CN204142574U - 一种单向应力加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种单向应力加载装置，包括载荷保持框、加载滑块、测力滑块、加载螺钉和压力传感器；载荷保持框呈长方形，在竖直相对的两边框上开有同轴的滑槽，加载滑块和测力滑块两个滑块分别安装于两边框的滑槽上；试样位于载荷保持框中，两端分别固定于两个滑块；加载螺钉安装于加载滑块的外侧，其螺纹顶端与载荷保持框顶紧；测力滑块与载荷保持框外侧设置有安装压力传感器的空腔；压力传感器固定于测力滑块，两侧与测力滑块和载荷保持框接触。本实用新型装置采用手动加载，结构简洁；试样处于装置中心，前后无阻挡，开敞性好、操作简便；滑块在载荷保持框的槽内运动，通过控制滑块和槽的加工精度，可使载荷保持良好的单向性。

Description

一种单向应力加载装置

技术领域

本实用新型属于材料工程测试技术领域，特别是涉及一种用于对金属材料或土木工程材料进行加载试验和应变测量的装置。

背景技术

采用X射线应力分析仪、中子衍射装置等测量试样表面或内部应力时，因仪器分析软硬件的原因容易导致测量结果与实际应力值出现偏差，此时，可通过单向应力加载及应变测量装置对应力测定仪器进行标定，从而有助于对仪器软硬件进行优化，提高仪器的测量精度。标定的过程是：对样品施加一定的载荷，同时采用应变测量仪和X射线应力分析仪或中子衍射装置测试样品的应变，二者相比较，得到X射线应力分析仪或中子衍射装置的应变测量误差。

该装置具有结构简洁、操作简便、外形小巧、开敞性好以及造价低廉的特点，除用于对应力无损检测仪器进行标定外，还可用于粗略测试材料的单向拉伸性能。

单向应力加载及应变测量装置通过转动加载螺钉施加拉伸载荷，载荷大小可根据需要逐步增加。现有的单向应力加载装置，以电机驱动涡轮蜗杆运动，使与之相连的滑块向右移动，从而对试样施加一定的拉伸载荷。由于试件夹具后方有背板，增加了对X射线或中子的衰减，该装置更适合对测量试样表面应变的普通X射线应力测试仪进行标定。主要有以下三点不足：

1. 采用电机加蜗轮蜗杆的方式加载，载荷传递路线长；

2. 通常要配备专业软件对电机进行控制，系统复杂度高，操作较为复杂；

3. 电机所加载荷受电机功率的影响，如需施加较大载荷，则需配备较大的电机，使得加载装置的体积和重量增加。

实用新型内容

本实用新型提供一种结构简单、开敞性好的单向施加载荷的装置，该装置仅对试样施加沿轴向的拉伸载荷，载荷可在0~500kg、0~1000kg等多个范围内调整。

本实用新型单向应力加载装置，包括载荷保持框、加载滑块、测力滑块、加载螺钉和压力传感器；

载荷保持框呈长方形，在竖直相对的两边框上开有同轴的滑槽，加载滑块和测力滑块两个滑块分别安装于两边框的滑槽上；试样位于载荷保持框中，两端分别固定于两个滑块；

加载螺钉安装于加载滑块的外侧，其螺纹顶端与载荷保持框顶紧；

测力滑块与载荷保持框外侧设置有安装压力传感器的空腔；

压力传感器固定于测力滑块，两侧与测力滑块和载荷保持框接触。

本实用新型的滑槽设置于载荷保持框边框的两侧，滑块呈U型穿过边框两侧的滑槽。

此外，可在本实用新型的载荷保持框边框的单侧开设滑槽。

还可以，本实用新型的滑槽为穿过载荷保持框边框的通孔。

进一步地，滑槽的截面呈梯形，开口小于槽底，可更有利于减小滑块的晃动，使载荷保持好的单向性。

本实用新型中，试样通过试样夹固定于滑块，试样夹通过定位销与加载滑块和测力滑块连接。

本实用新型装置可用于对X射线应力分析仪及中子衍射应力无损测量装置进行标定，也可用于对土木工程材料进行应力加载试验。

本实用新型装置的优点有：

1.结构简洁

由于采用手动加载，避免了采用电机加载所需的控制电路和软件，与采用电机加载的装置比，本实用新型装置的结构更为简洁；

2.开敞性好、操作简便

试样安装好后，处于载荷保持框的中心部位，前后没有其他结构阻挡，便于穿透能力强的特征X射线直接透过试样进行应变测试；

3.载荷单向性好，应变测量值可靠

对试样施加载荷后，滑块带动试样在载荷保持框所开的槽内运动，通过控制滑块和槽的加工精度，使载荷保持好的单向性。

附图说明

图1 单向应力加载装置主视图

图2单向应力加载装置俯视图

    图中：1.测力滑块； 2.载荷保持框；3.定位销；4.试样夹具；5. 销钉；6.加载滑块；7.加载螺钉；8.试样；9. 压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

见图1和图2，第一步：将加载滑块(6)和测力滑块(1)插入载荷保持框(2)两侧开的槽内，并将压力传感器(9)装入测力滑块(1)的空腔内；

第二步：将试样(8)用销钉(5)安装固定到试样夹具(4)上，随后用定位销(3)将装好试样的夹具分别与加载滑块(6)和测力滑块(1)相连；

第三步：安装加载螺钉(7)，转动加载螺钉(7)，螺杆带动滑块(6)及试样夹具(4)向加载螺钉(7)一侧移动，即可对试样(8)施加一定的拉伸载荷，载荷的大小可由压力传感器(9)测得。

当需要测试应变时，在试样上粘贴应变片，并将应变片与应变测量仪和计算机相连，即可获得加载过程中试样的应变。

滑槽的截面可设置为呈梯形，开口小于槽底，可更有利于减小滑块的晃动，使载荷保持好的单向性。

此外，可在载荷保持框边框的单侧设置滑槽。还可以，滑槽为穿过载荷保持框边框的通孔。

滑块可以呈T型或L型，以利于安装加载螺钉和压力传感器。

还可以，将压力传感器改为拉力传感器设置于载荷保持框内侧。

以上仅为本实用新型的优选实施例，其他不脱离本实用新型思想的技术方案均在本专利的保护范围内。

Claims (7)

1. 一种单向应力加载装置，其特征在于，其包括载荷保持框、加载滑块、测力滑块、加载螺钉和压力传感器，

载荷保持框呈长方形，在竖直相对的两边框上开有同轴的滑槽；

加载滑块和测力滑块两个滑块分别安装于载荷保持框两边框的滑槽上；

应力加载的试样位于载荷保持框内，两端分别固定于两个滑块；

加载螺钉安装于加载滑块的外侧端的螺纹孔，加载螺钉螺纹顶端顶于载荷保持框外侧；

测力滑块与载荷保持框外侧之间设置有安装压力传感器的空腔；

压力传感器固定于测力滑块，两侧与测力滑块和载荷保持框接触。

2. 根据权利要求1所述的一种单向应力加载装置，其特征在于，所述滑槽设置于载荷保持框边框的两侧，滑块呈U型穿过边框两侧的滑槽。

3. 根据权利要求1所述的一种单向应力加载装置，其特征在于，所述载荷保持框边框的单侧开有的滑槽。

4. 根据权利要求1所述的一种单向应力加载装置，其特征在于，所述滑槽为穿过载荷保持框边框的通孔。

5.根据权利要求1至4之一所述的一种单向应力加载装置，其特征在于，所述滑槽的截面呈梯形，开口小于槽底，可更有利于减小滑块的晃动，使载荷保持好的单向性。

6.根据权利要求1至4之一所述的一种单向应力加载装置，其特征在于，所述试样通过试样夹固定于滑块，试样夹通过定位销与加载滑块和测力滑块连接。

7.根据权利要求5所述的一种单向应力加载装置，其特征在于，所述试样通过试样夹固定于滑块，试样夹通过定位销与加载滑块和测力滑块连接。