本發(fā)明屬于機(jī)械測試裝置及測試方法。

背景技術(shù)：

緊固件保證載荷試驗(yàn)是考核緊固件在受到一定外力時(shí)原始尺寸保持能力的重要指標(biāo)，受到外力時(shí)緊固件原始尺寸的保持能力是緊固件服役性能和服役壽命的重要因素，所以緊固件保證載荷試驗(yàn)是緊固件出廠和投入使用前必須進(jìn)行檢測的一項(xiàng)重要指標(biāo)，該參數(shù)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性也是不言而喻的。我國國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t3098.1-2010《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘、螺柱》和國際標(biāo)準(zhǔn)iso898-1：2013《mechanicalpropertiesoffastenersmadeofcarbonsteelandalloysteel.part1:bolts,screwsandstudswithspecifiedpropertyclasses.coarsethread》都對(duì)緊固件保證載荷提出了驗(yàn)收要求，其驗(yàn)收依據(jù)都是要將緊固件施加軸向拉伸載荷到某一指定力值后保持一段時(shí)間卸載，測量緊固件尺寸變化，如變化量絕對(duì)值小于等于12.5um合格，大于12.5um則不合格。其中標(biāo)準(zhǔn)iso898-1中給出了具體可行的試驗(yàn)操作，我國標(biāo)準(zhǔn)中并未給出如何進(jìn)行試驗(yàn)。目前我國基本上都采用iso898-1給出的方法進(jìn)行緊固件保證載荷試驗(yàn)。

目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都是采用機(jī)械尺測量尺寸變化的方法進(jìn)行該試驗(yàn)。這種方法首先將緊固件兩端進(jìn)行加工，各加工出一個(gè)凹坑，再放置一個(gè)與凹坑大小一致的圓球，其中用油脂進(jìn)行耦合，實(shí)驗(yàn)前測試兩端的球頂間距，然后裝夾試樣，按照標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值要求將試驗(yàn)施加軸向拉力至某一數(shù)值（不同規(guī)格數(shù)值不一樣），然后保持一定時(shí)間后卸載載荷，再將緊固件卸下來，再次測量兩端球頂間距，將兩次測得的球頂間距值求差值，兩次差值絕對(duì)值小于等于12.5um即合格，大于12.5um就不合格。

這種機(jī)械尺測量方法的缺點(diǎn)是：

1、測試精度不夠，試驗(yàn)要求其測量設(shè)備的分辨率要達(dá)到0.5um。機(jī)械尺很難達(dá)到這樣的精度；

2、裝夾前和卸下后兩次測量試樣的被測狀態(tài)很難一致，造成測量誤差的加大；

3、人工操作數(shù)據(jù)無法進(jìn)行電腦存儲(chǔ)，導(dǎo)致量值追溯難以實(shí)現(xiàn)，不符合質(zhì)量管理要求；

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是明通過提高測量系統(tǒng)核心測量部件的精度以及通過裝置將核心部件與被測試樣進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)在被測試樣狀態(tài)保持不變的情況下對(duì)試樣變形在線適時(shí)測量跟蹤，降低測量誤差，并將數(shù)值與計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行連接，確保數(shù)值能夠存儲(chǔ)，達(dá)到解決現(xiàn)有技術(shù)方案存在的主要不足。

本發(fā)明的目的是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的：

一種用于緊固件保證載荷試驗(yàn)的測試裝置，包括：上半圓環(huán)形支架1-1、下半圓環(huán)形支架2-1、上測量桿7-1、下測量桿7-2、第一豎直連接桿9-1、第二豎直連接桿9-2、上l型導(dǎo)向桿10-1、下l型導(dǎo)向桿10-2，其特征是：所述上半圓環(huán)形支架1-1的內(nèi)環(huán)豎直平面上中心位置上有一個(gè)v型鈍角槽1-3，在該鈍角槽1-3鈍角的中心線上，與上半圓環(huán)形支架1-1的內(nèi)環(huán)的外弧面相對(duì)的位置上裝有上緊固螺栓1-2，所述上半圓環(huán)形支架1-1的外環(huán)豎直平面上中心位置上有一個(gè)上實(shí)心手柄1-4，下半圓環(huán)形支架2-1和上半圓環(huán)形支架1-1結(jié)構(gòu)相同，且上下平行設(shè)置，第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2是相互平行且至于上、下半圓環(huán)形支架的實(shí)心手柄這一側(cè)，第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上、下兩端均裝有直線軸承6和彈簧5，并且通過定位螺栓4固定在第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上下兩端；在第二豎直連接桿9-2上裝有固定套筒11-1和移動(dòng)套筒12-1，固定套筒11-1和移動(dòng)套筒12-1平行設(shè)置且與第二豎直連接桿9-2垂直，上實(shí)心手柄1-4與下實(shí)心手柄2-4分別插入固定套筒11-1和移動(dòng)套筒12-1中，通過固定套筒緊固螺栓11-2和移動(dòng)套筒緊固螺栓12-2固定，上l型導(dǎo)向桿10-1和下l型導(dǎo)向桿10-2通過分別通過第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上的直線軸承6與所述的這兩個(gè)連接桿連接，即第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上、下以及兩端的緊固螺栓、彈簧、直線軸承確保l型導(dǎo)向桿測量桿組成平面矩形剛性自由動(dòng)作結(jié)構(gòu)，上l型導(dǎo)向桿10-1和下l型導(dǎo)向桿10-2為對(duì)稱設(shè)置，上l型導(dǎo)向桿10-1的尾端通過彈簧卡扣8-1與上測量桿7-1相連接，下l型導(dǎo)向桿10-2的尾端通過彈簧卡扣8-2與下測量桿7-2相連接，上測量桿7-1的下端和下測量桿7-2的上端均裝有引申計(jì)13。

一種用于緊固件保證載荷試驗(yàn)的測試裝置的測試方法如下：

第一，將待測緊固件14置于上半圓環(huán)形支架1-1和下半圓環(huán)形支架2-1的v型鈍角槽，通過緊固上緊固螺栓1-2和下緊固螺栓2-2，把所述待測緊固件14共同夾持在上半圓環(huán)形支架1-1和下半圓環(huán)形支架2-1上的v型鈍角槽中；

第二，調(diào)整好上l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-1和下l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-2與待測緊固件14兩端加工的凹坑相切耦合，緊固固定套筒緊固螺栓11-2和移動(dòng)套筒緊固螺栓12-2；

第三，調(diào)整上實(shí)心手柄1-4和下實(shí)心手柄2-4與固定套筒11-1和移動(dòng)套筒12-1相互位置，來實(shí)現(xiàn)不同直徑的待測緊固件14在試驗(yàn)上l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-1和下l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-2待測緊固件兩端凹坑相切耦合。本發(fā)明采用上下兩個(gè)半圓環(huán)形支架來確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，更進(jìn)一步該裝置設(shè)計(jì)固定套筒11-1和移動(dòng)套筒11-2保證兩個(gè)半圓環(huán)形支架隨待測緊固件尺寸的變化而自由移動(dòng)。試驗(yàn)時(shí)對(duì)試驗(yàn)機(jī)加載使緊固件發(fā)生變形，該變形通過上l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-1和下l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-2的運(yùn)動(dòng)等量傳遞給上l型導(dǎo)向桿10-1和下l型導(dǎo)向桿10-2，上下l型導(dǎo)向桿在等量傳遞給上測量桿7-1和下測量桿7-2，把分辨率0.5um的引伸計(jì)13的刀口連接在上、下測量桿上并將引伸計(jì)連接于設(shè)備控制系統(tǒng)軟件上即可實(shí)現(xiàn)緊固件變形的適時(shí)在線高精度測量，同時(shí)可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上、下以及兩端的緊固螺栓、彈簧、直線軸承確保l型導(dǎo)向桿測量桿組成平面矩形剛性自由動(dòng)作結(jié)構(gòu)，進(jìn)而確保上l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-1和下l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-2的位移量完全等量傳遞上測量桿7-1和下測量桿7-2上。

1、提高了測試精度；

2、減少人為操作，提高測試重復(fù)性；

3、實(shí)現(xiàn)了在線測試，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，提高試驗(yàn)的可追溯性；提高了測試精度。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-1、上半圓環(huán)形支架，1-2、上緊固螺栓，1-3、v型鈍角槽，1-4、上實(shí)心手柄，2-1：下半圓環(huán)形支架，2-2：下緊固螺栓，2-3：下v型鈍角槽，2-4：下實(shí)心手柄，3-1：上l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)，3-2：下l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)4：定位螺栓，5：彈簧，6：直線軸承，7-1：上測量桿，7-2：下測量桿，8-1：上彈簧卡扣、8-2：下彈簧卡扣，9-1：第一豎直連接桿，9-2：第二豎直連接桿，10-1：上l型導(dǎo)向桿，10-2：下l型導(dǎo)向桿，11-1：固定套筒，11-2固定套筒緊固螺栓，12-1：移動(dòng)套筒，12-2移動(dòng)套筒緊固螺栓，13：引申計(jì)，14：待測緊固件。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種用于緊固件保證載荷試驗(yàn)的測試裝置，包括：上半圓環(huán)形支架1-1、下半圓環(huán)形支架2-1、上測量桿7-1、下測量桿7-2、第一豎直連接桿9-1、第二豎直連接桿9-2、上l型導(dǎo)向桿10-1、下l型導(dǎo)向桿10-2，其特征是：所述上半圓環(huán)形支架1-1的內(nèi)環(huán)豎直平面上中心位置上有一個(gè)v型鈍角槽1-3，在該鈍角槽1-3鈍角的中心線上，與上半圓環(huán)形支架1-1的內(nèi)環(huán)的外弧面相對(duì)的位置上裝有上緊固螺栓1-2，所述上半圓環(huán)形支架1-1的外環(huán)豎直平面上中心位置上有一個(gè)上實(shí)心手柄1-4，下半圓環(huán)形支架2-1和上半圓環(huán)形支架1-1結(jié)構(gòu)相同，且上下平行設(shè)置，第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2是相互平行且至于上、下半圓環(huán)形支架的實(shí)心手柄這一側(cè)，第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上、下兩端均裝有直線軸承6和彈簧5，并且通過定位螺栓4固定在第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上下兩端；在第二豎直連接桿9-2上裝有固定套筒11-1和移動(dòng)套筒12-1，固定套筒11-1和移動(dòng)套筒12-1平行設(shè)置且與第二豎直連接桿9-2垂直，上實(shí)心手柄1-4與下實(shí)心手柄2-4分別插入固定套筒11-1和移動(dòng)套筒12-1中，通過固定套筒緊固螺栓11-2和移動(dòng)套筒緊固螺栓12-2固定，上l型導(dǎo)向桿10-1和下l型導(dǎo)向桿10-2通過分別通過第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上的直線軸承6與所述的這兩個(gè)連接桿連接，即第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上、下以及兩端的緊固螺栓、彈簧、直線軸承確保l型導(dǎo)向桿測量桿組成平面矩形剛性自由動(dòng)作結(jié)構(gòu)，上l型導(dǎo)向桿10-1和下l型導(dǎo)向桿10-2為對(duì)稱設(shè)置，上l型導(dǎo)向桿10-1的尾端通過彈簧卡扣8-1與上測量桿7-1相連接，下l型導(dǎo)向桿10-2的尾端通過彈簧卡扣8-2與下測量桿7-2相連接，上測量桿7-1的下端和下測量桿7-2的上端均裝有引申計(jì)13。

測試方法如下：

先將待測緊固件14置于上半圓環(huán)形支架1-1和下半圓環(huán)形支架2-1的v型鈍角槽，通過上緊固螺栓1-2和下緊固螺栓2-2將其共同夾持保證所述上下支架固定在待測緊固件14上，先通過緊固21和22以及上半圓環(huán)形支架1-1和下半圓環(huán)形支架2-1上的v型鈍角槽再在調(diào)整好上l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-1和下l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-2與待測緊固件兩端加工的凹坑相切耦合時(shí)緊固固定套筒緊固螺栓11-2和移動(dòng)套筒緊固螺栓12-2，使得本發(fā)明與待測固定。通過調(diào)整上實(shí)心手柄1-4、和下實(shí)心手柄2-4與固定套筒11-1和移動(dòng)套筒12-1相互位置的長短，來實(shí)現(xiàn)不同直徑的待測緊固件試驗(yàn)上l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-1和下l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-2待測緊固件兩端凹坑相切耦合。本發(fā)明采用上下兩個(gè)半圓環(huán)形支架來確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，更進(jìn)一步該裝置設(shè)計(jì)固定套筒11-1和移動(dòng)套筒11-2保證兩個(gè)半圓環(huán)形支架隨待測緊固件尺寸的變化而自由移動(dòng)。試驗(yàn)時(shí)對(duì)試驗(yàn)機(jī)加載使緊固件發(fā)生變形，該變形通過上l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-1和下l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-2的運(yùn)動(dòng)等量傳遞給上l型導(dǎo)向桿10-1和下l型導(dǎo)向桿10-2，上下l型導(dǎo)向桿在等量傳遞給上測量桿7-1和下測量桿7-2，把分辨率0.5um的引伸計(jì)13的刀口連接在上、下測量桿上并將引伸計(jì)連接于設(shè)備控制系統(tǒng)軟件上即可實(shí)現(xiàn)緊固件變形的適時(shí)在線高精度測量，同時(shí)可以將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上、下以及兩端的緊固螺栓、彈簧、直線軸承確保l型導(dǎo)向桿測量桿組成平面矩形剛性自由動(dòng)作結(jié)構(gòu)，進(jìn)而確保上l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-1和下l型導(dǎo)向桿球形觸點(diǎn)3-2的位移量完全等量傳遞上測量桿7-1和下測量桿7-2上。

本發(fā)明通過變形量等量傳遞的方式實(shí)現(xiàn)用引伸計(jì)測量緊固件保證載荷試驗(yàn)中的緊固件變形量；用引伸計(jì)測量實(shí)現(xiàn)了緊固件保證載荷試驗(yàn)緊固件變形量，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)適時(shí)測量和存儲(chǔ)。