CN111272573A - 多头持久蠕变试验机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了多头持久蠕变试验机属于试验机技术领域的专用设备。具有各自独立控制互不干扰的三套拉伸装置，在相同的试验条件下，一次可完成一组试验，替代了传统的试验机，一次只能做一个试验，提高了生产效率，降低了成本。试验时，一组试样同处在一个恒温区内，影响因素固定，有利试验结果分析，提高质量。试验时不使用石棉绳捆绑热电偶，有利环保，无污染。只用一个加热炉为直接辐射式，反映灵敏，速度快。恒温区长100～300mm，温度范围100～1400℃。做蠕变试验要在试样标距上安装引申杆和位移传感器，当试样受力发生变化时，将各传感器的信号输入数据采集***AWS，经计算机处理打印结果。

Description

多头持久蠕变试验机
技术领域：
多头持久蠕变试验机属于试验机技术领域专用设备。试验机适用于金属材料在室温、高 温条件下，测试金属材料的各项力学性能参数。
背景技术：
目前国内外生产的持久蠕变试验机只有一套拉伸装置，一个加热炉，一次只能做一个试 验，生产效率低、成本高、一组试验需要重复三次，影响因素多，不利于试验结果分析，影 响试验质量提高。
现有的多头持久蠕变试验机各有差异.试验时增加设备，做不到一组试验同炉完成，所以试 验成本高，试验质量差.试验时使用石棉绳捆绑热电偶，造成环境污染影响不环保。
发明内容：
根据上述存在的问题，发明了具有三套拉伸装置的多头持久蠕变试验机。可在相同的试 验条件下一次完成一组试验(三个试样)。一组试样同处在一个恒温区内，由三支热电偶监控恒 温区上，中，下温度，影响因素相同，有利试验质量提高。试验整个过程不使用石棉绳，无污染环保。
本机由五部分组成，见图1-A、1-B所示
1.主机的横梁上装有三个伺服***
2.加热炉、人工智能温控***、热电偶
3.夹具：板形和圆形
4.记录***、位移传感器、测力传感器、AWS***、计算机
5.引伸杆和位移传感器
解决技术问题方案是
1.按照“一机一炉一次”的原则，具有三套拉伸装置的持久蠕变试验机在相同条件下一 次完成一组试验(三个试样)，替代了传统的持久蠕变试验机。具体做法是：先在试 验机横梁中心位置每隔120°半径25mm分别固定三个伺服***与各自的万向接头连 接并控制万向接头上下位置。在基座上同样固定三个测力传感器和平衡杆与上面的万 向接头相互对应，构成伺服***+万向接头+上拉杆+试样+下拉杆+测力传感器+平衡杆 的三套拉伸装置，替代了传统设备。试验时同处于一个恒温区，提高了生产效率，降 低成本，提高质量。受力时试样伸长，平衡杆向下移动，平衡破坏。其中相对应的伺 服***开始工作，调整平衡达到新的平衡，始终处于零位状态。
2.加热炉是试验的关键装置，由托板固定在试验机立柱上。直接辐射式加热方式加热试 样，灵敏度高，温度范围在100-1400℃，恒温区在100-300mm内，热电偶固定在 恒温区上、中、下位置监控炉温变化，人工智能温控器调节温度，精度高，省时省力。 只要编好控温程序一键解决问题。恒温30分钟后方可试验，直到试验完成温度保持 恒定不变。
3.试验机夹具齐全可做板形试验厚度≤2.0mm，标距25mm。圆形试样直径5.0mm，标距25mm。做蠕变试验要在试样标距上安装引伸杆加位移传感器。引伸杆根据试样形 状选择相应的夹头与试样标距相固定。，圆形试样选择图6中6-1a、6-2b、6-3c组合， 板形试样选择图6中6-4a1、6-5b1、6-6c1组合。位移传感器选用差动变压器阻应变规 或其他形式的位移传感器，只要符合国标GB金属材料高温拉伸蠕变试验方法。
4.当试样发生变形时，测力传感器，位移传感器有信号输给数据采集***AWS，经计算 机处理打印试验结果报告。
本发明对现有技术的有益效果
由于选用了三套拉伸装置一个加热炉，提高了生产效率200％，降低了试验成本200％， 提高试验质量，环保，省时省力省物。
整体结构设计紧凑，使用方便。横梁上下移动由机器本身的伺服***完成。控温***只 用一台，夹具之间连接均以销定为主，只有圆型试样两端用螺纹。夹具500℃以下用结构钢 加工，500℃以上用耐热合金加工。引伸杆使用耐热合金加工。各传感器可选用成品，精度大 于等于千分之一。
附图说明
图1、总装配示意图1-A不加引伸杆图1-B装引伸杆的图
1-0.伺服***
1-1.上横梁装有三个伺服***
1-2.销子
1-3.万向接头
1-4上拉杆
1-5.加热体
1-6.热电偶插孔
1-7.试样
1-8.加热炉
1-9.引伸杆
1-10.位移传杆器
1-11.下拉杆
1-12.接头
1-13.测力传感器
1-14.砝码
1-15.基座
1-16.操纵台(人工智能温控器、AWS***、计算机)
图2、万向接头
2-1.接头
2-2.销子
2-3.拉杆
2-4.销子
图3测力传感器
3-1.下拉杆
3-2.测力传感器
3-3.砝码
3-4.平衡杆
3-5.基座
图4蠕变试验引伸杆装配示意图
4-1.加热炉
4-2.热电偶孔
4-3.上拉杆
4-4.夹头
4-5.螺栓
4-6.试样
4-7.螺栓
4-8.下拉杆
4-9.托板
4-10.微调螺母
4-11.位移传感器
4-12.操作台
4-13.内引伸杆
4-14.外引伸杆
4-15.夹头
4-16.固紧螺栓
图5、接头
图6、引伸杆装配图
6-1.上圆形夹头a
6-2.圆形夹头组合图b
6-3.圆形夹头c
6-4.上板形夹头a1
6-5.板形夹头组合图b1
6-6.板形夹头c1
6-7.下圆形夹头
6-8.下板形夹头
6-9.螺栓
6-10.内引伸杆
6-11.外引伸杆
6-12.微调螺母
6-13.位移传感器
6-14.螺栓
图7、测力传感器
7-1.测力传感器
7-2.插头
图8、托板
8-1.螺栓
8-2.夹板
8-3.立柱
8-4.托板
具体实施方式
结合图1-A图1-B，多头拉伸示意图是由主机的伺服***1-0、横梁1-1、销子1-2、万向 接头1-3、上拉杆1-4、加热体1-5、热电偶插孔1-6、试样1-7、加热炉1-8、引伸杆1-9、位移传感器1-10、下拉杆1-11、接头1-12、测力传感器1-13、砝码1-14、基座1-15、操纵台(人工智能温控器，数据采集***AWS和计算机1-16组成。)
在试验机横梁图1-A、1-B中心位置每隔120°半径25mm固定三个伺服***用来调整上下 位置，万向接头此件用高强合金加工。同样在试验机座上图1中1-15固定三个测力传感器图3 与万向接头相互对应，构成三套拉伸装置即：
万向接头图2+拉杆图7+试样+拉杆图7+测力传感器图3。500℃以下用结构钢，大于500℃ 的万向接头用高温合金加工。
加热炉图6是试验的关键装置，固定在炉架导轨上可前后移动，尺寸大小由选用的主机 决定。加热炉外壳用不锈钢钢板加工，厚度在0.5～1.0mm。保温层用轻质耐火砖，炉管用高 氧化铝管，加热体用铁铬铝丝，直径1.0mm。采用直接辐射式加热方式，灵敏度高、温度范 围在100-1400℃，恒温区100-300mm内，由三支热电偶由图1-A、1-B中的①②③三个孔***炉内监控控恒温区上、中、下的温度变化，并输入人工智能温控器调节达到控温精度，小于等于0.5℃。经AWS***计算机处理最后打印结果，整个试验不使用石棉绳、环保。
微量变形试验在试样标距上安装引伸杆1-9并伸出炉外200mm左右。引伸杆末端安装位移 传杆器连接AWS***，经计算机处理打引结果。引伸杆用高温合金加工。位移传感器精度小 于等于千分之一。做微量变形试验，引伸杆可根据试样形状选择夹头与试样标距相固定。圆 形试样选用图6中6-1a、6-2b、6-3c组合。板形试样选择图6中6-4a1、6-5b1、6-6c1组合。

Claims (7)

1.多头持久蠕变试验机是属于金属试验机技术领域的专用设备，具有各自独立互不干扰的三套拉伸装置，包括伺服***1-0、万向接头1-3、上下拉杆1-3、1-11、测力传感器1-12、砝码1-14、引伸杆1-9、位移传感器1-10、加热炉1-5、操纵台(人工智能温控器、数据采集***AWS和计算机)1-16。
2.根据权利1所述，多头持久蠕变试验机其特征在于：在试验机横梁中心每隔120°半径25mm，分别固定三个伺服***与三个万向接头连接，用来调节中心灵敏度，连接各自独立上拉杆+试样+下拉杆+测力传感器，三个测力传感器固定在基座上与万向接头相互对应，构成三套拉伸装置，上下移动由各自伺服***调节使平衡杆处于零位状态。
3.根据权利1所述，多头持久蠕变试验机其特征在于：做蠕变试验时，在试样标距上安装引伸杆并伸出炉外连接位移传感器，引伸杆根据试样形状选择相应的夹头与试样标距连接，圆型试样选择图6 a、b、c组合，板形试样选择图6 a1、b1、c1组合。
4.根据权利1所述，多头持久蠕变试验机其特征在于：当试样受力发生变形时，各测力传感器、位移传感器都有信号输给数据采集***AWS，经计算机处理打印报告。
5.根据权利1所述，多头持久蠕变试验机其特征在于：三套拉伸装置各自独立，互不干扰，圆型试样与拉杆用螺纹连接，板形试样与拉杆用销子连接，引伸杆与试样标距连接用螺栓，测力传感器、位移传感器用导线与数据采集***AWS、计算机连接，伺服***与万向接头用螺纹连接，所有设备传感器可在市场任选。
6.根据权利1所述，多头持久蠕变试验机其特征在于：加热炉为直接辐射式加热，灵明度高，三支热电偶通过①③③孔***监控恒温区上、中、下温度变化，恒温区长100～300mm，温度变化经人工智能温控器调节达到试验要求，范围在100～1400℃，保持30分钟后，开始试验直到试验结束，温度恒定不变。
7.根据权利1所述，多头持久蠕变试验机其特征在于：三套拉伸装置一次能完成一组试验，生产效率高，成本低，一组试验同处于一个恒温区内，影响因素相同，有利试验结果分析和质量提高，，整个试验无石棉绳，无污染，环保。
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