[发明专利]动态监测弯曲角度的支辊式试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料弯曲试验试验装置，具体涉及一种可动态监测试样弯曲角度的 支辊式弯曲试验装置。

背景技术

弯曲试验是以圆形、方形、矩形或多边形横截面试样在弯曲装置上经受弯曲塑性变 形，不改变加力方向，直至达到规定弯曲角度的一种监测材料弯曲塑性的试验。弯曲试验时， 试样两臂的轴线保持在垂直于弯曲轴的平面内。若为弯曲180°角的试验，按要求将试样弯 曲至两臂相距规定距离且相互平行或两臂直接接触。弯曲试验主要用来检验材料在经受弯曲 负荷作用时的力学性能，生产应用中常用弯曲试验来评定材料承受弯曲塑性变形的能力，是 质量控制和应用设计的重要参考指标。目前，材料试验机上使用的弯曲装置大多数为配有两 个支辊和一个弯曲压头的支辊式弯曲装置，此类试验夹具通常分为基座和弯曲压头中心轴两 部分，分别与试验机的试验台和横梁通过销钉连接。该方法的特点是：试样放置于水平等高、 两规定间距的支辊上，支辊长度大于试样宽度或直径；支辊间距为2.5倍试样厚度或直径与 弯曲弯曲压头中心轴直径之和，弯曲弯曲压头中心轴直径由试样厚度和相关试样标准规定， 弯曲试验检验的材料指标通常是弯曲强度或弯曲规定角度后试样弯曲外表面形貌特征。为达 到规定弯曲角度，现行的方法通常是使用国家标准推荐的，由支辊间距和需要弯曲的角度通 过几何关系计算出弯曲压头中心轴位移量，再转换为设备提供的横梁位移量作为弯曲压头中 心轴位移，间接表征出弯曲试验角度。由此方法实现试样规定角度试验存在的不足是显而易 见的，主要是：

1、试验弯曲角度误差大。设备横梁位移量是设备横梁位移传感器针对横梁位移的监控指标， 而弯曲试验间接表征试验弯曲角度所需位移量是弯曲弯曲压头中心轴与试样表面接触点实际 位移量，位移传感器所测数据难以精确表征；随着试验的进行，试样逐渐发生弯曲，会对弯 曲装置两支辊施加向外张力，有时会使支辊发生轻微的滑移，最后导致试样实际弯曲角度变 小，难以达到预期试验考核目的；

2、回弹难以控制。不同性质的材料其抗弯曲变形以及回弹的能力不同，在试验完成后，均 会发生不同程度的回弹，使得最终弯曲角度和理论计算角度不一致；

3、反复施加试验力。实际试验过程中，因各方面的因素影响，往往无法一次完成试验，需 要反复施加试验力，同时还需要根据测量的上一次残余弯曲角度进行试验位移调整，整个试 验过程较长；

4、试样厚度影响无法控制。弯曲试验过程中，试样的弯曲部分在外力的作用下不仅会发生 弯曲变形，在厚度方向上也会发生变形，即厚度变薄。不同材料或厚度的变化无法在试验前 进行精确的计算，这也将导致试样的角度变化无法精确控制。

发明内容

为解决现有支辊式弯曲试验夹具的不足，本发明提供一种动态测量精度高，结构简 单、操作便捷，可以在试验过程中动态、实时监测试样实际弯曲角度，精确控制试样试验过 程的支辊式弯曲试验装置。

实现本发明解决其技术问题的技术方案是：一种动态监测弯曲角度的支辊式试验装 置,包括现有技术采用结构形式的支辊式弯曲试验装置本体，其特征在于，在所述支辊式弯 曲试验装置本体基座2后侧的纵向面上，固联有动态监测弯曲试验件弯曲角度的角度测量监 测装置，所述角度测量监测装置包括U型支架12、指针组件、导杆18、导杆座21和导套 22，其中，角度刻度板10通过背板上固定的两平行导杆18固联在所述基座2的后侧平面上， 指针组件通过角度刻度板10刻线中心，活动连接在支辊式弯曲试验装置本体弯曲压头8的 后端尾部，通过卡环11连接在所述角度刻度板10背板的U型支架12上，指针杆13通过 其上垂直固联的指针延伸杆14连接滚轮17组成指针组件，滚轮17与试样7表面相接触， 试验时，使指针指示角度与试样7的弯曲角度始终保持一致，当试样7在所述弯曲压头8试 验力的作用下发生弯曲时带动滚轮17旋转，滚轮17将旋转动作传递给指针杆13，通过针 尖15将试样7的弯曲角度指示在角度刻度板10上。试验操作人员只需要将角度读数读出即 能反应出试样7此时的弯曲角度。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：