CN204228586U - 一种板材应力模拟测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种板材应力模拟测试装置，包括：座体，座体放置在实验台上；夹持组件，锁紧组件，拉伸组件，所述拉伸组件包括：挂钩，挂钩底端固连在座体的侧壁；弹簧，弹簧一端固连在挂钩上；弹簧的另一端固连在锁紧组件上；试样，试样的宽度通过宽度计算公式确定。该模拟测试装置能比较准确的模拟板材在运输及储存过程中的受力情况，进而准确的模拟板材表面的锈蚀状况。

Description

一种板材应力模拟测试装置

技术领域

本实用新型涉及金属材料加工技术领域，特别涉及一种板材应力模拟测试装置。

背景技术

为了满足不同的使用要求，连续热镀锌板会进行不同的表面处理，如钝化处理、耐指纹处理、自润滑处理等。表面处理后的连续热镀锌板一般需要对耐湿热性能进行检测，目的是检测钢卷在湿热环境中运输及储存时是否发生表面锈蚀。目前检测连续热镀锌板耐湿热性能的一般方法为：将试样单片放置或叠片放置在恒温恒湿箱中，在一定的温度和湿度下放置一段时间后，目测或用色差仪检测钢板表面是否发黑或产生白锈。连续热镀锌生产线上在钢卷卷取过程中施加了一定的张力，因此在成卷后运输及存储过程中，钢板受到拉应力和压应力两种应力作用，而应力状态特别是拉应力会加速钢板在湿热环境下的腐蚀。进行钢板耐湿热性试验时只有考虑板材所受应力，试验结果才有意义。

目前行业内在进行板材耐湿热性能试验时，采用夹具对板材施加拉应力和压应力，但未见对板材所受拉应力进行定量模拟的夹具和方法，而拉应力的大小是影响钢卷在湿热环境中运输及储存时表面状态的关键因素，不能模拟实际拉应力大小的夹具不能准确反映板卷在运输及储存时是否出现锈蚀问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种能比较准确的模拟板材在运输及储存过程中的受力情况，进而准确的模拟板材表面的锈蚀状况的板材应力模拟测试装置。

本实用新型提供的板材应力模拟测试装置，用于模拟板材在运输及存储过程中的受力情况，包括：

座体，所述座体放置在实验台上；

夹持组件，所述夹持组件包括：

第一夹持部件，所述第一夹持部件设置在座体的底面上；

第二夹持部件，所述第二夹持部件设置在所述第一夹持部件的正上方；所述第二夹持部件与第一夹持部件夹持试样的一端；

第三夹持部件，所述第三夹持部件设置在座体的底面上；

第四夹持部件，所述第四夹持部件设置在所述第三夹持部件的正上方；所述第四夹持部件与第三夹持部件夹持试样的另一端；

锁紧组件，所述锁紧组件包括：

第一锁紧组件，所述第一锁紧组件包括4组第一螺栓与第一螺母；

所述4组第一螺栓与第一螺母将所述第二夹持部件与第一夹持部件夹紧；所述4组第一螺栓与第一螺母分别设置在所述第二夹持部件及第一夹持部件四个角的位置；

第二锁紧组件，所述第二锁紧组件包括4组第二螺栓与第二螺母；

所述4组第二螺栓与第二螺母将所述第四夹持部件与第三夹持部件夹紧；所述4组第二螺栓与第二螺母分别设置在所述第四夹持部件及第三夹持部件四个角的位置；

拉伸组件，所述拉伸组件包括：

挂钩，所述挂钩底端固连在所述座体的侧壁；

弹簧，所述弹簧一端固连在所述挂钩上；所述弹簧的另一端固连在所述锁紧组件上；

试样，所述试样的宽度b＝l×k×(L/2-L1-L2-L3)/F；其中，b为试样的宽度；l为所述板材的实际宽度；F为所述板材在运输及存储过程中所受的实际拉力，所述L是所述座体的两个内侧壁之间的距离；所述L1为所述座体一端的内侧壁与相连的所述挂钩的钩头之间的距离；所述L3是第一锁紧螺母到所述第一夹持部件远端边缘的距离；所述L2为弹簧的长度；所述k为弹簧的刚度。

作为优选，所述第一夹持部件、第二夹持部件、第三夹持部件及第四夹持部件为规则长方体，且形状尺寸相同；

所述第一夹持部件与第三夹持部件对齐靠紧；所述第二夹持部件与第四夹持部件对齐靠紧。

作为优选，所述拉伸组件包括：

8个所述挂钩，所述8个挂钩分两组对称设置在所述座体的两个内侧壁；

8个所述弹簧，所述8个弹簧的一端与所述挂钩固连，另一端对应固连在所述第一锁紧组件及第二锁紧组件上；

所述弹簧采用不锈钢拉伸弹簧。

本实用新型提供的一种板材应力模拟测试装置通过设置第一锁紧组件、第二锁紧组件及夹持组件，第一锁紧组件夹紧第二夹持部件与第一夹持部件，第二锁紧组件夹紧第四夹持部件与第三夹持部件，这样能实现第一夹持部件、第二夹持部件、第三夹持部件及第四夹持部件对试样施加压应力，通过设置拉伸组件，弹簧拉伸锁紧组件，进而对试样上施加拉应力，根据板材的实际宽度和板材在运输及储存过程中所受的实际拉力确定试样的宽度，使试样所受拉应力大小与板材所受实际拉应力大小相等，可定量模拟热镀锌板材在运输及储存过程中的受力状态，使耐湿热性试验可以更好地反映热镀锌板材在湿热环境的运输及储存过程中是否会出现表面锈蚀问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的板材应力模拟测试装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的板材应力模拟测试装置中试样的结构示图。

图3是本实用新型实施例提供的板材应力模拟测试装置的结构主视图。

图4是本实用新型实施例提供的板材应力模拟测试装置中弹簧的结构示图。

其中各标号代表的部件依次为：1座体、2第一锁紧组件、3弹簧、4试样、5第二锁紧组件、6第一夹持部件、7第二夹持部件、8第三夹持部件、9第四夹持部件。

具体实施方式

为了深入了解本实用新型，下面结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细说明。

参见附图1和3，本实用新型提供的板材应力模拟测试装置，用于模拟板材在运输及存储过程中的受力情况，包括：

座体1，座体1放置在实验台上。

夹持组件，夹持组件包括：第一夹持部件6，第一夹持部件6设置在座体1的底面上；第二夹持部件7，第二夹持部件7设置在第一夹持部件6的正上方；第二夹持部件7与第一夹持部件6夹持试样4的一端；第三夹持部件8，第三夹持部件8设置在座体1的底面上；第四夹持部件9，第四夹持部件9设置在第三夹持部件8的正上方；第四夹持部件9与第三夹持部件8夹持试样4的另一端。

锁紧组件，锁紧组件包括：第一锁紧组件2，第一锁紧组件2将第二夹持部件7与第一夹持部件6夹紧；通过第一锁紧组件2对第二夹持部件7与第一夹持部件6施加压力，进而在试样4的一端产生压应力。第二锁紧组件5，第二锁紧组件5将第四夹持部件9与第三夹持部件8夹紧；通过第二锁紧组件5对第四夹持部件9与第三夹持部件8施加压力，进而在试样4的另一端产生压应力。试样4两端受到的压应力大小相等方向相反，实现平衡。

拉伸组件，拉伸组件包括：挂钩，挂钩底端固连在座体1的侧壁；弹簧3，弹簧3一端固连在挂钩上；弹簧3的另一端固连在锁紧组件上。

参见附图2，试样4，试样4的宽度通过宽度计算公式确定。

作为优选，第一夹持部件6、第二夹持部件7、第三夹持部件8及第四夹持部件9为规则长方体，且形状尺寸相同；第一夹持部件6与第三夹持部件8对齐靠紧；第二夹持部件7与第四夹持部件9对齐靠紧，这样保证试样4两端的受力平衡。

其中，第一锁紧组件2包括4组第一螺栓与第一螺母；4组第一螺栓与第一螺母将第二夹持部件7与第一夹持部件6夹紧；4组第一螺栓与第一螺母分别设置在第二夹持部件7及第一夹持部件6四个角的位置，通过拧紧第一锁紧螺母增加第一夹持部件6及第二夹持部件7对试样4一端的压应力。

第二锁紧组件5包括4组第二螺栓与第二螺母；4组第二螺栓与第二螺母将第四夹持部件9与第三夹持部件8夹紧；4组第二螺栓与第二螺母分别设置在第四夹持部件9及第三夹持部件8四个角的位置，通过拧紧第二锁紧螺母增加第四夹持部件9及第三夹持部件8对试样4另一端的压应力。

参见附图1，作为优选，拉伸组件包括：8个挂钩，8个挂钩分两组对称设置在座体1的两个内侧壁；对应8个挂钩设置8个弹簧3，8个弹簧3的一端与挂钩固连，另一端对应固连在第一锁紧组件2及第二锁紧组件5上；即靠近第一锁紧组件2的4个弹簧3与第一锁紧组件2近端边缘的2个螺栓固连，靠近第二锁紧组件5的4个弹簧3与第二锁紧组件5近端边缘的2个螺栓固连。弹簧3采用不锈钢拉伸弹簧；参见附图4，弹簧3的长度为L2，弹簧3的刚度为k。

参见附图2～4，其中，座体1的两个内侧壁之间的距离为L；座体1一端的内侧壁与相连的挂钩的钩头之间的距离为L1；第一锁紧螺母到第一夹持部件6远端边缘或第二夹持部件7远端边缘的距离为L3；第二锁紧螺母到第三夹持部件8远端边缘或第四夹持部件9远端边缘的距离也是L3；弹簧3的长度为L2；弹簧3的刚度为k。

宽度计算公式为b＝l×k×(L/2-L1-L2-L3)/F；其中，b为试样4的宽度；l为板材的实际宽度；F为板材在运输及存储过程中所受的实际拉力。通过该宽度计算公式确定试样的宽度，使试样4所受拉应力大小与板材所受实际拉应力大小相等，可定量模拟热镀锌板材在运输及储存过程中的受力状态，使耐湿热性试验可以更好地反映热镀锌板材在湿热环境的运输及储存过程中是否会出现表面锈蚀问题。

下面通过具体实施例对本实用新型进行进一步说明。

选用试样的材质为耐指纹连续热镀锌板，进行耐湿热试验前，根据板材实际宽度l、板材所受实际拉力F和该测试装置的尺寸设计试样的宽度b，使试样4所受压应力及拉应力大小与板材所受实际应力大小相等。弹簧3采用302不锈钢拉伸弹簧，弹簧3的刚度k为14N·mm^-1，热镀锌板材的实际宽度为1250mm，板材所受实际拉力为30kN。座体1两端的内侧壁之间的距离为300mm，座体1一端的内侧壁与相连的挂钩的钩头之间的距离L1为5mm，弹簧3的长度为50mm，第一锁紧螺母到第一夹持部件6远端边缘或第二夹持部件7远端边缘的距离L3为60mm，b＝1250×14×(300/2-5-50-60)/30000＝20.4mm。将耐指纹连续热镀锌板剪切成长方形的试样4样片，试样4样片宽度为计算的宽度20.4mm，将两片宽度为20.4mm的样片叠加，放置于该测试装置的夹持组件中，夹紧锁紧组件使试样4受到一定的压应力作用。通过拉伸组件使试样4受到拉应力作用，拉应力大小与板材在运输及储存过程中所受实际拉应力大小相等。这样便能定量模拟热镀锌板材在运输及储存过程中的受力状态，使耐湿热性试验可以更好地反映热镀锌板材在湿热环境的运输及储存过程中是否会出现表面锈蚀问题。

本实用新型提供的一种板材应力模拟测试装置通过设置第一锁紧组件2、第二锁紧组件5及夹持组件，第一锁紧组件2夹紧第二夹持部件7与第一夹持部件6，第二锁紧组件5夹紧第四夹持部件9与第三夹持部件8，这样能实现第一夹持部件6、第二夹持部件7、第三夹持部件8及第四夹持部件9对试样4施加压应力，通过设置拉伸组件，弹簧3拉伸锁紧组件，进而对试样4上施加拉应力，根据板材的实际宽度和板材在运输及储存过程中所受的实际拉力确定试样的宽度，使试样4所受拉应力大小与板材所受实际拉应力大小相等，可定量模拟热镀锌板材在运输及储存过程中的受力状态，使耐湿热性试验可以更好地反映热镀锌板材在湿热环境的运输及储存过程中是否会出现表面锈蚀问题。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种板材应力模拟测试装置，用于模拟板材在运输及存储过程中的受力情况，其特征在于，包括：

座体，所述座体放置在实验台上；

夹持组件，所述夹持组件包括：

第一夹持部件，所述第一夹持部件设置在座体的底面上；

第二夹持部件，所述第二夹持部件设置在所述第一夹持部件的正上方；所述第二夹持部件与第一夹持部件夹持试样的一端；

第三夹持部件，所述第三夹持部件设置在座体的底面上；

第四夹持部件，所述第四夹持部件设置在所述第三夹持部件的正上方；所述第四夹持部件与第三夹持部件夹持试样的另一端；

锁紧组件，所述锁紧组件包括：

第一锁紧组件，所述第一锁紧组件包括4组第一螺栓与第一螺母；

所述4组第一螺栓与第一螺母将所述第二夹持部件与第一夹持部件夹紧；所述4组第一螺栓与第一螺母分别设置在所述第二夹持部件及第一夹持部件四个角的位置；

第二锁紧组件，所述第二锁紧组件包括4组第二螺栓与第二螺母；

所述4组第二螺栓与第二螺母将所述第四夹持部件与第三夹持部件夹紧；所述4组第二螺栓与第二螺母分别设置在所述第四夹持部件及第三夹持部件四个角的位置；

拉伸组件，所述拉伸组件包括：

挂钩，所述挂钩底端固连在所述座体的侧壁；

弹簧，所述弹簧一端固连在所述挂钩上；所述弹簧的另一端固连在所述锁紧组件上；

试样，所述试样的宽度b＝l×k×(L/2-L1-L2-L3)/F；其中，b为试样的宽度；l为所述板材的实际宽度；F为所述板材在运输及存储过程中所受的实际拉力，所述L是所述座体的两个内侧壁之间的距离；所述L1为所述座体一端的内侧壁与相连的所述挂钩的钩头之间的距离；所述L3是第一锁紧螺母到所述第一夹持部件远端边缘的距离；所述L2为弹簧的长度；所述k为弹簧的刚度。

2.根据权利要求1所述的板材应力模拟测试装置，其特征在于：

所述第一夹持部件、第二夹持部件、第三夹持部件及第四夹持部件为规则长方体，且形状尺寸相同；

所述第一夹持部件与第三夹持部件对齐靠紧；所述第二夹持部件与第四夹持部件对齐靠紧。

3.根据权利要求1所述的板材应力模拟测试装置，其特征在于：

所述拉伸组件包括：

8个所述挂钩，所述8个挂钩分两组对称设置在所述座体的两个内侧壁；

8个所述弹簧，所述8个弹簧的一端与所述挂钩固连，另一端对应固连在所述第一锁紧组件及第二锁紧组件上；

所述弹簧采用不锈钢拉伸弹簧。