CN105510119B - 可调节弯曲拉应力加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节弯曲拉应力加载装置，其中，多根支承杆的两端分别与底座和盖板固定连接，溶液槽安装于底座上，用于放置试验件的支承台置于溶液槽内，加载头置于支承台的上方，加载头的上部依次连接连杆、S型力传感器、承力柱和加载台，加载台的上部与加载螺杆的下端接触连接，加载螺杆的上段穿过盖板并与盖板通过螺纹连接，加载螺杆的上段套装有锁紧螺母，两根导向杆的两端分别与盖板和支承台连接。本发明通过将旋转动力转化为直线动力并精确施加于试验件上，不仅可准确调节加载力，精确控制试验件弯曲拉应力大小，而且具有平稳加载、载荷保持稳定、占用空间小、加载装置对实验影响小等特点。

Description

可调节弯曲拉应力加载装置

技术领域

本发明涉及一种弯曲拉应力加载装置，尤其涉及一种在电偶腐蚀实验中能让材料试验件弯曲产生预设拉应力的可调节弯曲拉应力加载装置。

背景技术

目前，拉应力对材料电偶腐蚀行为的影响是腐蚀领域的研究热点，电偶腐蚀实验中弯曲加载产生拉应力的方式有两点弯曲、三点弯曲、四点弯曲三种，两点、三点弯曲方式的加载装置较为简单，但这两种加载方式产生的拉应力存在难以界定及局部应力集中等问题，因此实验中通常采用四点弯曲加载方式。公知的四点弯曲加载装置有恒变形和恒载荷两种实现形式，现有恒变形弯曲加载装置有操作不便、变形量难以准确判读、拉应力不可调节等问题；而现有恒载荷弯曲加载装置采用质量块加载，也存在拉应力可调范围有限的问题。而且公知的弯曲拉应力加载装置都没有针对实验中的电解质溶液进行专门设计，若有电解质溶液存在，整个装置都需浸泡其中，不利于实验结果分析。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可调节弯曲拉应力加载装置，该加载装置不仅可准确调节加载力，精确控制试验件拉应力大小，而且具有平稳加载、载荷保持稳定、占用空间小、加载装置对实验影响小等特点。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种可调节弯曲拉应力加载装置，包括底座、支承杆、盖板、溶液槽、支承台、加载头、连杆、S型力传感器、承力柱、加载台、加载螺杆和导向杆，多根所述支承杆的两端分别与所述底座和所述盖板固定连接，所述溶液槽安装于所述底座上，用于放置试验件的所述支承台置于所述溶液槽内，所述加载头置于所述支承台的上方，所述加载头的上部通过所述连杆与所述S型力传感器的下部连接，所述S型力传感器的上部通过所述承力柱与所述加载台的下部连接，所述加载台的上部与所述加载螺杆的下端接触连接，所述加载螺杆的上段穿过所述盖板并与所述盖板通过螺纹连接，所述加载螺杆的上段套装有锁紧螺母，两根所述导向杆的两端分别与所述盖板和所述支承台连接，所述加载头和加载台分别套装于两根所述导向杆上并能够滑动。

上述结构中，底座、支承杆和盖板共同形成安装支架；溶液槽用于在需要时盛放试验溶液；支承台用于放置试验件；加载头、连杆、S型力传感器、承力柱、加载台、加载螺杆共同形成将旋转动力转化为直线动力并向试验件施加压力的力加载机构；导向杆用于确保加载头受到的力和向试验件施加的力不会偏差。

作为优选，所述支承台的上部设有凹槽，所述凹槽的两端形成两个用于放置试验件的上凸的支撑部，所述加载头的下部设有两个下凸的压头，两个所述压头位于两个所述支撑部之间的上方。这种结构使试验件受到两个支撑部位的支撑力和两个加压部位的压力出现四点弯曲状态，此时在试验件凸面存在弯曲拉应力，弯曲拉应力大小可以根据S型力传感器显示的数值由材料力学公式计算得出。

作为优选，所述加载台的上部设有球面凹槽，所述加载螺杆的下端设有球头，所述球头置于所述球面凹槽内。

为了提高试验安全性，所述溶液槽的上部安装有用于保持试验件稳定的保护盖。

优选地，所述支承杆为四根且分别安装于所述底座的四角和所述盖板的四角之间。

本发明的有益效果在于：

本发明通过将旋转动力转化为直线动力并精确施加于试验件上，不仅可准确调节加载力，精确控制试验件弯曲拉应力大小，而且具有平稳加载、载荷保持稳定、占用空间小、加载装置对实验影响小等特点；通过设置溶液槽，可以只需将支承台和试验件置于溶液槽内的电解质溶液中进行试验，其它部件不必浸泡在电解质溶液中，有利于试验的顺利操作。

附图说明

图1是本发明所述可调节弯曲拉应力加载装置的立体图；

图2是本发明所述可调节弯曲拉应力加载装置去掉底座、支承杆、盖板和溶液槽后的立体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，本发明所述可调节弯曲拉应力加载装置包括底座1、支承杆9、盖板11、溶液槽2、支承台16、加载头5、连杆6、S型力传感器7、承力柱8、加载台10、加载螺杆13和导向杆12，四根支承杆9的两端分别与底座1和盖板11通过螺栓固定连接，四根支承杆9分别安装于底座1的四角和盖板11的四角之间，溶液槽2安装于底座1上，支承台16置于溶液槽2内，支承台16的上部设有凹槽15，凹槽15的两端形成两个用于放置试验件14的上凸的支撑部(图中未标记)，溶液槽2的上部安装有用于保持试验件14稳定的保护盖3，加载头5置于支承台16的上方，加载头5的下部设有两个下凸的压头4，两个压头4位于两个支撑部之间的上方，加载头5的上部通过连杆6与S型力传感器7的下部连接，S型力传感器7的上部通过承力柱8与加载台10的下部连接，加载台10的上部设有球面凹槽(图中未示)，加载螺杆13的下端设有球头(图中未示)，所述球头置于所述球面凹槽内，实现加载台10与加载螺杆13之间的接触传动连接，加载螺杆13的上段穿过盖板11并与盖板11通过螺纹连接，加载螺杆13的上段套装有锁紧螺母(图中未标记)，两根导向杆12的两端分别与盖板11和支承台16通过螺栓连接，两根导向杆12位于加载螺杆13的两侧并对称，加载头5和加载台10分别套装于两根导向杆12上并能够滑动。

如图1和图2所示，本发明所述可调节弯曲拉应力加载装置的工作原理如下：

应用时，将加载螺杆13的上端与旋转动力装置(手动或自动装置均可)的动力输出端连接，以实现加载螺杆13的旋转驱动；将S型力传感器7的信号输出端与信号处理设备如计算机等的信号输入端连接，也可以不安装信号处理设备，而直接根据S型力传感器7显示的数值由人工计算出弯曲拉应力大小；将试验件14放在凹槽15两端的两个支撑部上，呈两点支承状态。试验时，旋动加载螺杆11，在螺纹传动的作用下，加载螺杆11的旋转运动转化为直线运动并向下推动加载台10作直线运动，加载台10依次推动承力柱8、S型力传感器7、连杆6、加载头5，加载头5的两个压头4向下挤压试验件14的中段，试验件14受加载头5和支承台16的共同作用，受压出现四点弯曲状态，此时在试验件14的凸面存在弯曲拉应力，弯曲拉应力大小可以根据S型力传感器7检测到的受力数值由材料力学公式计算得出；达到预定的加载载荷后，可以通过拧紧加载螺杆13上的锁紧螺母保持载荷稳定。需要时，溶液槽2可以盛放试验需要的电解质溶液，避免整个试验装置浸泡于电解质溶液。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种可调节弯曲拉应力加载装置，其特征在于：包括底座、支承杆、盖板、溶液槽、支承台、加载头、连杆、S型力传感器、承力柱、加载台、加载螺杆和导向杆，多根所述支承杆的两端分别与所述底座和所述盖板固定连接，所述溶液槽安装于所述底座上，用于放置试验件的所述支承台置于所述溶液槽内，所述加载头置于所述支承台的上方，所述加载头的上部通过所述连杆与所述S型力传感器的下部连接，所述S型力传感器的上部通过所述承力柱与所述加载台的下部连接，所述加载台的上部与所述加载螺杆的下端接触连接，所述加载螺杆的上段穿过所述盖板并与所述盖板通过螺纹连接，所述加载螺杆的上段套装有锁紧螺母，两根所述导向杆的两端分别与所述盖板和所述支承台连接，所述加载头和加载台分别套装于两根所述导向杆上并能够滑动；所述支承台的上部设有凹槽，所述凹槽的两端形成两个用于放置试验件的上凸的支撑部，所述加载头的下部设有两个下凸的压头，两个所述压头位于两个所述支撑部之间的上方。

2.根据权利要求1所述的可调节弯曲拉应力加载装置，其特征在于：所述加载台的上部设有球面凹槽，所述加载螺杆的下端设有球头，所述球头置于所述球面凹槽内。

3.根据权利要求1或2所述的可调节弯曲拉应力加载装置，其特征在于：所述溶液槽的上部安装有用于保持试验件稳定的保护盖。

4.根据权利要求1或2所述的可调节弯曲拉应力加载装置，其特征在于：所述支承杆为四根且分别安装于所述底座的四角和所述盖板的四角之间。