[实用新型]对压滚轮式疲劳试样测宽器

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属疲劳试验中的试样测宽器具，具体地指一种对压滚轮式疲劳试样测宽器。

背景技术

对于在机械工程中使用的大多数金属材料部件，都是在循环载荷作用下工作的，其工作应力往往低于材料的屈服强度。金属的疲劳正是这些零部件在这种循环载荷下，经过较长时间运行而发生失效的现象。据统计，约有80%以上零部件失效是由疲劳引起的，其中大多数是突然断裂，造成的损失往往比较严重。因此，研究金属材料的疲劳强度和推广疲劳设计，对提高金属机械产品的使用可靠性和使用寿命有着十分重要的意义。而疲劳强度设计是建立在试验基础上的一们学科，从成本以及实验可操作性方面考虑，一般多用结构简单、造价低廉的标准试样进行疲劳试验，以提供疲劳性能数据和疲劳设计数据。因此，疲劳试验在疲劳研究和疲劳设计中占有举足轻重的地位。

在疲劳试验中，国家金属疲劳实验标准GB/T 3075-2008和国际金属疲劳试验标准ISO 1099-2006 [1, 2] 规定如图1所示的棒状疲劳试样和板状疲劳试样均有侧弧。根据疲劳测试的试验原理，已假定试样在最小截面处开裂，在实验前的目标载荷为目标应力与最小截面积的乘积。因此，不论对于棒状疲劳试样还是板状疲劳试样，实验前对于疲劳试样上最小宽度的测量都至关重要，其误差直接影响载荷的设定和最终实验结果的计算。

目前，对于疲劳试样上最小宽度的测量大多利用千分尺和游标卡尺等常用长度测量器具来进行测量。该测量方式存在以下问题：

1、人工测量时，仅凭肉眼观察，很难捕捉到试样的最小宽度位置，只能反复多次的进行试测取平均值，测试不准确且效率极低；

2、对于千分尺和螺旋测微仪，由于其测量工作面较大，所以容易造成测量工作面卡不到最小宽度处的问题，从而导致测量不准确；

3、对于游标卡尺和尖锥式测具，由于需要反复测量，所以在游标卡尺或尖锥式测具卡位或滑动时，容易在试样表面留下伤痕，这些痕迹是疲劳试验中最需要避免的人为初始裂纹，其会较大的影响待测试样的疲劳性能测试结果，严重影响了试验结果的准确性；

4、由于一组疲劳试验需要对几十件试样进行测试，所以测试量较大，如用千分尺和游标卡尺等常用测量器具进行测量，则测量效率极其低下。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种测量准确且效率高的对压滚轮式疲劳试样测宽器。

为实现上述目的，本实用新型所设计的一种对压滚轮式疲劳试样测宽器，包括尺体，所述尺体上设有一对可沿尺体刻度方向往复移动的测量轮，所述尺体和/或测量轮上设有用于测量两个所述测量轮之间位移变化量的位移传感器，所述尺体上设有显示器，所述显示器的信号输入端与所述位移传感器相连接。通过两个所述测量轮在待测试样上滚动，并适时观察所述显示器上的数值，则可测量出待测试样的最小宽度，测量准确且效率高；同时，由于所述测量轮是在待测试样上滚动，所以本侧宽器测量时不会对待测试样造成损伤，不会对测试结果产生影响。

在上述方案中，所述测量轮包括带支撑轴的滑块和转动轮，所述转动轮活动安装在所述支撑轴上，所述尺体上沿刻度方向设有与所述滑块相配合的滑槽，所述测量轮的滑块滑动安装在所述尺体的滑槽内。当然，也可采用其他结构。

在上述方案中，两个所述支撑轴之间设有弹簧，该弹簧能保证所述测量轮与待测试样的表面紧密接触，提高测量的精度。

在上述方案中，所述尺体上对应一个所述测量轮的位置设有用于固定测量轮位置的定位螺钉。

在上述方案中，所述尺体底面设有手柄，以方便本侧宽器的测量。

在上述方案中，所述显示器布置在所述尺体的端头处。

在上述方案中，所述位移传感器为容栅传感器。

本实用新型的优点在于：

1、通过两个所述测量轮在待测试样上滚动，并适时观察所述显示器上的数值，则可测量出待测试样的最小宽度，测量准确且效率高；

2、由于所述测量轮是在待测试样上滚动，所以本侧宽器测量时不会对待测试样造成损伤，不会对测试结果产生影响；

3、加设的弹簧提高了测量精度，加设的手柄方便了本侧宽器的操作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1的侧视结构示意图；

图4为本实用新型的使用状态结构示意图。

图中：尺体1，滑槽1a，测量轮2，滑块2a，支撑轴2b，转动轮2c，显示器3，弹簧4，定位螺钉5，手柄6。