[发明专利]测试高低温环境中钢丝双向反复弯曲的实验装置

说明书

本发明公开了一种测试高低温环境中钢丝双向反复弯曲的实验装置，属于钢丝弯曲疲劳试验技术领域。该实验装置包括轴向疲劳试验机、高低温环境试验箱和弯曲装置；高低温环境试验箱用于提供试验用温度环境；所述弯曲装置包括试验载台和压头，压头用于施加载荷，压头的中部安装可更换的固定装置，固定装置能对钢丝试样施加载荷，拉动钢丝分别向上或向下发生弯曲变形；所述钢丝试样水平固定，钢丝试样的两端伸入试验载台上的两个支撑台内。该装置使用轴向拉压加载的疲劳试验机，通过位移的定量精准控制，实现钢丝反复弯曲变形加载，能够实现高低温环境条件下钢丝双向变形、反复交替、弯曲90度的性能测试。

技术领域

本发明涉及钢丝弯曲疲劳试验技术领域，具体涉及一种测试高低温环境中钢丝双向反复弯曲的实验装置。

背景技术

现行的金属材料反复弯曲试验方法遵循GB/T 238-2002。方法中明确规定了室温环境下丝材双向反复弯曲的实验内容，弯曲试验所用装置如图1所示。其测试原理为：使装置的弯曲臂处于垂直位置，将试样由拨杆孔插入，试样下端用夹块夹紧，并使试样垂直于圆柱支座轴线；弯曲试验时，在规定半径的弯曲圆弧平面内将试样自由端弯曲90°，返回起始位置，再向相反方向弯曲90°，再返回起始位置，按此交替，进行连续而不间断地反复弯曲试验。该试验使用的加载装置尺寸相对较大，而且钢丝反复摆动的弯曲圆弧平面，需要有较大的运行空间。其加载方式也不具备添加高低温环境装置的条件。所以，用现有装置不能实现高低温环境中丝材的双向反复弯曲性能测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试高低温环境中钢丝双向反复弯曲的实验装置，本发明设计的弯曲变形装置结构精巧，采用新的加载方式与变形装置匹配，能有效节省实验运行空间，适用于高低温环境箱内部狭窄空间中钢丝双向反复弯曲测试使用。

为实现上述目的，本发明所采用的方案如下：

一种测试高低温环境中钢丝双向反复弯曲的实验装置，包括轴向疲劳试验机、高低温环境试验箱和弯曲装置；所述高低温环境试验箱设置于疲劳试验机的横梁与工作平台之间，用于提供试验用温度环境；所述弯曲装置设于高低温环境试验箱内，所述弯曲装置包括试验载台和压头；其中：

所述试验载台上端面上沿直径位置加工有矩形沟槽；所述矩形沟槽将所述试验载台的上部分隔出两个相对设置的支撑台，支撑台内设置两个套丝结构；

所述压头为弯曲装置中用于施加载荷的部件，压头的中部安装可更换的固定装置，固定装置能对钢丝试样施加载荷，拉动钢丝分别向上或向下发生弯曲变形；所述钢丝试样水平固定，钢丝的中心固定在所述固定装置内，钢丝试样的两端伸入试验载台上的两个支撑台内的套丝结构中，套丝结构用于限制钢丝试样的上下滑动。

所述试验载台为圆柱状结构，由合金钢制成，载台的底面中心位置设有内螺纹孔，载台通过内螺纹孔与加载链A连接，加载链A连接到疲劳试验机的基座上。

所述压头为圆柱状结构，其轴线垂直于矩形沟槽的底面，且压头的下部伸入矩形沟槽内。所述压头的上部设外螺纹，压头通过外螺纹与加载链B连接，加载链B与疲劳试验机的力传感器相连接，压头能在疲劳试验机加载力的作用下沿竖直方向移动；所述压头的底部端面设计为弧形结构。所述加载链A和加载链B均包括多个长短不同的拉杆，各拉杆之间通过螺纹相连接，长度可调。

所述套丝结构与所述试验载台为分体结构，套丝结构为圆柱状，沿其轴线处开有钢丝孔，套丝结构在朝向矩形沟槽侧的一个端面设计为内凹弧形面。

所述试验载台的两个支撑台的内侧壁上开有承载槽，套丝结构置于承载槽中后，由压紧螺栓从上部进行压紧固定。

每个支撑台的上端面上各开有两个与承载槽相连通的螺纹孔，压紧螺栓拧入螺纹孔后抵接在套丝结构上，再进一步拧紧螺栓，实现套丝结构在承载槽内的固定。