專利名稱：一種用于恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗裝置。
背景技術(shù)：
在一定溫度條件下，彈性固體都會表現(xiàn)出粘彈性性能，而部分高分子聚合物和聚合物基復(fù)合材料在常溫下就表現(xiàn)出明顯的粘彈性材料。隨著越來越多的材料高溫使用條件要求及聚合物基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，需要對材料的粘彈性能進行更深入的研究。蠕變是粘彈性材料的基本性質(zhì)之一，即在恒定荷載下其應(yīng)變會不斷增加，直至發(fā)生破壞。而以這些材料構(gòu)成的工程結(jié)構(gòu)都是有一定的使用壽命要求的，必須在其使用壽命內(nèi)確保不會因蠕變發(fā)生破壞，因此需要獲得材料在恒定荷載下的基本長期性能指標，主要是在不同的初始恒定拉伸荷載作用下破壞的時間及其應(yīng)變隨時間的關(guān)系，這樣才能進行合理的設(shè)計。 目前對材料在恒定荷載作用下的長期拉伸性能試驗一般是采用直接在材料下部掛重物的方法，這種方法所加荷載有限，對于一些強度比較高的材料，如玻璃纖維增強塑料，在標準試樣下可能需要高達好幾噸的荷載，一方面這好幾噸的重物無法直接掛到試樣下方，另一方面需要同時對大量的試樣進行試驗，所需重物的總重將是非常龐大的。另外有些試驗設(shè)備，如一般的材料試驗機，可以通過機械、液壓等方式比較方便的提供較大的恒定拉伸荷載，但其價格太高，不可能同時購置多臺僅用于長期拉伸試驗。此外，一般的簡易加載設(shè)備，如千斤頂?shù)?，在加載過程中不能保持為恒定荷載，不能自動記錄試驗結(jié)果，需要實驗人員值守，工作量大，試驗精度低。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種簡單方便、經(jīng)濟適用、可靠高效的用于恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗裝置。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是用于恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗裝置，其特征在于包括有支座、固定夾具、可動夾具、下?lián)醢?、可動橫桿、計時器、左載重臺、左支撐桿、掛鉤、固定橫桿、右支撐桿、滑輪、右載重臺、上擋板、柔索，其中支座、左支撐桿、右支撐桿和固定橫桿連接形成大框架，左支撐桿和右支撐桿上分別設(shè)置有下?lián)醢搴蜕蠐醢?，固定橫桿及設(shè)置在上擋板與下?lián)醢逯g的可動橫桿上均通過螺栓連接有數(shù)個掛鉤，掛鉤上掛有滑輪，左載重臺、右載重臺通過柔索連接并相互纏繞在滑輪上，固定夾具和可動夾具分別通過銷釘固定在支座和可動橫桿。按上述方案，所述的柔索兩端還與可動橫桿相連按上述方案，所述的上擋板還粘接有計時器。本實用新型的用于恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗方法，包括有以下步驟I)將試樣由固定夾具、可動夾具分別夾持住試樣兩端，然后在左載重臺、右載重臺14上加載等質(zhì)量重物；根據(jù)試樣要求確定所加載重物的具體質(zhì)量和滑輪13的組成形式；2)在加載重物完成之后，隨即開啟計時裝置，開始記錄試驗時間；[0011]3)當試樣拉伸破壞時，可動橫桿迅速上移接觸上擋板，并同時觸發(fā)安裝在上擋板上的計時器7的觸發(fā)裝置，將自動記錄破壞時間，由此得到試驗結(jié)果。本實用新型的裝置中固定夾具和可動夾具進行改裝后還可進行壓縮、彎曲等其他長期力學性能的試驗。本實用新型還可根據(jù)需要將該裝置下部整體放入恒溫水箱中使試樣完全浸入水中，通過對水進行控溫以實現(xiàn)在不同溫度下的試驗及水環(huán)境要求，或通過配備恒溫恒濕環(huán)境箱將試樣放入該恒溫恒濕環(huán)境箱中獲得不同濕熱條件下的試驗。此外，還可采用一般的應(yīng)變測量設(shè)備對試樣在試驗過程中的應(yīng)變進行監(jiān)測。這里的環(huán)境箱、應(yīng)變測量設(shè)備均可采用公知技木。本實用新型的有益效果在于本實用新型利用滑輪裝置，通過較小的重物來實現(xiàn)施加較大恒定荷載的目的，并且滑輪數(shù)量和柔索繞滑輪路徑的可選擇性，使試驗人員可以自由控制カ的放大倍數(shù)；加載過程中，即使試樣發(fā)生較大的變形量使重物產(chǎn)生一定的位移， 作用在試樣上的荷載始終為恒定荷載；試驗結(jié)果(破壞時間)由該裝置自動記錄，本實用新型具有試驗方法簡單、制作成本低、加載方便可靠、靈活性強、結(jié)果自動記錄等特點，從而可以更方便的進行長期拉伸性能測試，獲得可靠的長期拉伸性能指標。

圖I是實施例I恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗加載裝置示意圖；圖2是圖I的右視圖圖3是圖I的沿A-A線的剖視圖；圖4是實施例2對應(yīng)示意圖；圖5是實施例3對應(yīng)示意圖；圖6是實施例4對應(yīng)示意圖；圖中I-支座，2-固定夾具，3-拉伸試樣，4-可動夾具，5-下?lián)醢澹?-可動橫桿，7-計時器，8-左載重臺，9-左支撐桿，10-掛鉤，11-固定橫桿，12-右支撐桿，13-滑輪，14-右載重臺，15-上擋板，16-柔索，17-恒溫水箱，18-環(huán)境箱，19-應(yīng)變測量設(shè)備。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型做進ー步詳細的說明，但是此說明不會構(gòu)成對本實用新型的限制。實施例I :如圖1-3所示，包括有支座I、固定夾具2、可動夾具4、下?lián)醢?、可動橫桿6、計時器7、左載重臺8、左支撐桿9、掛鉤10、固定橫桿11、右支撐桿12、滑輪13、右載重臺14、上擋板15、柔索16，其中支座I與地面接觸，支座I、左支撐桿9、右支撐桿12和固定橫桿11所組成的大框架的連接方式可以是焊接或者螺栓連接，左支撐桿9和右支撐桿12上分別焊接設(shè)置有下?lián)醢?和上擋板15，固定橫桿11及設(shè)置在上擋板與下?lián)醢逯g的可動橫桿6上均通過螺栓連接有數(shù)個掛鉤10，掛鉤上掛有滑輪13，左載重臺8、右載重臺通過柔索16連接并相互纏繞在滑輪13上，固定夾具2和可動夾具4分別通過銷釘固定在支座I和可動橫桿6，計時器7直接粘接在上擋板15上。[0025]具體的試驗方法包括以下步驟I)依據(jù)拉伸試樣3的不同條件及試驗要求，確定需要加載的恒定載荷值，根據(jù)荷載值的大小，確定重物重力的放大倍數(shù)，從而確定需要滑輪13的數(shù)量和柔索16的纏繞方式。將可動橫桿6擱置于下?lián)醢?上，由固定夾具2和可動夾具4夾持住拉伸試樣3。依照確定的滑輪13和柔索16排布方式連接可動橫桿6和固定橫桿11，并將左載重臺8和右載重臺14與柔索16連接。同時向左載重臺8和右載重臺14加載先前確定重量的重物；2)打開計時器7，開始計時；3)經(jīng)長期恒定荷載的作用，試樣發(fā)生破壞?？蓜訖M桿6在加載重物的作用下迅速上移，與上擋板15碰撞，同時激發(fā)計時器的觸碰裝置結(jié)束計時，得到試樣的加載破壞時間，試驗結(jié)束。實施例2如圖4所示，與實施例I基本相同，只是配備恒溫水箱裝置，將實施例I的裝置下部直至試樣整體放入恒溫水箱17中以實現(xiàn)水環(huán)境及不同溫度下的試驗要求。實施例3如圖5所示，與實施例I基本相同，只是配備恒溫恒濕環(huán)境箱裝置，將實施例I的裝置中試樣整體放置在環(huán)境箱18中以實現(xiàn)不同濕熱條件下的試驗要求。實施例4如圖6所示，在實施例I、實施例2和實施例3中分別配備應(yīng)變測量設(shè)備19，以實現(xiàn)應(yīng)變的監(jiān)測。
權(quán)利要求1.用于恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗裝置，其特征在于包括有支座(I)、固定夾具(2)、可動夾具(4)、下?lián)醢?5)、可動橫桿￠)、計時器(7)、左載重臺(8)、左支撐桿(9)、掛鉤(10)、固定橫桿(11)、右支撐桿(12)、滑輪(13)、右載重臺(14)、上擋板(15)、柔索(16)，其中支座(I)、左支撐桿(9)、右支撐桿(12)和固定橫桿(11)連接形成大框架，左支撐桿(9)和右支撐桿(12)上分別設(shè)置有下?lián)醢?5)和上擋板(15)，固定橫桿(11)及設(shè)置在上擋板與下?lián)醢逯g的可動橫桿(6)上均通過螺栓連接有數(shù)個掛鉤(10)，掛鉤上掛有滑輪(13)，左載重臺(8)、右載重臺通過柔索(16)連接并相互纏繞在滑輪(13)上，固定夾具(2)和可動夾具(4)分別通過銷釘固定在支座(I)和可動橫桿(6)。
2.按權(quán)利要求I所述的用于恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗裝置，其特征在于所述的柔索(16)兩端還與可動橫桿(6)相連。
3.按權(quán)利要求I或2所述的用于恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗裝置，其特征在于所述的上擋板(15)還粘接有計時器(7)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于恒定荷載下材料的長期拉伸性能試驗裝置，支座、左支撐桿、右支撐桿和固定橫桿連接形成大框架，左支撐桿和右支撐桿上分別設(shè)置有下?lián)醢搴蜕蠐醢?，固定橫桿及設(shè)置在上擋板與下?lián)醢逯g的可動橫桿上均通過螺栓連接有數(shù)個掛鉤，掛鉤上掛有滑輪，左載重臺、右載重臺通過柔索連接并相互纏繞在滑輪上，固定夾具和可動夾具分別通過銷釘固定在支座和可動橫桿。本實用新型的有益效果在于本實用新型具有試驗方法簡單、制作成本低、加載方便可靠、靈活性強、結(jié)果自動記錄等特點，從而可以更方便的進行長期拉伸性能測試，獲得可靠的長期拉伸性能指標。
文檔編號G01N3/14GK202522484SQ201220090079
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者孔越林, 朱四榮, 李卓球, 陳建中 申請人:武漢理工大學