專利名稱：連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于金屬材料行業(yè)的石油天然氣工業(yè)用無縫鋼、焊管、焊管用板材機(jī)械性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的工具，特別涉及一種連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具。
背景技術(shù)：
由于全球石油供應(yīng)的嚴(yán)峻形勢，國內(nèi)外領(lǐng)先的石油公司和石油工程公司已經(jīng)向深海石油領(lǐng)域進(jìn)軍。鋪設(shè)海洋石油輸送管線的方式包括J型鋪管、S型鋪管、盤卷R型鋪管 (J-lay、S-lay、Reeling-lay)，其中效率最高的就是盤卷R型鋪管，使用這種方式鋪設(shè)可以在岸上進(jìn)行管線的焊接、探傷等，既保證焊口的質(zhì)量又降低鋪設(shè)的成本。但是，作為此種鋪設(shè)方式的管材必須經(jīng)過彎曲-矯直-反向彎曲-再矯直的過程，必須經(jīng)通過拉伸-壓縮的循環(huán)過程對(duì)材料進(jìn)行應(yīng)變后機(jī)械性能的檢測。常規(guī)的板條和圓棒拉伸試樣在現(xiàn)在通用金屬拉伸設(shè)備上進(jìn)行拉伸后再進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，由于夾持時(shí)軸線不一定完全與夾具加力的軸線統(tǒng)一，亦或是在拉伸后產(chǎn)生的塑性變形使得原本對(duì)準(zhǔn)的軸線產(chǎn)生偏離再進(jìn)行壓縮時(shí)，當(dāng)被拉伸到一定的延伸率后如果馬上進(jìn)行反向的壓縮，試樣可能由于本身材料的強(qiáng)度不足、試樣加持位置沒有對(duì)中等原因，在壓縮時(shí)試樣的軸線偏離原始軸線，出現(xiàn)將試樣壓彎的情況，從而導(dǎo)致試樣被破壞。為適應(yīng)市場需求，急需開發(fā)一種給試樣一個(gè)軸向固定力，在壓縮過程中保證試樣不會(huì)偏離軸線而發(fā)生彎曲，從而保證試樣拉伸-壓縮循環(huán)過程能給進(jìn)行而不發(fā)生試樣偏離軸線的彎曲的工具。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具，保證金屬材料拉伸-壓縮循環(huán)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而能對(duì)使用在海洋環(huán)境和陸上彎管條件下的成品無縫管、焊管、焊管原料板材的抗連續(xù)彎曲-矯直能力進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)價(jià)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是提供一種連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具，其中該夾持工具結(jié)構(gòu)包括有一中空的主體，所述主體中部的兩側(cè)分別對(duì)稱開設(shè)有窗口，窗口的寬為主體周長的1/12-1/2，長為主體長度的1/20-9/10，在與所述窗口垂直的主體兩側(cè)位置上分別對(duì)稱從上至下均勻開設(shè)有一排螺栓孔，主體外側(cè)的每個(gè)螺栓孔處固定有一螺母，通過螺母經(jīng)每個(gè)螺栓孔向主體內(nèi)穿入螺栓，每個(gè)螺栓在主體內(nèi)側(cè)的一端上固定有夾板。本實(shí)用新型的有益效果是第一，以前無法進(jìn)行的用于評(píng)價(jià)海洋環(huán)境盤卷R型鋪設(shè)、S型鋪設(shè)、J型鋪設(shè)的連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)可以直接進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了用試驗(yàn)的方式對(duì)管材和相關(guān)的板材的抗連續(xù)應(yīng)變能力進(jìn)行量化的評(píng)價(jià)，從而可以鑒定用于海洋工程的材料是否安全可靠，降低了鋪設(shè)施工的缺陷率和由于鋪設(shè)引起的應(yīng)力在使用過程中造成的損失，從而提高海洋環(huán)境下輸送石油的工程安全。第二，如果在通常使用的拉伸設(shè)備上做延伸率最高到20%的連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)，試樣因偏離軸線而彎曲廢樣率達(dá)到80%。通過此夾具使得試樣能夠不發(fā)生彎曲地進(jìn)行試驗(yàn)，降低這種試驗(yàn)的廢樣率，節(jié)約生產(chǎn)檢測的成本。
圖1為本實(shí)用新型的用鋼板制成圓柱體的主體示意圖；圖2為本實(shí)用新型的用鋼板制成六面長方體的主體示意圖；圖3為本實(shí)用新型的在圓柱體主體上開為便捷操作、安裝試樣的窗口 ；圖4為本實(shí)用新型的在長方體主體上開設(shè)的窗口示意圖；圖5為本實(shí)用新型的在主體上鉆螺栓孔安裝固定螺栓示意圖；圖6為本實(shí)用新型的螺母焊接在主體上安裝螺栓示意圖；圖7為本實(shí)用新型的試樣進(jìn)行連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)示意圖。圖中1、主體 2、窗口 3、螺栓孔 4、螺栓5、螺母 6、試樣 7、夾板
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具結(jié)構(gòu)加以說明。本實(shí)用新型的連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具結(jié)構(gòu)是，該夾持工具結(jié)構(gòu)包括有一中空的主體1，所述主體1中部的兩側(cè)分別對(duì)稱開設(shè)有窗口 2，窗口 2的寬為主體1周長的 1/12-1/2，長為主體1長度的1/20-9/10，在與所述窗口垂直的主體1兩側(cè)位置上分別對(duì)稱從上至下均勻開設(shè)有一排螺栓孔3，主體1外側(cè)的每個(gè)螺栓孔3處固定有一螺母5，通過螺母5經(jīng)每個(gè)螺栓孔3向主體1內(nèi)穿入螺栓4，每個(gè)螺栓4在主體1內(nèi)側(cè)的一端上固定有夾板 7。所述主體1的外形為圓柱體或長方體，所述一排螺栓孔3為3-8個(gè)螺栓孔。本實(shí)用新型的連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具功能是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具制造過程如圖1-6所示第一步使用鋼板彎曲成圓柱筒或者矩形長方體經(jīng)焊接或者鉚接成型作為夾具的主體1，或直接使用無縫管、焊管作為主體。第二步在主體1上打開一個(gè)寬為主體周長的1/12-1/2、長為主體長度的 1/20-9/10的窗口，位置在主體1的中部。為增強(qiáng)操作試樣的便捷性可在主體上與本窗口對(duì)稱的位置再開一個(gè)窗口 2，窗口在安裝、觀察試樣時(shí)使用。第三步在與窗口 2垂直的主體1兩側(cè)位置上再安裝兩排螺栓4，個(gè)數(shù)是每排3-8 個(gè)，根據(jù)試樣6大小螺栓可帶M5，M6，M8，M10, M16，M32螺紋，通常每排安裝3個(gè)螺栓4。第四步螺栓4在主體內(nèi)部的部分與夾持試樣6的夾板7連接，螺母5焊接在主體 1的外側(cè)的每個(gè)螺栓孔3上，通過上緊螺栓夾緊被壓縮的試樣6。本夾具的作用是利用夾板將試樣加緊，在試樣被壓縮的過程中，如果出現(xiàn)試樣本身要偏離原始軸線開始彎曲，夾板對(duì)試樣產(chǎn)生綁定的夾持力，使試樣在壓縮變形過程中是沿著軸線進(jìn)行，而不產(chǎn)生彎曲。本夾持工具適用于海洋和陸地使用的管線管，包括無縫管、ERW焊管、螺旋焊管、埋弧焊管的成品管和用于生產(chǎn)焊管的金屬板材原料，模擬上訴各種管線管在包括深海和淺海的海洋環(huán)境進(jìn)行J-lay、s-lay和Reeling-lay鋪設(shè)和陸上彎管情況時(shí)，管體材料抗連續(xù)彎曲-矯直的循環(huán)變形的能力的連續(xù)、反復(fù)拉伸-壓縮試驗(yàn)。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具，其特征是該夾持工具結(jié)構(gòu)包括有一中空的主體(1)，所述主體⑴中部的兩側(cè)分別對(duì)稱開設(shè)有窗口 O)，窗口⑵的寬為主體⑴周長的1/12-1/2，長為主體(1)長度的1/20-9/10，在與所述窗口垂直的主體(1)兩側(cè)位置上分別對(duì)稱從上至下均勻開設(shè)有一排螺栓孔(3)，主體(1)外側(cè)的每個(gè)螺栓孔C3)處固定有一螺母(5)，通過螺母(4)經(jīng)每個(gè)螺栓孔(3)向主體(1)內(nèi)穿入螺栓0)，每個(gè)螺栓(4)在主體(1)內(nèi)側(cè)的一端上固定有夾板(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具，其特征是所述主體(1)的外形為圓柱形或長方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具，其特征是所述一排螺栓孔⑶為3-8個(gè)螺栓孔。
專利摘要本實(shí)用新型提供連續(xù)拉伸-壓縮試驗(yàn)的夾持工具，該夾持工具結(jié)構(gòu)包括有一中空的主體，主體中部的兩側(cè)分別對(duì)稱開設(shè)有窗口，窗口的寬為主體周長的1/12-1/2，長為主體長度的1/20-9/10，在與窗口垂直的主體兩側(cè)位置上分別對(duì)稱從上至下均勻開設(shè)有一排螺栓孔，主體外側(cè)的每個(gè)螺栓孔處固定有一螺母，通過螺母每個(gè)螺栓孔內(nèi)穿入螺栓，每個(gè)螺栓在主體內(nèi)側(cè)的一端上固定有夾板。本實(shí)用新型的效果是利用此工具，能夠?qū)τ迷诤Ｑ蟓h(huán)境中的各種鋪設(shè)方式和陸上彎管過程用的各種無縫管和焊管以及用于焊管生產(chǎn)的板材原料進(jìn)行延伸率最高到20％的連續(xù)彎曲-矯直能力的評(píng)定，從而保證符合此工藝條件的材質(zhì)進(jìn)入工程項(xiàng)目，提高海洋石油工程的安全性，使試樣在壓縮變形過程中是沿著軸線進(jìn)行，而不產(chǎn)生彎曲。
文檔編號(hào)G01N3/04GK202041421SQ20112005207
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者劉江成, 史慶志, 周家祥, 周曉鋒, 張傳友, 徐永祥, 李效華, 李毅, 江勇, 甄小川 申請(qǐng)人:天津鋼管集團(tuán)股份有限公司