装置和用以所述固定且绝缘连接通电导线的试样连接座；所述应力施加装置固定安装于所述试样连接座且与通电导线分离。该应力和电磁联合腐蚀挂线装置通过试样连接座和固定连接于试样连接座的应力施加装置实现了待测试样挂接于通电导线，该应力和电磁联合腐蚀挂线装置不会对通电导线的正常工作状态产生干扰，也不会造成通电导线的结构损伤，能够向待测试样提供恒应力、恒位移和恒定电磁场的实验环境，从而综合分析和研究应力和电磁场的联合腐蚀效果。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，尤其涉及一种应力和电磁联合腐蚀挂线装置。还涉及一种应力和电磁联合腐蚀试验装置，包括上述应力和电磁联合腐蚀挂线装置。
背景技术
金属或合金材质的零件或构件在使用过程中，会因静应力和腐蚀的共同作用而产生失效现象，而一些应用于高压线路的金属或合金零件，还会承受电磁作用。
目前分析和研究金属或合金材质的零件、构件的失效现象的装置大多仅分析应力和腐蚀作用，没有综合考虑电磁作用，因此研究结果往往与高压线路中的金属或合金零件的实际环境不符，进而无法为类似于高压线路等电磁环境中的金属或合金零件的失效现象提供真实、可靠和有效的数据支持。
发明内容
本发明的目的是提供一种应力和电磁联合腐蚀挂线装置，可以向待测试样提供恒应力、恒位移和电磁场的综合作用，从而令待测试样提供真实、可靠、有效的试验数据。本发明的另一目的是提供一种应力和电磁联合腐蚀试验装置，包括上述应力和电磁联合腐蚀挂线装置。
为实现上述目的，本发明提供一种应力和电磁联合腐蚀挂线装置，包括：
用以向待测试样施加恒定载荷的应力施加装置；
用以固定且绝缘连接通电导线的试样连接座；所述应力施加装置固定安装于所述试样连接座且与通电导线分离。
优选地，所述试样连接座连接有用以包围通电导线以实现绝缘连接的第一阻尼橡胶。
优选地，所述试样连接座包括刚性试样连接条和至少两个刚性导线连接部；
所述刚性试样连接条与通电导线彼此分离；
任一所述刚性连接部的一端固定连接于所述刚性试样连接条、另一端用以固定连接于通电导线。
优选地，所述刚性试样连接条平行于通电导线；
所述刚性试样连接条间隔设置有多个用以固定安装所述应力施加装置的安装孔。
优选地，所述刚性导线连接部的数目为两个，两个所述刚性导线连接部分别固定连接于所述刚性试样连接条的两端。
优选地，所述刚性导线连接部包括第一夹头和第二夹头；
所述第一夹头内壁的第一阻尼片和所述第二夹头内壁的第二阻尼片在通电导线的两侧相向扣合时包裹通电导线。
优选地，任一所述刚性导线连接部与所述刚性试样连接条的接触面之间还设有第二阻尼橡胶。
优选地，所述刚性导线连接部设有安装孔；所述刚性试样连接条连接有用以插嵌于所述安装孔内的安装销；
所述第二阻尼橡胶包括间隔设置于所述安装销的任一侧壁与所述安装孔之间的阻尼胶条。
优选地，所述应力施加装置包括螺杆；所述试样连接座设有用以供所述螺杆穿入的螺纹孔；穿入所述螺纹孔的所述螺杆通过锁定螺母固定连接所述试样连接座。
本发明所提供一种应力和电磁联合腐蚀试验装置，包括通电导线和如上所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置。
相对于上述背景技术，本发明所提供的应力和电磁联合腐蚀挂线装置包括试样连接座和应力施加装置。
试样连接座用于固定连接通电导线，且与通电导线绝缘连接。应力施加装置固定安装于试样连接座，且与通电导线彼此分离。可见，待测试样与通电导线相对固定，待测试样受到通电导线所产生的电磁场的作用，与此同时，应力施加装置向待测试样施加恒定载荷以产生恒定力。因此，本发明所提供的应力和电磁联合腐蚀挂线装置能够向待测试样提供恒应力、恒位移和恒定电磁场的实验环境，从而综合分析和研究应力和电磁场的联合腐蚀效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的应力和电磁联合腐蚀挂线装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的刚性导线连接部与安装销的装配示意图。
其中，01-待测试样、02-通电导线、2-螺杆、3-试样连接座、31-刚性试样连接条、32-刚性导线连接部、321-第一夹头、3211-第一阻尼片、322-第二夹头、3221-第二阻尼片、33-夹头调节孔、34-夹头锁定孔、4-安装销、41-刚性连接条安装孔、5-阻尼胶条、6-锁定螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1和图2，图1为本发明实施例所提供的应力和电磁联合腐蚀挂线装置的结构示意图；图2为本发明实施例所提供的刚性导线连接部与安装销的装配示意图。
本发明提供一种应力和电磁联合腐蚀挂线装置，包括用以绝缘且固定连接于通电导线02的试样连接座3和固定连接于试样连接座3的应力施加装置。其中，应力施加装置用于安装并向待测试样01施加恒定载荷以产生恒应力；安装于试样连接座3的应力施加装置与通电导线02互不接触、相对分离。
试样连接座3与通电导线02固定连接，二者保持相对固定，而安装有待测试样01的应力施加装置固定于试样连接座3，因此，前述待测试样01与通电导线02保持相对固定，此为恒位移。通电导线02两端的电压相对稳定，因此，通电导线02产生的电磁场相对稳定，而与通电导线02保持相对固定的待测试样01受到恒定电磁场作用，此为恒定电磁场。
试样连接座3可套接或卡接于通电导线02的外周，且试样连接座3与通电导线02的接触面相互挤压，从而通过过盈装配实现二者相对固定。
试样连接座3与通电导线02绝缘连接。试样连接座3可局部或全部采用非导体材质，换言之，试样连接座3可设置为非导体试样连接座3，或者试样连接座3设有用以固定连接通电导线02的非导体连接端，从而令试样连接座3与通电导线02绝缘固定。此外，还可在试样连接座3与通电导线02之间设有绝缘零件。
应力施加装置用于安装并向待测试样01施加恒定应力即恒应力。应力施加装置可以向待测试样01施加恒定的拉应力、压应力、剪切应力或扭转应力中的一者或多者。以C型环试样为例，应力施加装置可包括用以贯穿C型环试样的两端的螺栓，且C型环试样的任意一端的两侧设有用以锁紧C型环试样的端部的螺母。前述螺栓及螺母向C型环试样施加恒定的压力，令C型环试样维持固定的变形量，因此，该C型环试样承受恒定的应力。至于其他类型的应力施加装置，可参照现有技术中的相关设置，此处不逐一列举。
根据应力施加装置的具体结构，不同类型的应力施加装置可采用不同连接方式固定于试样连接座3。例如连接C型环试样的螺栓可通过紧固件可拆卸地安装于试样连接座3。
综上，本发明所提供的应力和电磁联合腐蚀挂线装置通过试样连接座3和固定连接于试样连接座3的应力施加装置实现了待测试样01挂接于通电导线02，该应力和电磁联合腐蚀挂线装置不会对通电导线02的正常工作状态产生干扰，也不会造成通电导线02的结构损伤，能够向待测试样01提供电磁和应力的联合作用环境。
下面结合附图和实施方式，对本发明所提供的应力和电磁联合腐蚀挂线装置做更进一步的说明。
在上述实施例的基础上，本发明所提供的实施例中，试样连接座3设有用以包围通电导线02的第一阻尼橡胶。第一阻尼橡胶的外周与试样连接座3的内壁贴合，第一阻尼橡胶的内壁贴合且卡紧通电导线02的外周。由于第一阻尼橡胶既具备绝缘特性，同时还具有良好的弹性和塑性，因此，第一阻尼橡胶一则起到试样连接座3与通电导线02的绝缘作用，二则能够改善试样连接座3与通电导线02的固定连接效果，三则能够起到缓冲和吸收振能的作用，减少待测试样01因外界环境而引起的位置变化和受力变形。
针对本发明所提供的试样连接座3，可包括刚性试样连接条31和至少两个刚性导线连接部32。
刚性试样连接条31与通电导线02彼此分离，用于固定连接应力施加装置。刚性试样连接条31与通电导线02的相对位置关系包括但不限于平行。
刚性试样连接条31可安装多个应力施加装置。为了满足试验的重复原则，本发明所提供的各个实施例中，刚性试样连接条31平行于通电导线02，从而向多个固定于前述刚性试样连接条31的待测试样01提供相同的磁场环境。
刚性导线连接部32的一端固定连接刚性试样连接条31、另一端用以固定连接通电导线02。刚性导线连接部32的数目设置为两条及以上，全部刚性导线连接部32沿刚性试样连接条31的长度方向的不同位置处连接，从而提高刚性试样连接条31与通电导线02的相对稳定性。例如，全部刚性导线连接部32分别连接于刚性试样连接条31的两端部和中部。
刚性试样连接条31和刚性导线连接部32可采用相同材质，也可采用不同材质。无论具体采用哪种材质加工，刚性试样连接条31和刚性导线连接部32均因具备刚性而具有良好的抵抗变形的能力，因此适用于通电导线02为高压线路的场合。此外，针对刚性试样连接条31而言，可降低多个待测试样01因串联结构而产生的鞭梢效应。
进一步地，刚性试样连接条31间隔设置有多个用以固定安装应力施加装置的安装孔。应力施加装置通过螺栓、螺母等紧固件可拆卸地连接于前述安装孔。
刚性试样连接条31平行于通电导线02，通过前述多个安装孔固定于刚性试样连接条31的多个待测试样01距离通电导线02的距离相等，进而在通电导线02所产生的磁场下受到相同的磁场作用。
为了简化该应力和电磁联合腐蚀挂线装置的安装和使用，在上述实施例的基础上，刚性试样连接条31通过两个刚性导线连接部32固定连接于通电导线02，前述两个刚性导线连接部32分别固定连接于刚性试样连接条31的两端。因该实施例中通电导线02与刚性试样连接条31平行分布，因此，刚性试样连接条31可垂直固定于通电导线02与刚性试样连接条31之间。
其中，本发明所采用的刚性试样连接条31具体为铝条。铝条的尺寸可设置为550mm×10mm×4mm。铝条沿长度方向每隔50mm预留一个的安装孔，安装孔的直径可设置为5mm，一根铝条设置10个安装孔，用于同时安装10个待测试样01。
针对本发明所采用的刚性导线连接部32，可包括第一夹头321和第二夹头322；第一夹头321和第二夹头322相对分布，二者可转动连接或滑动连接，从而实现相对分离和相对靠拢。
第一夹头321和第二夹头322相对分离时，第一夹头321和第二夹头322之间的间隙扩大，方便通电导线02从第一夹头321和第二夹头322之间脱出。第一夹头321和第二夹头322相对靠拢时，第一夹头321和第二夹头322之间的间隙扩大，方便第一夹头321和第二夹头322夹紧通电导线02。例如，第一夹头321和第二夹头322转动连接，二者形成中部铰接的剪刀状，捏紧第二夹头322和第二夹头322的尾部时，第一夹头321和第二夹头322的头部相对分离，进而令通电导线02卡入第一夹头321和第二夹头322内。第一夹头321和第二夹头322也可同侧端部铰接，从而形成具有开口的封闭环状结构，第一夹头321和第二夹头322从前述封闭环状结构的开口侧翻转打开，通电导线02卡入后再转动第一夹头321和第二夹头322，令前述封闭环状结构的开口侧闭合。
该实施例中，第一夹头321的内壁设有第一阻尼片3211，第二夹头322的内壁设有第二阻尼片3221。第一夹头321和第二夹头322可以自由开合，通过合闭第一夹头321和第二接头，第一阻尼片3211和第二阻尼片3221在第一夹头321和第二夹头322相对靠拢时自通电导线02的两侧扣合成环状结构，从而包裹通电导线02。
需要说明的是，第一夹头321的内壁和第二夹头322的内壁指的是第一夹头321和第二夹头322彼此相邻且相向分布的侧壁。
刚性导线连接部32的中部还设有夹头调节孔33和夹头锁定孔34。夹头调节孔33用于调整第一夹头321和第二夹头322在相对移动或相对转动时的位置，从而根据通电导线02的具体尺寸增大或减小第一阻尼片3211和第二阻尼片3221在扣合时的间隙。夹头调节孔33内连接有用以锁紧第一夹头321和第二夹头322的紧定螺栓，夹头锁定孔34内连接有插销，从而进一步固定第一夹头321和第二夹头322。
除了在通电导线02与试样连接座3之间设有缓冲、吸振结构以外，任一刚性导线连接部32与刚性试样连接条31的接触面之间也可设置缓冲、吸振结构。在一种具体实施例中，刚性导线连接部32与刚性试样连接条31的接触面之间设有第二阻尼橡胶，第二阻尼橡胶位于刚性导线连接部32与刚性试样连接条31的接触面之间。
第二阻尼橡胶的形状与尺寸取决于刚性导线连接部32与刚性试样连接条31的具体连接方式与连接结构。可参考图2，刚性导线连接部32设有安装孔，刚性试样连接条31连接有用以插嵌于安装孔内的安装销4，安装销4插入安装孔内，通过轴孔配合实现刚性导线连接部32与刚性试样连接条31的固定连接。其中，安装销4呈十字型结构，具有四个向外凸起的支撑面，插入安装孔内的安装孔仅通过前述四个支撑面接触安装孔。基于这一机构，第二阻尼橡胶包括四根阻尼胶条5，任意一根阻尼胶条5穿入且过盈装配于安装孔的内壁与相邻支撑面的过渡面之间。
针对上述安装销4，可通过L型板固定。安装销4垂直固定于前述L型钢板的端部表面，刚性试样连接条31贴合于前述L型钢板的另一端部表面，并通过L型板端部的刚性连接条安装孔41锁紧。
为了方便固定连接应力施加装置和试样连接座3，应力施加装置包括螺杆2，相应地，试样连接座3设有用以供螺杆2穿入的螺纹孔。穿入螺纹孔的螺杆2通过锁定螺母6固定连接试样连接座3。以待测试样01为C型环试样为例，应力施加装置的螺杆2连接有至少两对螺母和一个锁定螺母6，前述两对螺母分别用于锁紧C型环试样的两端，锁定螺母6与背离C型环试样的螺母相互靠拢且锁紧试样连接座3。
本发明还提供一种应力和电磁联合腐蚀试验装置，包括通电导线02和如上所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置。
本发明所采用的通电导线02可设置为高压线路中的高压线，也可通过电源等供电设备将导线连接于电路的回路中，从而形成通电导线02。为了更精确的获取应力和电磁对待测试样01的联合作用，本发明所提供的以下实施例中，优先采用高压线路中的高压线作为通电导线02。
多个应力和电磁联合腐蚀挂线装置可连接于同一通电导线02。例如4～5个应力和电磁联合腐蚀挂线装置共用同一通电导线02，任一应力和电磁联合腐蚀挂线装置的试样连接座3安装有10个C型环试样，每隔一段时间取下一个应力和电磁联合腐蚀挂线装置所连接的全部C型环试样进行研究分析。同一应力和电磁联合腐蚀挂线装置的多个待测试样01需要维持40～60天的挂线状态。这一期间，通电导线02始终维持通电状态。
以上对本发明所提供的应力和电磁联合腐蚀试验装置及其挂线装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种应力和电磁联合腐蚀挂线装置，其特征在于，包括：
用以向待测试样(01)施加恒定载荷的应力施加装置；
用以固定且绝缘连接通电导线(02)的试样连接座(3)；所述应力施加装置固定安装于所述试样连接座(3)且与通电导线(02)分离。
2.根据权利要求1所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置，其特征在于，所述试样连接座(3)连接有用以包围通电导线(02)以实现绝缘连接的第一阻尼橡胶。
3.根据权利要求1所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置，其特征在于，所述试样连接座(3)包括刚性试样连接条(31)和至少两个刚性导线连接部(32)；
所述刚性试样连接条(31)与通电导线(02)彼此分离；
任一所述刚性连接部(32)的一端固定连接于所述刚性试样连接条(31)、另一端用以固定连接于通电导线(02)。
4.根据权利要求3所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置，其特征在于，
所述刚性试样连接条(31)平行于通电导线(02)；
所述刚性试样连接条(31)间隔设置有多个用以固定安装所述应力施加装置的安装孔。
5.根据权利要求4所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置，其特征在于，所述刚性导线连接部(32)的数目为两个，两个所述刚性导线连接部(32)分别固定连接于所述刚性试样连接条(31)的两端。
6.根据权利要求3所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置，其特征在于，所述刚性导线连接部(32)包括第一夹头(321)和第二夹头(322)；
所述第一夹头(321)内壁的第一阻尼片(3211)和所述第二夹头(322)内壁的第二阻尼片(3221)在通电导线(02)的两侧相向扣合时包裹通电导线(02)。
7.根据权利要求3所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置，其特征在于，任一所述刚性导线连接部(32)与所述刚性试样连接条(31)的接触面之间还设有第二阻尼橡胶。
8.根据权利要求7所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置，其特征在于，所述刚性导线连接部(32)设有安装孔；所述刚性试样连接条(31)连接有用以插嵌于所述安装孔内的安装销(4)；
所述第二阻尼橡胶包括间隔设置于所述安装销(4)的任一侧壁与所述安装孔之间的阻尼胶条(5)。
9.根据权利要求1至8任一项所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置，其特征在于，所述应力施加装置包括螺杆(2)；所述试样连接座(3)设有用以供所述螺杆(2)穿入的螺纹孔；穿入所述螺纹孔的所述螺杆(2)通过锁定螺母(6)固定连接所述试样连接座(3)。
10.一种应力和电磁联合腐蚀试验装置，其特征在于，包括通电导线(02)和如权利要求1至9任一项所述的应力和电磁联合腐蚀挂线装置。
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2020
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