一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計，該引伸計包括：移動螺桿；綁繩掛釘；固定體，包括第一固定體和第二固定體，第一固定體和第二固定體上分別設(shè)置第一移動導(dǎo)軌和第二移動導(dǎo)軌，綁繩掛釘沿第一移動導(dǎo)軌和第二移動導(dǎo)軌移動，移動螺桿在固定體內(nèi)部連接綁繩掛釘；綁繩，連接綁繩掛釘和材料試樣；測力計，連接綁繩；引伸桿，一端固定設(shè)置于固定體上，另一端分別抵接試樣；傳感器，設(shè)置于固定體中間，且連接引伸桿。本實用新型提供的綁繩式引伸計能夠精確定位試樣測試時的綁繩的安裝位置，防止綁繩過松導(dǎo)致引伸計打滑，或者引伸桿安裝過緊導(dǎo)致引伸桿繃緊斷裂。
【專利說明】
一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及材料檢測儀器領(lǐng)域，特別是涉及一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]航空航天用高溫材料由于在高溫環(huán)境下服役，需進(jìn)行服役性能相關(guān)測試和評價工作，其中包括測試材料的高溫低周疲勞性能。高溫低周疲勞試驗一般采用應(yīng)變控制，材料應(yīng)變的測量由引伸計測試得出。引伸計兩個引伸桿頂在試樣的標(biāo)距段，試驗過程中隨試樣的微小變形而張開或閉合，但頂桿與試樣接觸的兩點(diǎn)始終保持相對靜止，從而測出兩點(diǎn)間的軸向應(yīng)變，實現(xiàn)應(yīng)變控制疲勞試驗。
[0003]現(xiàn)有引伸計的類型主要包括搖臂式引伸計和綁繩式引伸計，這兩類引伸計在安裝過程中，安裝過松則在試驗過程中容易發(fā)生引伸計打滑導(dǎo)致實驗失敗;而且由于試樣在高溫下伸長，直徑發(fā)生一定的縮小，原本在室溫下安裝良好的情況在高溫下還是容易發(fā)生打滑現(xiàn)象。而引伸計安裝過緊一方面會損傷疲勞試樣表面，導(dǎo)致疲勞壽命降低，一方面也會因為引伸桿過于緊繃而斷裂導(dǎo)致試驗失敗。而且安裝好引伸計之后，無法定量判斷安裝好壞， 只能通過實驗操作人員反復(fù)摸索，積累工作經(jīng)驗，安裝成功率低，工作周期長，且無法量化和標(biāo)準(zhǔn)化。同時，采用松緊螺釘調(diào)節(jié)每根陶瓷桿與試樣的接觸松緊度，僅憑手感，無法定量， 造成調(diào)試周期長且無法保證較高的成功率?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0004]本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計，能夠精確定位試樣測試時的綁繩的安裝位置，防止綁繩過松導(dǎo)致引伸計打滑，或者引伸桿安裝過緊導(dǎo)致引伸桿繃緊斷裂。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是:提供一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計，該引伸計包括:移動螺桿，包括第一移動螺桿和第二移動螺桿;綁繩掛釘，包括第一綁繩掛釘和第二綁繩掛釘，第一綁繩掛釘連接第一移動螺桿，第二綁繩掛釘連接第二移動螺桿；固定體，包括第一固定體和第二固定體，第一固定體和第二固定體分別連接第一移動螺桿和第二移動螺桿，其中，第一固定體和第二固定體上分別設(shè)置第一移動導(dǎo)軌和第二移動導(dǎo)軌，第一綁繩掛釘和第二綁繩掛釘分別設(shè)置于第一移動導(dǎo)軌和第二移動導(dǎo)軌中，并沿第一移動導(dǎo)軌和第二移動導(dǎo)軌移動，移動螺桿在固定體內(nèi)部連接綁繩掛釘;綁繩，包括第一綁繩和第二綁繩，第一綁繩連接于第一綁繩掛釘和材料試樣，第二綁繩連接于第二綁繩掛釘和材料試樣;測力計，包括第一測力計和第二測力計，第一測力計和第二測力計分別連接第一綁繩和第二綁繩；引伸桿，包括第一引伸桿和第二引伸桿，第一引伸桿和第二引伸桿一端分別固定設(shè)置于第一固定體和第二固定體上，另一端分別抵接試樣;傳感器， 設(shè)置于第一固定體和第二固定體之間，且連接第一引伸桿和第二引伸桿。
[0006]其中，還包括隔熱擋板，隔熱擋板連接第一固定體和第二固定體，設(shè)置于靠近引伸桿的方向，第一引伸桿和第二引伸桿穿過隔熱擋板。
[0007]其中，引伸桿為陶瓷引伸桿。
[0008]其中，固定體上設(shè)置用于固定第一綁繩掛釘和第二綁繩掛釘位置的固定鎖。
[0009]其中，綁繩為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，一端套置于試樣上，另一端套置于綁繩掛釘上。
[0010]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的綁繩式引伸計通過移動螺桿控制綁繩掛釘?shù)奈恢靡钥刂平壚K的松緊度，通過測力計使兩側(cè)綁繩張力相當(dāng)，從而精確控制引伸桿對試樣的抵觸壓力處于合適范圍。通過本實用新型，能夠精確定位試樣測試時的綁繩的安裝位置，防止綁繩過松導(dǎo)致引伸計打滑，或者引伸桿安裝過緊導(dǎo)致引伸桿繃緊斷裂?！靖綀D說明】
[0011]圖1是本實用新型提供的一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型提供的一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計的實物示意圖。【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合【具體實施方式】對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步更詳細(xì)的描述。顯然， 所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0014]通常引伸計在對試樣進(jìn)行測試時，引伸計兩個引伸桿頂在試樣的標(biāo)距段，試驗過程中隨試樣的微小變形而張開或閉合，頂桿與試樣接觸的兩點(diǎn)始終保持相對靜止，從而測出兩點(diǎn)間的軸向應(yīng)變，實現(xiàn)應(yīng)變控制疲勞試驗。引伸計的主體一般采用電阻式或電容式傳感器，引伸計傳感器端的工作溫度一般不能超過75°C，然而高溫疲勞試驗爐內(nèi)溫度一般在 500°C甚至更高溫度，爐孔輻射出的熱量容易使引伸計傳感器溫度超出使用上限，因此，為降低傳感器溫度，高溫引伸計的引伸桿一般都采用加長陶瓷桿。陶瓷桿采用懸臂梁結(jié)構(gòu)形式與樣品接觸。加長陶瓷桿有一定的重量，因此懸臂梁固定的引伸計存在杠桿效應(yīng)。疲勞試驗對試樣表面粗糙度要求很高，要求試樣表面光滑且無缺陷。由于樣品受到軸向的試驗力， 因此不能存在槽口等固定引伸計的陶瓷桿，否則會影響疲勞壽命，造成試驗失敗。在裝夾引伸計過程中，引伸桿頂端與試樣表面接觸時要求陶瓷桿頂緊但不能破壞試樣表面。而在實際試驗過程中，引伸桿頂在試樣上很容易打滑，很難確保試樣上兩觸點(diǎn)與兩引伸桿頂端保持相對靜止。
[0015]高溫疲勞試驗樣品制備要求較高，試驗過程周期長，引伸計本身也非常昂貴，如果試驗中出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，就會因為打滑導(dǎo)致試驗失敗，甚至打滑過程中折斷引伸桿，會造成時間和資金的大量損失。
[0016]參閱圖1，圖1是本實用新型提供的一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]綁繩式引伸計100包括:移動螺桿110、綁繩掛釘120、固定體130、綁繩140、測力計 150、引伸桿160和傳感器170。其中，固定體130包括第一固定體131和第二固定體132,第一固定體131和第二固定體132為中空結(jié)構(gòu)，一側(cè)表面分別設(shè)置第一移動導(dǎo)軌1311和第二移動導(dǎo)軌1321。移動螺桿110包括第一移動螺桿111和第二移動螺桿112，第一移動螺桿111和第二移動螺桿112分別以螺接的方式分別與第一固定體131和第二固定體132連接，并通過螺紋在第一固定體131和第二固定體132內(nèi)旋進(jìn)或旋出。綁繩掛釘120包括第一綁繩掛釘121和第二綁繩掛釘122,第一綁繩掛釘121和第二綁繩掛釘122分別連接第一移動螺桿111和第二移動螺桿112。第一綁繩掛釘121與第一移動螺桿111、以及第二綁繩掛釘122與第二移動螺桿112均為“7”字形結(jié)構(gòu)，綁繩掛釘120從固定體130的移動導(dǎo)軌中伸出，且隨移動螺桿110的旋進(jìn)或旋出而沿固定體130上的移動導(dǎo)軌移動，移動的方向和移動螺桿110旋進(jìn)或旋出的方向一致。當(dāng)綁繩掛釘120的位置確定時，移動螺桿110和固定體130上的螺紋鎖緊，對綁繩掛釘120的位置進(jìn)行固定。同時，在第一固定體131和第二固定體132上分別設(shè)置固定鎖133,當(dāng)綁繩掛釘120的位置確定時，進(jìn)一步進(jìn)行鎖緊，防止移動。
[0018] 綁繩140包括第一綁繩141和第二綁繩142。第一綁繩141和第二綁繩142的一端分別固定連接第一綁繩掛釘121和第二綁繩掛釘122,另一端均固定連接到試樣101上。在本實施方式中，綁繩140為環(huán)狀的繩，一端套置于第一綁繩掛釘121和第二綁繩掛釘122上，另一端套置在試樣101上。測力計150包括第一測力計151和第二測力計152,第一測力計151和第二測力計152設(shè)置于第一綁繩141和第二綁繩142的中部，可測得綁繩140上的張力。引伸桿 160包括第一引伸桿162和第二引伸桿162,第一引伸桿161設(shè)置于第一固定體131上與第一移動螺桿111相對的位置，第二引伸桿162設(shè)置于第二固定體132上與第二移動螺桿112相對的位置。引伸桿160為陶瓷引伸桿。傳感器170設(shè)置于第一固定體131和第二固定體132之間，且連接到引伸桿160。在其他實施方式中，將引伸桿160直接設(shè)置在傳感器170上。[0〇19]當(dāng)引伸計1〇〇進(jìn)行應(yīng)變測試時，將第一引伸桿161和第二引伸桿162抵置于試樣101 表面與之緊密接觸，將第一綁繩141和第二綁繩142套置于試樣101上，通過移動螺桿110調(diào)節(jié)綁繩掛釘120的位置，以調(diào)節(jié)綁繩150的松緊度，使第一測力計151和第二測力計152的顯示數(shù)值相近甚至相等，從而使第一綁繩141和第二綁繩142受力均衡。通過獲得引伸桿160與試樣101間的接觸壓力，試驗過程中要求定量測試，獲得合理的引伸計100的引伸桿裝夾力。 通過移動螺桿110實現(xiàn)引伸桿160對綁繩150張力大小的連續(xù)調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)引伸桿160與試樣101接觸力大小的連續(xù)調(diào)節(jié)。通過合理實驗操作確定引伸計100的綁繩150的張力大小，一方面可以避免安裝過松導(dǎo)致引伸計打滑，另一方面可以防止安裝過緊導(dǎo)致?lián)p傷疲勞試樣表面以及引伸桿160過于繃緊發(fā)生斷裂。試驗條件、樣品種類發(fā)生變化時，可簡單有效地調(diào)整引伸計綁繩張力，實現(xiàn)引伸桿與試樣表面合理接觸，實現(xiàn)應(yīng)變控制。
[0020]進(jìn)一步，包括隔熱擋板180,隔熱擋板180連接第一固定體131和第二固定體132,設(shè)置于靠近引伸桿160的方向，第一引伸桿161和第二引伸桿162穿過隔熱擋板180。當(dāng)對試樣 101進(jìn)行高溫應(yīng)變測試時，引伸計傳感器170的工作溫度一般不能超過75°C，然而試樣101試驗溫度一般在500°C以上，因此為保證傳感器170的正常工作，除對上述引伸桿160進(jìn)行加長設(shè)置外，還在傳感器170靠近試樣101的一側(cè)設(shè)置隔熱擋板180,通過隔熱擋板180的阻隔以及通過引伸桿160延長傳感器170和試樣101之間的距離，使傳感器170處于正常的工作溫度。
[0021]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的綁繩式引伸計通過移動螺桿控制綁繩掛釘?shù)奈恢靡钥刂平壚K的松緊度，通過測力計使兩側(cè)綁繩張力相當(dāng)，從而精確控制引伸桿對試樣的抵觸壓力處于合適范圍。通過本實用新型，能夠精確定位試樣測試時的綁繩的安裝位置，防止綁繩過松導(dǎo)致引伸計打滑，或者引伸桿安裝過緊導(dǎo)致引伸桿繃緊斷裂。
[0022]以上所述僅為本實用新型的實施方式，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于應(yīng)變控制的綁繩式引伸計，其特征在于，包括:移動螺桿，包括第一移動螺桿和第二移動螺桿；綁繩掛釘，包括第一綁繩掛釘和第二綁繩掛釘，所述第一綁繩掛釘連接所述第一移動 螺桿，所述第二綁繩掛釘連接所述第二移動螺桿；固定體，包括第一固定體和第二固定體，所述第一固定體和第二固定體分別連接所述 第一移動螺桿和第二移動螺桿，其中，所述第一固定體和第二固定體上分別設(shè)置第一移動 導(dǎo)軌和第二移動導(dǎo)軌，所述第一綁繩掛釘和第二綁繩掛釘分別設(shè)置于所述第一移動導(dǎo)軌和 第二移動導(dǎo)軌中，并沿所述第一移動導(dǎo)軌和第二移動導(dǎo)軌移動，所述移動螺桿在所述固定 體內(nèi)部連接所述綁繩掛釘；綁繩，包括第一綁繩和第二綁繩，所述第一綁繩連接于所述第一綁繩掛釘和材料試樣， 所述第二綁繩連接于所述第二綁繩掛釘和所述材料試樣；測力計，包括第一測力計和第二測力計，所述第一測力計和第二測力計分別連接所述 第一綁繩和第二綁繩；引伸桿，包括第一引伸桿和第二引伸桿，所述第一引伸桿和第二引伸桿一端分別固定 設(shè)置于所述第一固定體和第二固定體上，另一端分別抵接所述試樣；傳感器，設(shè)置于所述第一固定體和第二固定體之間，且連接所述第一引伸桿和所述第 二引伸桿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綁繩式引伸計，其特征在于，還包括隔熱擋板，所述隔熱擋板 連接所述第一固定體和所述第二固定體，設(shè)置于靠近所述引伸桿的方向，所述第一引伸桿 和第二引伸桿穿過所述隔熱擋板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綁繩式引伸計，其特征在于，所述引伸桿為陶瓷引伸桿。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綁繩式引伸計，其特征在于，所述固定體上設(shè)置用于固定所 述第一綁繩掛釘和第二綁繩掛釘位置的固定鎖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綁繩式引伸計，其特征在于，所述綁繩為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，一端套置 于所述試樣上，另一端套置于所述綁繩掛釘上。
【文檔編號】G01N3/06GK205607325SQ201620346855
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】肖磊, 張高翔, 楊金龍, 龍安平, 馮贛江
【申請人】深圳市萬澤中南研究院有限公司