本实用新型专利技术公开了一种用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置，属于油井管复合加载试验领域。所述装置包括支撑框架、定位杆、滚珠以及压盖，其中，支撑框架上设置有圆孔，用于套接试验件，沿所述圆孔的周向设置有多个螺纹孔，并在所述螺纹孔中安装有带螺纹的定位杆，定位杆能够在所述螺纹孔中旋转运动，所述定位杆在所述圆孔内的一端设置有敞口的压盖，所述滚珠设置在所述压盖内，并透过所述压盖的敞口端与所述试验件可转动接触。在试验过程中，滚珠随着试验件的轴向移动而转动，不会对试验件产生轴向约束，滚珠与试验件接触，形成接触式铰接结构，有效的缩短了压杆的有效长度，提高了试验件的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于油井管复合加载试验领域，具体涉及一种用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置。
技术介绍
复合加载成套设备是石油套管评价试验所必备的大型加载设备，该设备可以对油井管与套管施加轴向载荷、弯曲载荷、内压、外压及加热等复合载荷，模拟油井管接箍在井下的实际工况，并且能够依照ISO13679-2002和ISO-2011版标准规定，完成全套A、B、C系和极限载荷等试验。在进行A系试验中，在试样(试验件)施加轴向压缩时，特别是试样(试验件)较长时，需要对试样(试验件)进行失稳防护，以更真实的模拟油井管的实际工况，为此，需要专门设计一种用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置。
技术实现思路
为了达到上述目的，解决较长试验件的失稳问题，本技术提出了一种用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置，采用螺旋式定位杆，可以适应不同尺寸规格的试样，杆的端头采用球面接触，释放试样轴向自由度，同时具有通用性与可靠性高等特点。本技术用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置，主要包括：支撑框架、定位杆、滚珠以及压盖，其中，支撑框架上设置有圆孔，用于套接试验件，沿所述圆孔的周向设置有多个螺纹孔，并在所述螺纹孔中安装有带螺纹的定位杆，定位杆能够在所述螺纹孔中旋转运动，所述定位杆在所述圆孔内的一端设置有敞口的压盖，所述滚珠设置在所述压盖内，并透过所述压盖的敞口端与所述试验件可转动接触。优选的是，所述支撑框架包括能够对接的两部分，其中，任一部分设置有半圆形凹槽，当所述支撑框架对接后，所述两个半圆形凹槽形成一个能够容纳所述试验件的圆形孔。在上述方案中优选的是，所述支撑框架的两部分螺接。在上述方案中优选的是，还包括承力柱，所述支撑框架固接在所述承力柱上，并通过承力柱连接复合加载成套设备载荷框架。在上述方案中优选的是，所述螺纹孔的数量为3～10个。在上述方案中优选的是，试验件的安装过程为：试验件安装前，先将定位杆沿着试样试验件的径向旋出一定的距离，以免试验件与定位杆发生干涉；将试验件的安装至圆孔中；旋转定位杆，使其沿着试验件的径向向其中心移动，直至滚珠接触到试验件的表面，形成球面接触，本技术，在试验过程中，压盖用于限制滚珠的位移，滚珠随着试验件的轴向移动而转动，不会对试验件产生轴向约束。实现了试验件的防失稳。本技术的优点在于：通过利用螺旋式定位杆沿着试验件径向的移动，可以任意调节，以适应不同试验件外径规格；定位杆端头通过滚珠与试验件接触，形成球面接触结构，试验件沿着轴向移动时，滚珠随之转动，在试验件轴向运动方向不产生约束；定位杆端头通过滚珠与试验件接触，形成接触式铰接结构，有效的缩短了压杆的有效长度，提高了试验件的稳定性。附图说明图1为本技术用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置的一优选实施例的结构示意图。其中，1为支撑框架，2为定位杆，3为滚珠，4为压盖，5为试验件，6为承力柱。具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。本技术提供了一种用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置，如图1所示，主要包括：支撑框架1、定位杆2、滚珠3以及压盖4，其中，支撑框架1上设置有圆孔，用于套接试验件5，沿所述圆孔的周向设置有多个螺纹孔，并在所述螺纹孔中安装有带螺纹的定位杆2，定位杆2能够在所述螺纹孔中旋转运动，所述定位杆2在所述圆孔内的一端设置有敞口的压盖4，所述滚珠3设置在所述压盖4内，并透过所述压盖4的敞口端与所述试验件5可转动接触。根据欧拉公式，在给定的压杆材料、截面尺寸的条件下，减小压杆两支点间的长度，改变压杆端约束条件，使有效长度减小，以提高压杆的稳定性。为了提高压杆的稳定性，必须提高压杆的失稳临界载荷，本专利技术中时通过在试验件中间增加铰接—防失稳支架，以减小压杆的有效长度的方法，实现增大失稳载荷，提高压杆的稳定性的目的。可以理解的是，本实施例通过旋转定位杆2，使其在圆孔内向靠接或远离所述试验件5的方向，当向靠接所述试验件5的方向运动时，其一端必然为接触至试验件5，本实施例中，在该端设置有滚珠3，形成接触式铰接结构，将不会限制支撑框架1沿试验件轴向的运动，有效的缩短了压杆的有效长度，提高了试验件的稳定性。需要说明的是，定位杆2与试验件5球面接触，需要提供一个滚珠3的运动空间，本实施例中，通过给定一个压盖4来进行滚珠3的限位，压盖4设置在定位杆2的与试验件5接触的一端，并与压盖4的该端形成一个容纳腔，滚珠3设置在该容纳腔内，容纳腔靠接试验件5的一端开小圆孔，小圆孔的直径小于滚珠3的直径，从而能够保证在没有试验件5的情况下，滚珠3不会从所述小圆孔内掉落。可以理解的是，上述容纳腔大小适配与所述滚珠3，比如刚好能使所述滚珠3至少有一部分裸露在容纳腔之外，如果容纳腔过大，但拧动所述定位杆2时，容易在定位杆2与试验件5的挤压下，滚珠3将全部收缩在容纳腔内，从而使得试验件5与压盖4接触，而不能达成铰接接触。本实施例中，如图1所示，所述支撑框架1包括能够对接的两部分，其中，任一部分设置有半圆形凹槽，当所述支撑框架对接后，所述两个半圆形凹槽形成一个能够容纳所述试验件的圆形孔。所述支撑框架的两部分螺接。本实施例的失稳装置还包括承力柱6，所述支撑框架1固接在所述承力柱6上，并通过承力柱6连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置，其特征在于：包括支撑框架(1)、定位杆(2)、滚珠(3)以及压盖(4)，其中，支撑框架(1)上设置有圆孔，用于套接试验件(5)，沿所述圆孔的周向设置有多个螺纹孔，并在所述螺纹孔中安装有带螺纹的定位杆(2)，定位杆(2)能够在所述螺纹孔中旋转运动，所述定位杆(2)在所述圆孔内的一端设置有敞口的压盖(4)，所述滚珠(3)设置在所述压盖(4)内，并透过所述压盖(4)的敞口端与所述试验件(5)可转动接触。
【技术特征摘要】
1.一种用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置，其特征在于：包
括支撑框架(1)、定位杆(2)、滚珠(3)以及压盖(4)，其中，支撑框架(1)
上设置有圆孔，用于套接试验件(5)，沿所述圆孔的周向设置有多个螺纹孔，
并在所述螺纹孔中安装有带螺纹的定位杆(2)，定位杆(2)能够在所述螺纹
孔中旋转运动，所述定位杆(2)在所述圆孔内的一端设置有敞口的压盖(4)，
所述滚珠(3)设置在所述压盖(4)内，并透过所述压盖(4)的敞口端与所
述试验件(5)可转动接触。
2.如权利要求1所述的用于复合加载成套设备载荷框架的防失稳装置，
其特征在于：所述支撑框架(1)包括能够...
【专利技术属性】
技术研发人员：李碧波，王靖，王兰，李鹏，戴训洋，王燕洁，张积广，赵文华，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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