專利名稱：一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬材料高溫拉伸力學(xué)性能測試領(lǐng)域，是一種針對線材、棒材、管材、鋼絲束等無凸臺金屬材料試樣進(jìn)行高溫拉伸試驗時，測量其標(biāo)距內(nèi)變形量的技術(shù)裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外對無凸臺金屬材料試樣(如線材、棒材、管材等)進(jìn)行高溫拉伸試驗時，采用較為準(zhǔn)確的方法測量標(biāo)距內(nèi)變形時，所用的裝置多為側(cè)插式引伸計。該種引伸計只能實現(xiàn)對試樣變形的單邊測量，使試樣變形測量受試驗機(jī)不同軸度造成負(fù)荷偏心的影響較大，測量精度不夠高；其量程有限，標(biāo)距為50mm以下；由于多為進(jìn)口產(chǎn)品，價格昂貴。另外，這種引伸計主要適用于單根試樣，對于像鋼絞線和鋼絲束等多股式的特殊無凸臺金屬材料
試樣，僅能測到外部鋼絲的高溫變形量，而不能測量試樣整體的變形量，因此難以適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種應(yīng)用范圍廣、可實現(xiàn)雙邊測量、適用于無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用的變形測量裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，其特征在于，包括彈簧，上剪式裝置，下剪式裝置，上夾具，下夾具，引伸桿，變形傳感器，高溫爐，所述的上夾具、下夾具均置于高溫爐中，上夾具上部設(shè)置上剪式裝置，下部固定引伸桿，下夾具上部設(shè)置下剪式裝置，下部固定引伸桿；所述的上剪式裝置、下剪式裝置頂端均用彈簧連接，并伸出高溫爐上口，通過彈簧加力，使上夾具、下夾具牢固地夾持試樣，所述的引伸桿下端從高溫爐下口伸出，在試樣對稱兩側(cè)連接變形傳感器，形成雙邊測量系統(tǒng)，以測量試樣的變形值。所述的上夾具包括夾持試樣相對兩邊的兩個夾板，兩個夾板一端固定連接在一起，另一端分別連接上剪式裝置。所述的上剪式裝置包括兩根剪刀式鉸接的拉桿，兩根拉桿一端連接于上夾具，另一端通過彈簧相互連接，彈簧的彈力使上夾具的兩個夾板在試樣拉伸變長、變細(xì)的過程中均勻內(nèi)進(jìn)，始終牢固夾持試樣。所述的下夾具包括夾持試樣相對兩邊的兩個夾板，兩個夾板一端固定連接在一起，另一端分別連接下剪式裝置。所述的下剪式裝置包括兩根剪刀式鉸接的拉桿，兩根拉桿一端連接于下夾具，另一端通過彈簧相互連接，彈簧的彈力使下夾具的兩個夾板在試樣拉伸變長、變細(xì)的過程中均勻內(nèi)進(jìn)，始終牢固夾持試樣。所述的引伸桿包括四根，上夾具下部固定兩根，下夾具下部固定兩根，四根引伸桿下端設(shè)置在導(dǎo)向塊上，保證引伸桿的軸線與試樣的軸線平行。所述的變形傳感器為差動變壓器式位移傳感器，共兩個，對稱安裝在試樣兩側(cè)，每個變形傳感器連接兩根引伸桿，組成一個雙邊測量系統(tǒng)，以測量上夾具和下夾具間的相對位移量，得出試樣高溫變形值。本發(fā)明裝置的有益效果是與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明裝置不僅可以解決像線材(如鋼絲)、棒材、管材等普通無凸臺金屬材料試樣，還可以解決像鋼絲束這種多股式的特殊無凸臺金屬材料試樣進(jìn)行高溫拉伸試驗時的變形測量問題，該裝置適用的溫度范圍為O 1000°C，可以測出試樣從彈性變形到斷裂為止的全過程變形量，可以實現(xiàn)雙邊測量，避免了單邊測量所帶來的偏心拉伸的影響，提高了測量精度，而且費用比進(jìn)口的側(cè)插式單邊引伸計要便宜很多。本發(fā)明裝置完整測試了單根式金屬材料試樣如鋼絲和特殊型多股式金屬材料試樣如鋼絲束在高溫拉伸下的各相關(guān)力學(xué)性能。


圖I為本發(fā)明裝置縱剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明裝置另一方向縱剖面的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-金屬材料試樣，2-彈簧，3-上剪式裝置，4-下剪式裝置，5-上夾具，6_下夾具，7-引伸桿a，8-引伸桿b，9-引伸桿c，10-引伸桿d，11-高溫爐，12-導(dǎo)向塊，13-差動變壓器式位移傳感器a，14-差動變壓器式位移傳感器b。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例I如圖I 3所示，一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，包括彈簧2，上剪式裝置3，下剪式裝置4，上夾具5，下夾具6，引伸桿a7，引伸桿b8，引伸桿c9，引伸桿dlO，高溫爐11，導(dǎo)向塊12，差動變壓器式位移傳感器al3，差動變壓器式位移傳感器bl4。使用時，先將金屬材料試樣I用拉伸試驗機(jī)上下夾頭夾緊，然后按照定好的試樣標(biāo)距將上夾具5的兩個夾板固定到試樣的上標(biāo)距端，兩個夾板一端固定連接在一起，另一端分別連接上剪式裝置3，上剪式裝置3的兩根剪刀式鉸接拉桿的頂端伸出高溫爐11上口，并通過彈簧2相互連接，彈簧的彈力使兩個夾板在試樣變長、變細(xì)的過程中均勻內(nèi)進(jìn)，始終牢固夾持試樣。同理，將下夾具6的兩個夾板固定到試樣的下標(biāo)距端，兩個夾板一端固定連接在一起，另一端分別連接下剪式裝置4，下剪式裝置4的兩根剪刀式鉸接拉桿的頂端伸出高溫爐11上口，并通過彈簧2連接，彈簧彈力使兩個夾板在試樣變長、變細(xì)的過程中均勻內(nèi)進(jìn)，始終牢固夾持試樣。上夾具5下部連接兩根引伸桿引伸桿a7和引伸桿c9，下夾具6下部連接兩根引伸桿引伸桿b8和引伸桿dlO，四根引伸桿下端從高溫爐11下口伸出，設(shè)置在導(dǎo)向塊12上，并調(diào)整平直，引伸桿a7和引伸桿b8下端連接差動變壓器式位移傳感器al3，引伸桿c9和引伸桿dlO下端連接差動變壓器式位移傳感器bl4，這樣在試樣對稱的兩側(cè)形成雙邊測量系統(tǒng)，在高溫拉伸試驗過程中，差動變壓器式位移傳感器al3和差動變壓器式位移傳感器bl4可以分別測得試樣在上夾具5和下夾具6之間的相對位移，以兩組數(shù)據(jù)的平均值作為試樣標(biāo)距段內(nèi)的高溫變形量。
權(quán)利要求
1.一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，其特征在于，包括彈簧，上剪式裝置，下剪式裝置，上夾具，下夾具，引伸桿，變形傳感器，高溫爐，所述的上夾具、下夾具均置于高溫爐中，上夾具上部設(shè)置上剪式裝置，下部固定引伸桿，下夾具上部設(shè)置下剪式裝置，下部固定引伸桿；所述的上剪式裝置、下剪式裝置頂端均用彈簧連接，并伸出高溫爐上口，通過彈簧加力，使上夾具、下夾具牢固地夾持試樣，所述的引伸桿下端從高溫爐下口伸出，在試樣對稱兩側(cè)連接變形傳感器，形成雙邊測量系統(tǒng)，以測量試樣的變形值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，其特征在于，所述的上夾具包括夾持試樣相對兩邊的兩個夾板，兩個夾板一端固定連接在一起，另一端分別連接上剪式裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，其特征在于，所述的上剪式裝置包括兩根剪刀式鉸接的拉桿，兩根拉桿一端連接于上夾具，另一端通過彈簧相互連接，彈簧的彈力使上夾具的兩個夾板在試樣拉伸變長、變細(xì)的過程中均勻內(nèi)進(jìn)，始終牢固夾持試樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，其特征在于，所述的下夾具包括夾持試樣相對兩邊的兩個夾板，兩個夾板一端固定連接在一起，另一端分別連接下剪式裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，其特征在于，所述的下剪式裝置包括兩根剪刀式鉸接的拉桿，兩根拉桿一端連接于下夾具，另一端通過彈簧相互連接，彈簧的彈力使下夾具的兩個夾板在試樣拉伸變長、變細(xì)的過程中均勻內(nèi)進(jìn)，始終牢固夾持試樣。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，其特征在于，所述的引伸桿包括四根，上夾具下部固定兩根，下夾具下部固定兩根，四根引伸桿下端設(shè)置在導(dǎo)向塊上，保證引伸桿的軸線與試樣的軸線平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，其特征在于，所述的變形傳感器為差動變壓器式位移傳感器，共兩個，對稱安裝在試樣兩側(cè)，每個變形傳感器連接兩根引伸桿，組成一個雙邊測量系統(tǒng)，以測量上夾具和下夾具間的相對位移量，得出試樣高溫變形值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無凸臺金屬材料高溫拉伸試驗用變形測量裝置，包括彈簧，上剪式裝置，下剪式裝置，上夾具，下夾具，引伸桿，變形傳感器，高溫爐。所述的上、下夾具均置于高溫爐中，上夾具上部設(shè)置上剪式裝置，下部固定引伸桿，下夾具上部設(shè)置下剪式裝置，下部固定引伸桿；所述的上、下剪式裝置頂端均用彈簧連接，并伸出高溫爐上口，通過彈簧加力，使上、下夾具牢固地夾持試樣；所述的引伸桿下端從高溫爐下口伸出，在試樣對稱兩側(cè)連接變形傳感器，形成雙邊測量系統(tǒng)，以測量試樣的變形值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅可以測量線材、棒材、管材等普通無凸臺金屬材料試樣，還可以測量鋼絲束等多股式的特殊無凸臺金屬材料試樣高溫拉伸試驗時標(biāo)距內(nèi)的變形值。
文檔編號G01N3/06GK102721607SQ20111007667
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者李元齊, 沈祖炎, 王燁華 申請人:同濟(jì)大學(xué)