[实用新型]一种恒应力蠕变试验机

说明书

技术领域

本实用新型属于材料力学性能测试领域，具体涉及到用于金属材料蠕变疲劳试验测试的一种恒应力蠕变试验机。

背景技术

一般情况下，机械性能是研究和评定材料性能的重要指标，其中材料在恒应力下所表现的蠕变性能是一项非常重要的技术指标。蠕变试验通常是在恒定温度、恒定载荷下进行的，要保持恒定应力，就必须改变作用于试样上的力。金属部件在高温工作期间，通常受到静态应力和循环应力的共同作用，实际变形过程各不相同。对于静态载荷作用下的纯蠕变变形，不同于完全循环载荷作用下的纯疲劳变形，而是蠕变与疲劳互相作用的复杂变形过程。对这种循环应力作用下复杂变形行为的研究方法目前有两种：第一种方法是完全模拟金属部件在实际工作条件下的受力情况进行试验；第二种方法是进行某种规定循环载荷作用下的蠕变试验（称之为循环蠕变实验），并与恒载荷作用下的蠕变行为（称之为静态蠕变）进行比较。因此如何在蠕变试验进行恒力加载操作是研究金属材料蠕变性能面临的问题。入背景技术描述段落。

发明内容

本实用新型是一种恒应力蠕变试验机，保留了传统蠕变试验机机械杠杆工作原理，加载力臂采用曲臂的形式，曲臂加载不仅可以保持蠕变试样始终受到恒定应力，也实现了更精确的测量金属材料试样在规定温度、恒定应力下疲劳性能。

一种恒应力蠕变试验机由载荷曲臂、横杆、水平配重杆、垂直配重杆、水平配重砣、垂直配重砣、加热炉、试样夹、形变测量杆、形变测量筒、加热灯丝、加热灯丝电极套、钢丝绳、横梁、底座、立柱以及螺母构成。横杆用于连接载荷曲臂，作为载荷曲臂的转动支点，载荷曲臂用于连接一定的载荷；载荷曲臂由特定曲率的弯曲段和水平段组成，弯曲段加工出圆孔以减轻重量，水平段设有内螺纹，与水平配重杆连接构成整体，利用杠杆原理对试样进行间接加载。水平配重杆、垂直配重杆、水平配重砣、垂直配重砣位于载荷曲臂加载试样的另一侧，载荷曲臂的水平段、水平配重杆、水平配重砣、垂直配重杆、垂直配重砣依次相连，可以水平、垂直调节 ，此机构在试验开始前对水平和垂直的配重进行调整，提高试验时对试样加载的应力的稳定性；钢丝绳连接载荷曲臂与试验载荷，钢丝绳完全贴合在加载曲臂上，另一端用于连接加载试样，能承受足够载荷，长度1米。当金属试样在一定温度发生蠕变试验时，载荷曲臂将发生一定角度的转动，由于载荷曲臂的曲率影响，使作用于试样上的力随着蠕变区最小截面积的改变而改变，使试样上应力的恒定。横杆通过固体润滑油实现充分润滑效果，保证曲臂转动时的摩擦力在允许误差范围内，提高恒应力蠕变试验机长时间工作的可靠性和安全性。加热炉满足蠕变试样的加热条件，主要由加热灯丝和加热灯丝电极套组成，加热灯丝电极套置于加热灯丝的端部，满足持续加热条件。形变测量机构由形变测量杆、形变测量筒及形变测量筒夹构成，当试样发生蠕变变形时，试样会通过形变试样夹带动形变测量杆在形变测量筒中发生移动，其位移量即为试样的变形量，可直观测得蠕变变形量。

附图说明

图1 为本实用新型结构示意图

图中，水平配重杆（1），水平配重砣（2），垂直配重杆（3），螺母（4），垂直配重砣（5），螺母（6），加热炉（7），试样（8），底座（9），螺母（10），螺母（11），横杆套（12），横杆（13），钢丝绳（14），螺母（15），螺母（16），试样夹（17），形变测量杆（18），形变测量筒（19），形变测量筒夹（20），立柱（21），加热灯丝（22），加热灯丝电极套（23），横梁（24），螺母（25），载荷曲臂（26）。

具体实施方式

图中，载荷曲臂（26）、横杆套（12）固定在横杆（13）上，载荷曲臂（26）以横杆（13）作为支点，绕横杆（13）转动。载荷曲臂的水平段加工内螺纹，水平配重杆（1），水平配重砣（2）通过两个螺母（10）、（11）紧固，可在水平配重杆上左右移动。水平配重砣（2）下端连接垂直配重杆（3），垂直配重砣（5）同样由螺母（4）、（6）紧固，并可在垂直配重杆（3）上上下移动，使钢丝绳（14）完全贴合在载荷曲臂（26）上，并在钢丝绳（14）上进行加载。钢丝绳（14）另一端绕过横杆（13）通过螺母（15）、（25）固定加热炉（7）中的试样（8）。试样（8）下端通过螺母（25）固定在底座（9）的横梁（24）上。形变测量杆（18）、形变测量筒（19）、形变测量筒夹（20）通过螺母（16）相互连接，与地面垂直，利用形变测量杆（18）与形变测量筒（19）的位移差来确定试样的蠕变变形量。试样（8）变形伸长带动形变测量杆（18）在形变测量筒（19）中向上移动，其位移量即为试样在某一温度下的蠕变变形量。