CN202522484U

CN202522484U - 一种用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验装置

Info

Publication number: CN202522484U
Application number: CN2012200900798U
Authority: CN
Inventors: 陈建中; 李卓球; 朱四荣; 孔越林
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2022-03-12

Abstract

本实用新型涉及一种用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验装置，支座、左支撑杆、右支撑杆和固定横杆连接形成大框架，左支撑杆和右支撑杆上分别设置有下挡板和上挡板，固定横杆及设置在上挡板与下挡板之间的可动横杆上均通过螺栓连接有数个挂钩，挂钩上挂有滑轮，左载重台、右载重台通过柔索连接并相互缠绕在滑轮上，固定夹具和可动夹具分别通过销钉固定在支座和可动横杆。本实用新型的有益效果在于：本实用新型具有试验方法简单、制作成本低、加载方便可靠、灵活性强、结果自动记录等特点，从而可以更方便的进行长期拉伸性能测试，获得可靠的长期拉伸性能指标。

Description

一种用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验装置。

背景技术

在一定温度条件下，弹性固体都会表现出粘弹性性能，而部分高分子聚合物和聚合物基复合材料在常温下就表现出明显的粘弹性材料。随着越来越多的材料高温使用条件要求及聚合物基复合材料结构的广泛应用，需要对材料的粘弹性能进行更深入的研究。蠕变是粘弹性材料的基本性质之一，即在恒定荷载下其应变会不断增加，直至发生破坏。而以这些材料构成的工程结构都是有一定的使用寿命要求的，必须在其使用寿命内确保不会因蠕变发生破坏，因此需要获得材料在恒定荷载下的基本长期性能指标，主要是在不同的初始恒定拉伸荷载作用下破坏的时间及其应变随时间的关系，这样才能进行合理的设计。

目前对材料在恒定荷载作用下的长期拉伸性能试验一般是采用直接在材料下部挂重物的方法，这种方法所加荷载有限，对于一些强度比较高的材料，如玻璃纤维增强塑料，在标准试样下可能需要高达好几吨的荷载，一方面这好几吨的重物无法直接挂到试样下方，另一方面需要同时对大量的试样进行试验，所需重物的总重将是非常庞大的。另外有些试验设备，如一般的材料试验机，可以通过机械、液压等方式比较方便的提供较大的恒定拉伸荷载，但其价格太高，不可能同时购置多台仅用于长期拉伸试验。此外，一般的简易加载设备，如千斤顶等，在加载过程中不能保持为恒定荷载，不能自动记录试验结果，需要实验人员值守，工作量大，试验精度低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足而提供一种简单方便、经济适用、可靠高效的用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验装置，其特征在于包括有支座、固定夹具、可动夹具、下挡板、可动横杆、计时器、左载重台、左支撑杆、挂钩、固定横杆、右支撑杆、滑轮、右载重台、上挡板、柔索，其中支座、左支撑杆、右支撑杆和固定横杆连接形成大框架，左支撑杆和右支撑杆上分别设置有下挡板和上挡板，固定横杆及设置在上挡板与下挡板之间的可动横杆上均通过螺栓连接有数个挂钩，挂钩上挂有滑轮，左载重台、右载重台通过柔索连接并相互缠绕在滑轮上，固定夹具和可动夹具分别通过销钉固定在支座和可动横杆。

按上述方案，所述的柔索两端还与可动横杆相连

按上述方案，所述的上挡板还粘接有计时器。

本实用新型的用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验方法，包括有以下步骤：

1）将试样由固定夹具、可动夹具分别夹持住试样两端，然后在左载重台、右载重台14上加载等质量重物；根据试样要求确定所加载重物的具体质量和滑轮13的组成形式；

2）在加载重物完成之后，随即开启计时装置，开始记录试验时间；

3）当试样拉伸破坏时，可动横杆迅速上移接触上挡板，并同时触发安装在上挡板上的计时器7的触发装置，将自动记录破坏时间，由此得到试验结果。

本实用新型的装置中固定夹具和可动夹具进行改装后还可进行压缩、弯曲等其他长期力学性能的试验。

本实用新型还可根据需要将该装置下部整体放入恒温水箱中使试样完全浸入水中，通过对水进行控温以实现在不同温度下的试验及水环境要求，或通过配备恒温恒湿环境箱将试样放入该恒温恒湿环境箱中获得不同湿热条件下的试验。此外，还可采用一般的应变测量设备对试样在试验过程中的应变进行监测。这里的环境箱、应变测量设备均可采用公知技术。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型利用滑轮装置，通过较小的重物来实现施加较大恒定荷载的目的，并且滑轮数量和柔索绕滑轮路径的可选择性，使试验人员可以自由控制力的放大倍数；加载过程中，即使试样发生较大的变形量使重物产生一定的位移，作用在试样上的荷载始终为恒定荷载；试验结果（破坏时间）由该装置自动记录，本实用新型具有试验方法简单、制作成本低、加载方便可靠、灵活性强、结果自动记录等特点，从而可以更方便的进行长期拉伸性能测试，获得可靠的长期拉伸性能指标。

附图说明

图1是实施例1恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验加载装置示意图；

图2是图1的右视图

图3是图1的沿A-A线的剖视图；

图4是实施例2对应示意图；

图5是实施例3对应示意图；

图6是实施例4对应示意图；

图中：1-支座，2-固定夹具，3-拉伸试样，4-可动夹具，5-下挡板，6-可动横杆，7-计时器，8-左载重台，9-左支撑杆，10-挂钩，11-固定横杆，12-右支撑杆，13-滑轮，14-右载重台，15-上挡板，16-柔索，17-恒温水箱，18-环境箱，19-应变测量设备。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细的说明，但是此说明不会构成对本实用新型的限制。

实施例1：

如图1-3所示，包括有支座1、固定夹具2、可动夹具4、下挡板5、可动横杆6、计时器7、左载重台8、左支撑杆9、挂钩10、固定横杆11、右支撑杆12、滑轮13、右载重台14、上挡板15、柔索16，其中支座1与地面接触，支座1、左支撑杆9、右支撑杆12和固定横杆11所组成的大框架的连接方式可以是焊接或者螺栓连接，左支撑杆9和右支撑杆12上分别焊接设置有下挡板5和上挡板15，固定横杆11及设置在上挡板与下挡板之间的可动横杆6上均通过螺栓连接有数个挂钩10，挂钩上挂有滑轮13，左载重台8、右载重台通过柔索16连接并相互缠绕在滑轮13上，固定夹具2和可动夹具4分别通过销钉固定在支座1和可动横杆6，计时器7直接粘接在上挡板15上。

具体的试验方法包括以下步骤：

1）依据拉伸试样3的不同条件及试验要求，确定需要加载的恒定载荷值，根据荷载值的大小，确定重物重力的放大倍数，从而确定需要滑轮13的数量和柔索16的缠绕方式。将可动横杆6搁置于下挡板5上，由固定夹具2和可动夹具4夹持住拉伸试样3。依照确定的滑轮13和柔索16排布方式连接可动横杆6和固定横杆11，并将左载重台8和右载重台14与柔索16连接。同时向左载重台8和右载重台14加载先前确定重量的重物；

2）打开计时器7，开始计时；

3）经长期恒定荷载的作用，试样发生破坏。可动横杆6在加载重物的作用下迅速上移，与上挡板15碰撞，同时激发计时器的触碰装置结束计时，得到试样的加载破坏时间，试验结束。

实施例2

如图4所示，与实施例1基本相同，只是配备恒温水箱装置，将实施例1的装置下部直至试样整体放入恒温水箱17中以实现水环境及不同温度下的试验要求。

实施例3

如图5所示，与实施例1基本相同，只是配备恒温恒湿环境箱装置，将实施例1的装置中试样整体放置在环境箱18中以实现不同湿热条件下的试验要求。

实施例4

如图6所示，在实施例1、实施例2和实施例3中分别配备应变测量设备19，以实现应变的监测。

Claims

1.用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验装置，其特征在于包括有支座(1)、固定夹具(2)、可动夹具(4)、下挡板(5)、可动横杆(6)、计时器(7)、左载重台(8)、左支撑杆(9)、挂钩(10)、固定横杆(11)、右支撑杆(12)、滑轮(13)、右载重台(14)、上挡板(15)、柔索(16)，其中支座(1)、左支撑杆(9)、右支撑杆(12)和固定横杆(11)连接形成大框架，左支撑杆(9)和右支撑杆(12)上分别设置有下挡板(5)和上挡板(15)，固定横杆(11)及设置在上挡板与下挡板之间的可动横杆(6)上均通过螺栓连接有数个挂钩(10)，挂钩上挂有滑轮(13)，左载重台(8)、右载重台通过柔索(16)连接并相互缠绕在滑轮(13)上，固定夹具(2)和可动夹具(4)分别通过销钉固定在支座(1)和可动横杆(6)。

2.按权利要求1所述的用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验装置，其特征在于所述的柔索(16)两端还与可动横杆(6)相连。

3.按权利要求1或2所述的用于恒定荷载下材料的长期拉伸性能试验装置，其特征在于所述的上挡板(15)还粘接有计时器(7)。