[发明专利]一种压力试验机用保持圆管曲率的自紧式圆管环向拉伸试验装置

说明书

本发明提供一种压力试验机用保持圆管曲率的自紧式圆管环向拉伸试验装置，包括水平加载平台和周向均匀分布在加载平台上的的若干分离盘和位于中部的锥型加载头，所述分离盘外壁为圆弧形，分离盘内壁上段设置有与锥型加载头的锥形外周面相适应的内切曲斜面，分离盘内壁下端与曲斜面衔接段为竖向圆弧切面，若干分离盘相互独立，拼接后的分离盘组成一个圆柱状整体，设置于圆管内，锥型加载头向下运动时侧面与分离盘内表面的曲斜面相互接触贴合并相对运动，推动分离盘远离圆管中心径向向外运动。本发明拓宽了管材环向拉伸试验的测试范围；能够在圆管环向拉伸过程中极大保持圆管自身曲率，确保圆管不受弯曲应力的影响，保证了测量的准确性。

技术领域

本发明属于材料性能试验装置领域，具体涉及一种压力试验机用保持圆管曲率的自紧式圆管环向拉伸试验装置。

背景技术

金属及复合材料小尺寸圆管，如FRP(纤维增强塑料)管，需要利用分离盘等试验模具进行管材环向拉伸试验。

圆管的环向拉伸强度定义为圆管的周向强度(也称为Hoop强度)。环向拉伸强度可以通过内压法进行准确测量。内压法是将测试管段两端封闭，并在管段中注入液体，然后通过压力泵对液体加压，直至试样破坏。内压法所需试验装置复杂且具有一定的风险性。

为操作方便起见，圆管环向拉伸试验一般采用分离盘法进行。如图8所示，所谓分离盘法，即在圆管6试样中放入由两个半圆柱7(也称为D型块)组成的圆盘，圆盘外径与圆管6试样内径大小一致，然后沿两个半圆柱垂直于中线方向施加反向拉力直至圆管6试样发生破坏。分离盘法无法严格做到沿圆管周向进行拉伸，会在一定程度上影响测量的准确性。已有管材环向拉伸试验都采用拉力试验机，拉力试验机和压力试验机相比存在着量程小、拉力测量不稳定等缺点。因此本发明要解决的技术问题在于，提供一种压力试验机使用的可以保持圆管曲率的自紧式管材环向拉伸试验装置。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明拟设计一种将轴向压力转换成沿周向均匀分布扩张力的圆管环向拉伸试验装置，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种压力试验机用保持圆管曲率的自紧式圆管环向拉伸试验装置，其特征在于：包括水平加载平台和周向均匀分布在加载平台上的的若干分离盘和位于中部的锥型加载头，所述分离盘外壁为圆弧形，分离盘内壁上段设置有与锥型加载头的锥形外周面相适应的内切曲斜面，分离盘内壁下端与曲斜面衔接段为竖向圆弧切面，若干分离盘相互独立，拼接后的分离盘组成一个圆柱状整体，设置于圆管内，锥型加载头向下运动时侧面与分离盘内表面的曲斜面相互接触贴合并相对运动，推动分离盘远离圆管中心径向向外运动。

所述曲斜面的母线与圆管中心线夹角与锥型加载头的母线与圆管中心线夹角一致。

所述曲斜面、锥型加载头的母线和圆管中心轴线之间的夹角小于45度。

所述曲斜面和锥型加载头外侧壁之间开设有相配合的导向凸起和内凹滑道，以保证锥型加载头向曲斜面施压时力的稳定传递。

所述若干分离盘合拢后形成的圆柱体直径略小于圆管的内径，以便于安装，只有在各分离盘放入圆管中自紧后才完全贴合圆管内径，并在自紧时各分离盘间产生孔隙。

所述加载平台中间开设有圆孔供锥型加载头底部向下运动时穿过，增加加载头的远动行程。

所述加载平台上表面从中间向外周呈放射状开设若干滑道，分离盘底部平面上开设有与加载平台上表面滑道相配合的凸起，保证了分离盘在加载平台上滑动的稳定性。

所述分离盘、加载平台、锥型加载头外表面之上均涂有润滑材料。

本发明具有如下优点：