一種可實(shí)現(xiàn)分步鉆孔深度控制的組合塞尺工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其是鉆孔應(yīng)變法測量殘余應(yīng)力過程中手動(dòng)多步鉆孔深度控制工具的相關(guān)領(lǐng)域
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)際工程中當(dāng)產(chǎn)生應(yīng)力的外部因素撤掉以后材料內(nèi)部依舊存在著能夠維持自平衡的力。在構(gòu)件的服役過程中殘余應(yīng)力和實(shí)際工作應(yīng)力疊加，會(huì)對結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及疲勞性能產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)構(gòu)件承載時(shí)，工作應(yīng)力與其方向一致殘余應(yīng)力發(fā)生疊加時(shí)，這一區(qū)域就會(huì)發(fā)生塑性變形，進(jìn)而喪失了繼續(xù)承載的能力，減小了構(gòu)件的有效承載面積。對某些存在殘余應(yīng)力的構(gòu)件進(jìn)行精加工，當(dāng)從構(gòu)件上去除一部分材料后，同時(shí)也釋放掉了一部分應(yīng)力，從而破壞了材料的應(yīng)力平衡導(dǎo)致材料發(fā)生變形，影響加工精度。構(gòu)件中殘余應(yīng)力的存在使得在交變荷載作用下應(yīng)力循環(huán)平的均值發(fā)生偏移，使得更容易發(fā)生疲勞裂紋。
[0003]因此弄清楚材料內(nèi)部殘余應(yīng)力的分布就顯得極為重要，通過鉆孔應(yīng)變法來測量殘余應(yīng)力是目前相對成熟的方法之一。針對沿縱向分布不均勻的應(yīng)力場進(jìn)行測試時(shí)，通常采用分步鉆孔測量一系列孔深階段上的釋放應(yīng)變來計(jì)算每個(gè)階段中的應(yīng)力。然而我們最常用的低速手工鉆無法方便地控制步進(jìn)孔深，一般均按照均勻應(yīng)力場進(jìn)行處理，一次鉆到最終的深度。這種全部按照均勻應(yīng)力場處理的做法必然會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果產(chǎn)生偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有手動(dòng)鉆孔技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的就是構(gòu)造一種能夠在手動(dòng)鉆孔中實(shí)現(xiàn)分步鉆孔的深度控制工具。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下的手段實(shí)現(xiàn)的。
[0006]—種可實(shí)現(xiàn)分步鉆孔深度控制的組合塞尺工具，在鉆孔應(yīng)變法測量殘余應(yīng)力過程中用于標(biāo)定控制多步鉆孔深度，包括疊層設(shè)置的指定厚度塞尺共二十片，塞尺厚度從
0.1mm-2mm，相鄰塞尺間隔0.1mm;所述塞尺由銷固螺栓固定在和金屬外殼內(nèi)，各塞尺可繞銷固螺栓旋入或旋出金屬外殼。
[0007]本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)分步鉆孔深度控制的組合塞尺工具具備以下優(yōu)勢:
[0008]1，可以精確的實(shí)現(xiàn)最小每次0.1mm(深度根據(jù)最小塞尺規(guī)格來定)的鉆孔深度；
[0009]2，最終可以根據(jù)該工具套裝實(shí)現(xiàn)鉆孔的分步進(jìn)行；
[0010]3，把不同厚度的異性塞尺組裝方便使用；
[0011]4，便于進(jìn)行不同需求的更換組裝以及攜帶。
[0012]本發(fā)明所有主要部件用彈簧鋼加工而成，可以有效防止受力變形以及潮濕環(huán)境下生銹現(xiàn)象。
[0013]在進(jìn)行殘余應(yīng)變測試時(shí)候，先根據(jù)應(yīng)變花粘貼的位置安置鉆孔平臺(tái)而后進(jìn)行對中調(diào)整，而后利用手電鉆對應(yīng)變花的中心進(jìn)行指定深度的鉆孔。通常鉆桿上的固定環(huán)和平臺(tái)之間的縫隙距離即為實(shí)際需要鉆孔的深度，此時(shí)我們可以根據(jù)固定厚度的異形塞尺來控制實(shí)際的鉆孔深度。鉆孔之前我們需要在塞尺套裝中找到指定厚度的塞尺，移開鉆桿上的固定環(huán)，將塞尺塞入固定環(huán)與平臺(tái)之間，而后將固定環(huán)移向塞尺壓緊，拔出塞尺，而后進(jìn)行鉆孔。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到塞尺的厚度時(shí)，鉆桿上的固定環(huán)就會(huì)與鉆孔平臺(tái)接觸，阻礙鉆進(jìn)過程，從而實(shí)現(xiàn)了指定厚度的鉆孔。為了實(shí)現(xiàn)針對非均勻應(yīng)力場的分步鉆進(jìn)，以此來獲得相應(yīng)位置的殘余應(yīng)變，可以隨意選取異形塞尺套裝中的塞尺進(jìn)行相應(yīng)的鉆孔深度控制。本發(fā)明具有效率高，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn)。
[0014]【附圖說明】如下:
[0015]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)裝配示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明單一異形塞尺示意圖。
[0017]彈簧、螺釘和螺帽為市場上的標(biāo)準(zhǔn)件，這里沒有給出。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳述。
[0019]圖1通過整體裝配示意圖，給出了各個(gè)部件的裝配關(guān)系圖。
[0020]由圖1-2可看到，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)分步鉆孔深度控制的組合塞尺工具，包括包括疊層設(shè)置的指定厚度塞尺(1)共二十片，塞尺厚度從ο.lmm-2mm，相鄰塞尺間隔0.1mm;所述塞尺由錨固螺栓(3)和(4)固定在和金屬外殼(2)內(nèi)，各塞尺可繞錨固螺栓旋入或旋出金屬外殼。金屬外殼(2)上設(shè)置方便操作者指頭向外旋動(dòng)塞尺的豁口(5)。
[0021]根據(jù)不同的使用場合，塞尺個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際的需要有所增減。
[0022]在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)分步鉆孔深度控制的組合塞尺工具的使用過程，可分為如下幾步:
[0023 ] 1)首先，針對被測材料粘貼應(yīng)變花并連接測試儀器；
[0024]2)將鉆孔平臺(tái)置于應(yīng)變花上方，利用放大鏡進(jìn)行對中調(diào)整；
[0025 ] 3)將鉆桿通過平臺(tái)孔位放置，放松鉆桿上的固定環(huán)，并移開；
[0026]4)在異形塞尺套裝中取出相應(yīng)厚度的塞尺并塞入固定環(huán)與平臺(tái)之間，將固定環(huán)移向塞尺并壓緊；
[0027]5)取走塞尺進(jìn)行鉆孔，當(dāng)鉆孔深度達(dá)到指定深度時(shí)，通過固定環(huán)與平臺(tái)的阻力來阻礙鉆進(jìn)過程?？梢噪S意選取相應(yīng)厚度(或者不同厚度的組合)的異形塞尺套裝中的塞尺進(jìn)行相應(yīng)的鉆孔深度控制，可以實(shí)現(xiàn)針對均勻應(yīng)力場的一次鉆到最終深度以及對于非均勻應(yīng)力場的分步鉆進(jìn)，以此來較為準(zhǔn)確的獲得相應(yīng)位置的殘余應(yīng)變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可實(shí)現(xiàn)分步鉆孔深度控制的組合塞尺工具，在鉆孔應(yīng)變法測量殘余應(yīng)力過程中用于標(biāo)定控制多步鉆孔深度，其特征在于，包括疊層設(shè)置的指定厚度塞尺共二十片，塞尺厚度從0.lmm-2mm，相鄰塞尺厚度間隔0.1mm;所述塞尺由銷固螺栓(3)固定在和金屬外殼(2)內(nèi)，各塞尺可繞銷固螺栓旋入或旋出金屬外殼。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之可實(shí)現(xiàn)分步鉆孔深度控制的組合塞尺工具，其特征在于，通過金屬外殼(2)上設(shè)置方便操作者向外旋動(dòng)塞尺的豁口(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之可實(shí)現(xiàn)分步鉆孔深度控制的組合塞尺工具，其特征在于，塞尺個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際的需要有所增減。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可實(shí)現(xiàn)分步鉆孔深度控制的組合塞尺工具，在鉆孔應(yīng)變法測量殘余應(yīng)力過程中用于標(biāo)定控制多步鉆孔深度，包括疊層設(shè)置指定厚度塞尺共二十片指定厚度的塞尺共二十片,塞尺厚度從0.1mm-2mm，相鄰塞尺間隔0.1mm；所述塞尺由錨固螺栓(3)固定在和金屬外殼(2)內(nèi),各塞尺可繞錨固螺栓旋入或旋出金屬外殼。本發(fā)明將不同厚度的塞尺和金屬外殼(2)通過錨固螺栓進(jìn)行組合。異形塞尺的各個(gè)位置尺寸進(jìn)行了外觀優(yōu)化與鉆孔平臺(tái)和鉆桿可以完美的契合，同時(shí)金屬外殼上留有抽取塞尺的豁口(5)，方便塞尺的選取。本發(fā)明提供了一種可以實(shí)現(xiàn)鉆孔應(yīng)變法測量殘余應(yīng)力過程中手動(dòng)多步鉆孔深度控制工具，具有效率高、操作簡單和經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01B5/18
【公開號】CN105466314
【申請?zhí)枴緾N201510976963
【發(fā)明人】強(qiáng)斌, 李亞東, 黃志霜, 高榮輝, 鄒永豐, 顧穎
【申請人】西南交通大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月23日