[发明专利]一种用于紧固件保证载荷试验的测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于机械测试装置及测试方法。

背景技术

紧固件保证载荷试验是考核紧固件在受到一定外力时原始尺寸保持能力的重要指标，受到外力时紧固件原始尺寸的保持能力是紧固件服役性能和服役寿命的重要因素，所以紧固件保证载荷试验是紧固件出厂和投入使用前必须进行检测的一项重要指标，该参数检测结果的准确性也是不言而喻的。我国国家标准GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉、螺柱》和国际标准ISO898-1：2013《Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel. Part 1:Bolts,screws and studs with specified property classes. Coarse thread》都对紧固件保证载荷提出了验收要求，其验收依据都是要将紧固件施加轴向拉伸载荷到某一指定力值后保持一段时间卸载，测量紧固件尺寸变化，如变化量绝对值小于等于12.5um合格，大于12.5um则不合格。其中标准ISO898-1中给出了具体可行的试验操作，我国标准中并未给出如何进行试验。目前我国基本上都采用ISO898-1给出的方法进行紧固件保证载荷试验。

目前大多数实验室都是采用机械尺测量尺寸变化的方法进行该试验。这种方法首先将紧固件两端进行加工，各加工出一个凹坑，再放置一个与凹坑大小一致的圆球，其中用油脂进行耦合，实验前测试两端的球顶间距，然后装夹试样，按照标准的数值要求将试验施加轴向拉力至某一数值（不同规格数值不一样），然后保持一定时间后卸载载荷，再将紧固件卸下来，再次测量两端球顶间距，将两次测得的球顶间距值求差值，两次差值绝对值小于等于12.5um即合格，大于12.5um就不合格。

这种机械尺测量方法的缺点是：

1、测试精度不够，试验要求其测量设备的分辨率要达到0.5um。机械尺很难达到这样的精度；

2、装夹前和卸下后两次测量试样的被测状态很难一致，造成测量误差的加大；

3、人工操作数据无法进行电脑存储，导致量值追溯难以实现，不符合质量管理要求；

发明内容

本发明的目的是明通过提高测量系统核心测量部件的精度以及通过装置将核心部件与被测试样进行连接，实现在被测试样状态保持不变的情况下对试样变形在线适时测量跟踪，降低测量误差，并将数值与计算机软件进行连接，确保数值能够存储，达到解决现有技术方案存在的主要不足。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种用于紧固件保证载荷试验的测试装置，包括：上半圆环形支架1-1、下半圆环形支架2-1、上测量杆7-1、下测量杆7-2、第一竖直连接杆9-1、第二竖直连接杆9-2、上L型导向杆10-1、下L型导向杆10-2，其特征是：所述上半圆环形支架1-1 的内环竖直平面上中心位置上有一个V型钝角槽1-3，在该钝角槽1-3钝角的中心线上，与上半圆环形支架1-1 的内环的外弧面相对的位置上装有上紧固螺栓1-2，所述上半圆环形支架1-1 的外环竖直平面上中心位置上有一个上实心手柄1-4，下半圆环形支架2-1和上半圆环形支架1-1结构相同，且上下平行设置，第一竖直连接杆9-1和第二竖直连接杆9-2是相互平行且至于上、下半圆环形支架的实心手柄这一侧，第一竖直连接杆9-1和第二竖直连接杆9-2的上、下两端均装有直线轴承6和弹簧5，并且通过定位螺栓4固定在第一竖直连接杆9-1和第二竖直连接杆9-2的上下两端；在第二竖直连接杆9-2上装有固定套筒11-1和移动套筒12-1，固定套筒11-1和移动套筒12-1平行设置且与第二竖直连接杆9-2垂直，上实心手柄1-4与下实心手柄2-4分别插入固定套筒11-1和移动套筒12-1中，通过固定套筒紧固螺栓11-2和移动套筒紧固螺栓12-2固定，上L型导向杆10-1和下L型导向杆10-2通过分别通过第一竖直连接杆9-1和第二竖直连接杆9-2的上的直线轴承6与所述的这两个连接杆连接，即第一竖直连接杆9-1和第二竖直连接杆9-2的上、下以及两端的紧固螺栓、弹簧、直线轴承确保L型导向杆测量杆组成平面矩形刚性自由动作结构，上L型导向杆10-1和下L型导向杆10-2为对称设置，上L型导向杆10-1的尾端通过弹簧卡扣8-1与上测量杆7-1相连接，下L型导向杆10-2的尾端通过弹簧卡扣8-2与下测量杆7-2相连接，上测量杆7-1的下端和下测量杆7-2的上端均装有引申计13。