[发明专利]一种耐火材料试验仪施加荷载的方法

说明书

技术领域

本发明属于测试仪器类，涉及耐火材料压蠕变、荷重软化温度、热膨胀等性能的测试仪，特别是该类测试仪的施加荷载的方法和机构。

背景技术

耐火材料压蠕变、荷重软化温度、热膨胀等性能指标是其重要的使用性能，其测试原理是规定尺寸的试样在恒定载荷和升温速率下，随着温度的升高或在一定的温度下时间的持续，试样高度会发生膨胀、压缩变化。试样发生规定压缩变形量对应的温度，为荷重软化温度；试样变形量与试样常温下原始高度的百分率，其一定时间间隔的差值为试样的压蠕变率。

国家标准《GB/T 5073-2005 耐火材料 压蠕变试验方法》、《GB/T 5989-2008 耐火材料 荷重软化温度试验方法 示差升温法》、中华人民共和国黑色冶金行业标准《YB/T 370-1995  耐火制品荷重软化温度试验方法（非示差-升温法）》都规定了“对加压棒施加一恒定载荷使得作用于试样上的压应力（包括加压棒和垫片在内），达到如下要求：①致密定形耐火材料0.2MPa，②定形隔热耐火材料0.05MPa；压应力误差±2%，总应力应精确至整数1N。” 

现在生产、使用的压蠕变仪、荷软温度仪的施加荷载的方法主要有如下四种：1、依靠炉体的质量在试样的上方向试样加荷，以杠杆、定滑轮机构上不等质量的砝码辅助调节，具体的是在试样上放置上垫片，上垫片上放置加压棒，加压棒连接在炉体的上盖上。炉体的上盖与钢丝绳的一端连接，钢丝绳另一端通过炉体支架上杠杆机构的近支点定滑轮和远支点的定滑后连接在砝码支撑杆上，在砝码支撑杆上放置合适的砝码。炉体两侧安装有4个导向机构，以调节炉体上下运动时的方向。2、依靠重砣的质量在试样的上方向试样加荷，以定滑轮机构上等质量的砝码辅助调节。具体的是在试样上放置上垫片，上垫片上放置加压棒，加压棒连接在重砣上。重砣与钢丝绳的一端连接，钢丝绳的另一端通过炉体支架上前端定滑轮和远端定滑轮后连接在砝码支撑杆上，在砝码支撑杆上放置合适的砝码。3、依靠杠杆机构在试样的上方向试样加荷。具体的是在试样上放置上垫片，上垫片上放置加压棒，加压棒连接在加载杠杆臂上，杠杆的一端固定，另一端连接砝码支撑杆，在砝码支撑杆上放置合适的砝码。4、依靠杠杆机构在试样的下方向试样加荷。具体的是在试样上放置上垫片，上垫片上放置加压棒，加压棒连接在炉体上盖上或穿过炉体连接到炉体上方的支架上。试样下方放置下垫片，下垫片放置在下支撑棒上，下支撑棒连接在炉体下方的杠杆壁臂上，杠杆的一端与炉体或支架固定，另一端连接砝码支撑杆，在砝码支撑杆上放置合适的砝码。

上述的第1种方法其施加荷载机构的有一些不足：1）炉体直径约500mm，质量约100Kg，依靠安装在炉体外壁的导向机构调节加载方向，加之加压棒安装在炉体内，不易直接看到，只有采用盲装，极易偏离试样的中心轴线，要调整沿试样中心轴线加载是一件非常困难的工作；2）庞大的炉体，不仅安装困难，而且炉衬材料及发热元件会因使用而发生质量变化。

上述第2种方法中，重砣最大直径180mm，高度250mm,质量约50Kg，安装时要依靠人力或附属工装设备才能够安装牢固，由多块砝码组合安装在砝码支撑杆上的砝码，也大约50Kg。重砣及砝码共约100Kg，悬挂在钢丝绳上，不仅安装困难，而且存在坠落的安全隐患。

上述第3、4种方法中均采用杠杆加载机构，其施加压力的方向易偏离试样的轴心线，给试样附加剪切力，影响实验结果的准确性。

发明内容

   本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种荷载质量小、调整灵活并且安全可靠的施加荷载的方法。

   本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种耐火材料试验仪的施加荷载的方法，其是以动滑轮机构施加恒定应力。

所述的以动滑轮机构施加恒定应力，其是由两组以动滑轮与定滑轮、柔性钢丝绳组成的应力传递系统分别承担施加荷载和调节平衡的作用。

所述的动滑轮机构由两组应力传递机构构成，其一组由动滑轮与定滑轮、柔性钢丝绳构成，柔性钢丝绳的一端固定在试验仪的机架上，另一端承载荷载砝码，承担施加荷载的作用；另一组由动滑轮与定滑轮、柔性钢丝绳组成，柔性钢丝绳的一端固定在机架上，另一端承载调节平衡锤，承担调节系统平衡的作用。 

所述的两组应力传递系统中动滑轮组成动滑轮组，输出驱动力方向向下的动滑轮位于动滑轮组的下侧，其交支链中心轴与加压棒相接。