[实用新型]一种基于电解制孔的残余应力测试装置

权利要求书

1.基于电解制孔的残余应力测试装置，其特征在于，包括：控制系统(1)、电阻应变片(2)、试件夹具(4)、电解液(5)、水泵(6)、系统容器(7)、阴极工具(8)、直流电源(9)、丝杠螺母传动副(10)和步进电机(11)；

所述电阻应变片(2)为N个，且N≥3，N个电阻应变片(2)均固定在被测试件(3)的上表面上；

所述试件夹具(4)用于固定被测试件(3)，被测试件(3)的应力释放点与阴极工具(8)同轴；

所述电解液(5)承装在系统容器(7)内；

所述阴极工具(8)为棒状，外轮廓与待制孔的形状尺寸相同，阴极工具(8)的内部设有输液孔(8-1)，输液孔(8-1)的出液端设置在阴极工具(8)的底端，输液孔(8-1)的进液端设置在阴极工具(8)的侧壁，电解液(5)经输液孔(8-1)的进液端流入，经输液孔(8-1)的出液端流出；

所述水泵(6)一端与电解液(5)连通，另一端与输液孔(8-1)的进液端连通，水泵(6)将电解液(5)输送至输液孔(8-1)的进液端；

所述丝杠螺母传动副(10)的顶端与步进电机(11)的底端固定连接，丝杠螺母传动副(10)的底端与阴极工具(8)的顶端固定连接，步进电机(11)驱动丝杠螺母传动副(10)带动阴极工具(8)沿阴极工具(8)的轴向运动；

所述直流电源(9)的正极与被测试件(3)连接，负极与阴极工具(8)连接；

所述控制系统(1)包括计算机(1-1)、USB多功能采集卡(1-2)、电阻全桥组(1-3)、水泵控制继电器(1-4)、电源控制继电器(1-5)和驱动器(1-6)；计算机(1-1)通过USB多功能采集卡(1-2)控制电阻全桥组(1-3)、水泵控制继电器(1-4)、电源控制继电器(1-5)和驱动器(1-6)工作；电阻全桥组(1-3)采集电阻应变片(2)的信号，并将采集的信号通过USB多功能采集卡(1-2)传输至计算机(1-1)；水泵控制继电器(1-4)控制水泵(6)的启停；电源控制继电器(1-5)控制直流电源(9)的开关；驱动器(1-6)控制步进电机(11)运动。

2.根据权利要求1所述的基于电解制孔的残余应力测试装置，其特征在于，相邻的两个电阻应变片(2)所成的角度为120度、90度、60度或45度。

3.根据权利要求1所述的基于电解制孔的残余应力测试装置，其特征在于，所述N为3、4、6或8。

4.根据权利要求1所述的基于电解制孔的残余应力测试装置，其特征在于，所述试件夹具(4)和水泵(6)均固定在系统容器(7)内；试件夹具(4)、阴极工具(8)、系统容器(7)、丝杠螺母传动副(10)和步进电机(11)同轴。

5.根据权利要求1所述的基于电解制孔的残余应力测试装置，其特征在于，所述阴极工具(8)为圆棒，材料为铜或石墨；所述电解液(5)为饱和NaCl溶液、硝酸钠氟化钠混合溶液、硝氯混合液或氯酸钠溶液。

6.根据权利要求1所述的基于电解制孔的残余应力测试装置，其特征在于，所述输液孔(8-1)为倒L型，长孔沿阴极工具(8)轴向设置，短孔沿阴极工具(8)径向设置，长孔的端部为出液端，短孔的端部为进液端。

7.根据权利要求1所述的基于电解制孔的残余应力测试装置，其特征在于，所述电阻全桥组(1-3)将采集的信号通过USB多功能采集卡(1-2)传输至计算机(1-1)，并在计算机(1-1)上实时显示。

8.根据权利要求1所述的基于电解制孔的残余应力测试装置，其特征在于，所述试件夹具(4)包括四根支杆(4-1)和固定在四个支杆(4-1)顶端的平台(4-2)，平台(4-2)上设有用于固定被测试件(3)的螺栓孔(4-3)。