可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種彎曲拉應力加載裝置，尤其涉及一種在電偶腐蝕實驗中能讓材料試驗件彎曲產(chǎn)生預設拉應力的可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置。
【背景技術】
[0002]目前，拉應力對材料電偶腐蝕行為的影響是腐蝕領域的研究熱點，電偶腐蝕實驗中彎曲加載產(chǎn)生拉應力的方式有兩點彎曲、三點彎曲、四點彎曲三種，兩點、三點彎曲方式的加載裝置較為簡單，但這兩種加載方式產(chǎn)生的拉應力存在難以界定及局部應力集中等問題，因此實驗中通常采用四點彎曲加載方式。公知的四點彎曲加載裝置有恒變形和恒載荷兩種實現(xiàn)形式，現(xiàn)有恒變形彎曲加載裝置有操作不便、變形量難以準確判讀、拉應力不可調(diào)節(jié)等問題;而現(xiàn)有恒載荷彎曲加載裝置采用質量塊加載，也存在拉應力可調(diào)范圍有限的問題。而且公知的彎曲拉應力加載裝置都沒有針對實驗中的電解質溶液進行專門設計，若有電解質溶液存在，整個裝置都需浸泡其中，不利于實驗結果分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置，該加載裝置不僅可準確調(diào)節(jié)加載力，精確控制試驗件拉應力大小，而且具有平穩(wěn)加載、載荷保持穩(wěn)定、占用空間小、加載裝置對實驗影響小等特點。
[0004]本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的:
[0005]—種可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置，包括底座、支承桿、蓋板、溶液槽、支承臺、加載頭、連桿、S型力傳感器、承力柱、加載臺、加載螺桿和導向桿，多根所述支承桿的兩端分別與所述底座和所述蓋板固定連接，所述溶液槽安裝于所述底座上，用于放置試驗件的所述支承臺置于所述溶液槽內(nèi)，所述加載頭置于所述支承臺的上方，所述加載頭的上部通過所述連桿與所述S型力傳感器的下部連接，所述S型力傳感器的上部通過所述承力柱與所述加載臺的下部連接，所述加載臺的上部與所述加載螺桿的下端接觸連接，所述加載螺桿的上段穿過所述蓋板并與所述蓋板通過螺紋連接，所述加載螺桿的上段套裝有鎖緊螺母，兩根所述導向桿的兩端分別與所述蓋板和所述支承臺連接，所述加載頭和加載臺分別套裝于兩根所述導向桿上并能夠滑動。
[0006]上述結構中，底座、支承桿和蓋板共同形成安裝支架;溶液槽用于在需要時盛放試驗溶液;支承臺用于放置試驗件;加載頭、連桿、S型力傳感器、承力柱、加載臺、加載螺桿共同形成將旋轉動力轉化為直線動力并向試驗件施加壓力的力加載機構;導向桿用于確保加載頭受到的力和向試驗件施加的力不會偏差。
[0007]作為優(yōu)選，所述支承臺的上部設有凹槽，所述凹槽的兩端形成兩個用于放置試驗件的上凸的支撐部，所述加載頭的下部設有兩個下凸的壓頭，兩個所述壓頭位于兩個所述支撐部之間的上方。這種結構使試驗件受到兩個支撐部位的支撐力和兩個加壓部位的壓力出現(xiàn)四點彎曲狀態(tài)，此時在試驗件凸面存在彎曲拉應力，彎曲拉應力大小可以根據(jù)S型力傳感器顯示的數(shù)值由材料力學公式計算得出。
[0008]作為優(yōu)選，所述加載臺的上部設有球面凹槽，所述加載螺桿的下端設有球頭，所述球頭置于所述球面凹槽內(nèi)。
[0009]為了提高試驗安全性，所述溶液槽的上部安裝有用于保持試驗件穩(wěn)定的保護蓋。
[0010]優(yōu)選地，所述支承桿為四根且分別安裝于所述底座的四角和所述蓋板的四角之間。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
[0012]本發(fā)明通過將旋轉動力轉化為直線動力并精確施加于試驗件上，不僅可準確調(diào)節(jié)加載力，精確控制試驗件彎曲拉應力大小，而且具有平穩(wěn)加載、載荷保持穩(wěn)定、占用空間小、加載裝置對實驗影響小等特點；通過設置溶液槽，可以只需將支承臺和試驗件置于溶液槽內(nèi)的電解質溶液中進行試驗，其它部件不必浸泡在電解質溶液中，有利于試驗的順利操作。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明所述可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置的立體圖；
[0014]圖2是本發(fā)明所述可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置去掉底座、支承桿、蓋板和溶液槽后的立體圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0016]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置包括底座1、支承桿9、蓋板11、溶液槽2、支承臺16、加載頭5、連桿6、S型力傳感器7、承力柱8、加載臺10、加載螺桿13和導向桿12，四根支承桿9的兩端分別與底座I和蓋板11通過螺栓固定連接，四根支承桿9分別安裝于底座I的四角和蓋板11的四角之間，溶液槽2安裝于底座I上，支承臺16置于溶液槽2內(nèi)，支承臺16的上部設有凹槽15，凹槽15的兩端形成兩個用于放置試驗件14的上凸的支撐部(圖中未標記)，溶液槽2的上部安裝有用于保持試驗件14穩(wěn)定的保護蓋3，加載頭5置于支承臺16的上方，加載頭5的下部設有兩個下凸的壓頭4，兩個壓頭4位于兩個支撐部之間的上方，加載頭5的上部通過連桿6與S型力傳感器7的下部連接，S型力傳感器7的上部通過承力柱8與加載臺10的下部連接，加載臺10的上部設有球面凹槽(圖中未示)，加載螺桿13的下端設有球頭(圖中未示)，所述球頭置于所述球面凹槽內(nèi)，實現(xiàn)加載臺10與加載螺桿13之間的接觸傳動連接，加載螺桿13的上段穿過蓋板11并與蓋板11通過螺紋連接，加載螺桿13的上段套裝有鎖緊螺母(圖中未標記)，兩根導向桿12的兩端分別與蓋板11和支承臺16通過螺栓連接，兩根導向桿12位于加載螺桿13的兩側并對稱，加載頭5和加載臺10分別套裝于兩根導向桿12上并能夠滑動。
[0017]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置的工作原理如下:
[0018]應用時，將加載螺桿13的上端與旋轉動力裝置(手動或自動裝置均可)的動力輸出端連接，以實現(xiàn)加載螺桿13的旋轉驅動;將S型力傳感器7的信號輸出端與信號處理設備如計算機等的信號輸入端連接，也可以不安裝信號處理設備，而直接根據(jù)S型力傳感器7顯示的數(shù)值由人工計算出彎曲拉應力大小;將試驗件14放在凹槽15兩端的兩個支撐部上，呈兩點支承狀態(tài)。試驗時，旋動加載螺桿11，在螺紋傳動的作用下，加載螺桿11的旋轉運動轉化為直線運動并向下推動加載臺10作直線運動，加載臺10依次推動承力柱8、S型力傳感器7、連桿6、加載頭5，加載頭5的兩個壓頭4向下擠壓試驗件14的中段，試驗件14受加載頭5和支承臺16的共同作用，受壓出現(xiàn)四點彎曲狀態(tài)，此時在試驗件14的凸面存在彎曲拉應力，彎曲拉應力大小可以根據(jù)S型力傳感器7檢測到的受力數(shù)值由材料力學公式計算得出；達到預定的加載載荷后，可以通過擰緊加載螺桿13上的鎖緊螺母保持載荷穩(wěn)定。需要時，溶液槽2可以盛放試驗需要的電解質溶液，避免整個試驗裝置浸泡于電解質溶液。
[0019]上述實施例只是本發(fā)明的較佳實施例，并不是對本發(fā)明技術方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現(xiàn)的技術方案，均應視為落入本發(fā)明專利的權利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置，其特征在于:包括底座、支承桿、蓋板、溶液槽、支承臺、加載頭、連桿、S型力傳感器、承力柱、加載臺、加載螺桿和導向桿，多根所述支承桿的兩端分別與所述底座和所述蓋板固定連接，所述溶液槽安裝于所述底座上，用于放置試驗件的所述支承臺置于所述溶液槽內(nèi)，所述加載頭置于所述支承臺的上方，所述加載頭的上部通過所述連桿與所述S型力傳感器的下部連接，所述S型力傳感器的上部通過所述承力柱與所述加載臺的下部連接，所述加載臺的上部與所述加載螺桿的下端接觸連接，所述加載螺桿的上段穿過所述蓋板并與所述蓋板通過螺紋連接，所述加載螺桿的上段套裝有鎖緊螺母，兩根所述導向桿的兩端分別與所述蓋板和所述支承臺連接，所述加載頭和加載臺分別套裝于兩根所述導向桿上并能夠滑動。2.根據(jù)權利要求1所述的可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置，其特征在于:所述支承臺的上部設有凹槽，所述凹槽的兩端形成兩個用于放置試驗件的上凸的支撐部，所述加載頭的下部設有兩個下凸的壓頭，兩個所述壓頭位于兩個所述支撐部之間的上方。3.根據(jù)權利要求1所述的可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置，其特征在于:所述加載臺的上部設有球面凹槽，所述加載螺桿的下端設有球頭，所述球頭置于所述球面凹槽內(nèi)。4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置，其特征在于:所述溶液槽的上部安裝有用于保持試驗件穩(wěn)定的保護蓋。5.根據(jù)權利要求1、2或3所述的可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置，其特征在于:所述支承桿為四根且分別安裝于所述底座的四角和所述蓋板的四角之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)節(jié)彎曲拉應力加載裝置，其中，多根支承桿的兩端分別與底座和蓋板固定連接，溶液槽安裝于底座上，用于放置試驗件的支承臺置于溶液槽內(nèi)，加載頭置于支承臺的上方，加載頭的上部依次連接連桿、S型力傳感器、承力柱和加載臺，加載臺的上部與加載螺桿的下端接觸連接，加載螺桿的上段穿過蓋板并與蓋板通過螺紋連接，加載螺桿的上段套裝有鎖緊螺母，兩根導向桿的兩端分別與蓋板和支承臺連接。本發(fā)明通過將旋轉動力轉化為直線動力并精確施加于試驗件上，不僅可準確調(diào)節(jié)加載力，精確控制試驗件彎曲拉應力大小，而且具有平穩(wěn)加載、載荷保持穩(wěn)定、占用空間小、加載裝置對實驗影響小等特點。
【IPC分類】G01N3/02
【公開號】CN105510119
【申請?zhí)枴緾N201610008657
【發(fā)明人】劉劍釗, 李娜, 王小剛, 萬方美, 廖曉雄
【申請人】中國工程物理研究院總體工程研究所
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月7日