[发明专利]一种金属管纯弯曲变形试验装置及其实验方法

摘要

本发明公开了一种金属管纯弯曲变形试验装置及其实验方法，其试验装置包括反力架、机架、液压式双作用千斤顶、加载组件、液压站、数据采集组件和计算机终端七个部分，其关键技术点在于，加载组件的传动轮组件中的链轮与平衡轮的连接轴上均分别装配有一U型槽轴承，U型槽轴承的槽沟圆弧曲率半径与待纯弯曲试验的金属管壁面的曲率半径一致，实验中，金属管的两端被U型槽轴承的沟槽圆弧面以360度贴合的形式“握持”，金属管所受非径向外力小，弯曲变形趋近纯弯曲状态，因而，系统误差小；并且，实验过程中弯曲变形环节全自动化进行，避免了偶然误差的产生；本发明整体结构简单、紧凑，实验操作简便。

主权项

1.一种金属管纯弯曲变形试验装置，其特征在于，包括反力架、机架、液压式双作用千斤顶、加载组件、液压站、数据采集组件和计算机终端七个部分，其中，所述反力架为一墩柱，所述机架呈双杠式结构，包括四根支腿与两根横梁，其中，横梁为条形板；所述反力架与机架分立，一左一右布置；所述液压式双作用千斤顶包括两个缸体，两个缸体的底座一上一下分别固定在所述反力架上；所述加载组件包括两组传动轮组件，每组传动轮组件均分别包括一链轮和一平衡轮，其中，链轮为主动轮、平衡轮为被动轮，链轮与平衡轮的外径相等，链轮与平衡轮上均分别设置有五个轴孔，其中一个为中心轴孔，另外四个轴孔分上下两排、每排两个；位置靠下的那一排的两个轴孔的中心点对称分布在上述中心轴孔圆心的两侧；四个轴孔的中心点的连线构成一等腰梯形；上述每组传动轮组件中的链轮与平衡轮，均分别通过五根轴装配成一体，五根轴中，一根为中心轴，中心轴的两端分别与固定在两侧横梁上的带座轴承成可转动连接，另外四根连接轴上均分别装配有一U型槽轴承，该U型槽轴承位于链轮与平衡轮之间；位置靠上那排U型槽轴承下表面的圆弧顶点与位置靠下的那排U型槽轴承上表面的圆弧顶点之间的距离，等于待进行纯弯曲试验的金属管的外径；上述U型槽轴承的槽沟圆弧曲率半径与待纯弯曲试验的金属管壁面的曲率半径一致；在上述两个链轮之间设置有并列布置并相互间隔一定距离的两个定滑轮组，每个定滑轮组上的两个定滑轮一上一下分别装配在同一根安装轴上，定滑轮组的安装轴上设置有一安装座，安装座固定在上述横梁上；上述两个链轮分别由两根链条传动，这两根链条均为非封闭式结构，每根链条的两端均分别设置有一吊扣；左右两根链条各自位置在上方的那端的吊扣上分别栓有一根钢丝绳，这两根钢丝绳的另一端经由对应的定滑轮上绕过，并分别通过连接件固定在液压式双作用千斤顶的位置靠上的那个活塞杆端；左右两根链条各自位置在下方的那端的吊扣上分别栓有一根钢丝绳，这两根钢丝绳的另一端经由对应的定滑轮上绕过，并分别通过连接件固定在液压式双作用千斤顶的位置靠下的那个活塞杆端；所述液压式双作用千斤顶由液压站供油；所述数据采集组件包括非接触式应变位移测量仪、转角传感器和拉力传感器，所述非接触式应变位移测量仪布置在机架旁，远离墩柱的一侧；所述拉力传感器用于监测与液压式双作用千斤顶的位置靠上的那个活塞杆端连接的钢丝绳的拉力；所述转角传感器数量为两个，一个平衡轮上安装一个；上述非接触式应变位移测量仪、转角传感器和拉力传感器，分别通过数据线与计算机终端通讯连接；液压站的供油油泵由所述计算机终端控制与调节。