工程杆件拉伸试验机制造技术

技术编号:2586499 阅读:280 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于工程杆件拉伸测试的工程杆件拉伸试验机,依次由联接承压组件A,(穿心)液压缸(12),拉力组件B而构成。由于液压缸(12)出力巨大(达5000kN以上),可满足大型工程对杆件质量的测试要求。大直径的张拉螺杆(15)穿过液压缸(12),牵引杆件(1),使结构简化,操作方便,成本大幅度降低,可用于超长(10m)大型(φ100mm)杆件(1)的拉伸测试。本发明专利技术配以计算机系统,可在屏幕上动态显示拉伸曲线;全程监控、记录、储存所有相关数据。特别适用于制造厂对杆件(1)的质量控制,以达到设计和施工的多种要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料拉伸试验,尤其是工程用大型金属细长杆件的拉应力测试。金属材料机械性能测试项目之一是拉伸试验,一般都在拉伸试验机上进行。试件(细长杆)两端固定于试验机的夹具上,逐渐对试件施加轴向拉力,使试件变形(伸长),直至杆件屈服,甚至断裂为止。拉伸过程中的物理参数(拉力、应力等)由机械指针或电子数字显示屏反映出来,由此可得出试件材料的拉伸测试结果。现代大型工程要求杆件承受的拉力越来越大,数千千牛已属常见;被测的杆件也从试件扩展到实物(工程杆件);杆件长度已近10m;检测的要求也从杆件的预拉力测试到实物的断裂试验。此外,杆件制造厂对杆件产品进行质量检测,并对杆件的施工、使用提供必须的指导参数,注意事项。必要时,制造厂还需提供拉伸曲线,杆件张拉预应力损失(松弛)值测试,断裂应力等工程设计、施工所需的技术数据。目前常用的拉伸试验机的最大拉力都在1000kN以内,超过2000kN十分罕见。拉伸试验机只对金属材料的试件进行测试,而且试件(包括实物)的长度一般都不能超过500mm。另外,一般的拉伸试验机无法实时显示拉伸试验的动态曲线,常令用户感到担忧。由此可见,目前常用的材料拉伸试验机已不能适应现代大型工程的实际要求,也无法满足杆件制造厂的生产需要。为此,本专利技术提出一种工程杆件拉伸试验机的技术构思,以满足设计、施工和制造厂的多种需要。由下述技术方案可以实现本专利技术工程杆件拉伸试验机主要由承压组件A、(穿心式)液压缸(12)和拉力组件B依次联接而成。液压缸产生巨大推力(达5000kN),通过拉力组件B将杆件拉伸,承压组件A承载液压缸的压力负载,且调整方便(Ф>100mm,1>10m)。三者配合可顺利完成拉伸过程。为了检测方便、准确,配以压力、位移传感器,将测得的相关数据输入计算机进行处理,在屏幕上动态显示拉伸曲线;可对整个拉伸过程实施全程监控,记录、储存所有相关数据,并能打印出所需的数据和图表。详情另文专述,此处从略。本专利技术采用液压缸产生牵引力,因而出力巨大,控制容易,方便数字化。承压组件A结构简单,调整方便,适宜不同规格的工程杆件。拉力组件B颇具创意,简单实用,方便可靠。整机易操作,成本低,适用各种用户的要求。以下结合附图,对本专利技术作详细说明附附图说明图1为工程杆件拉伸试验机总装示意图。一、结构、功能说明1.承压组件A如图1所示,被测工程杆件(简称“杆件”)(1)为双头螺栓,从左至右依次串装螺母(2),锚固板(3),调整块(4),承压支柱(5),联接套管(6),前传感器(7),锥孔板(8),球面螺母(9)及支撑套(10),由此构成承压组件A。调整块(4)、承压支柱(5)由等径厚壁耐压管制成,每两个承压支柱(5)之间共用一个联接套管(6)联接,以保证承压组件A的稳定性。用一个调整快(4)和两个承压支柱(5)组成一个承压单元,以满足各种长度杆件(1)检测的需要。锥孔板(8)上有锥形孔,与球面螺母(9)的球面相配合,可改善杆件(1)与锥孔板(8)间的垂直度误差,并保持杆件(1)与锥孔的同轴度。刚性的支撑套(10)呈空心框架状,左右端面光洁平行,并垂直于轴线。它同样承受液压缸(12)产生的压力负载。双联螺母(11)两端螺孔的大小不一,分别联接张拉螺杆(15)和杆件(1),三者联成一体,传递拉力负载。大小螺纹的设计,可使张拉螺杆(15)在同样拉力下,其伸长量远小于杆件(1)的伸长量,甚至可忽略不计。2.(穿心)液压缸(12)如图1所示,液压缸(12)为单出杆双作用缸,行程短而缸径大,以保证牵引力Fmax=PS≥额定拉力值。液压缸中心有轴向通孔,可让张拉螺杆(15)穿过。液压缸(12)为市售产品,有关资料见生产商的介绍文章。3.拉力组件B张拉螺杆(15)是一大直径双头螺栓,左端穿过液压缸(12)中心通孔与双联螺母(11)大端相联,右端依次串装后传感器(13)和张拉螺母(14)。由此组成拉力组件B,并由它将液压缸(12)的牵引力F传递给杆件(1)。4.整机安装整机保持水平状态,液压缸(12)固定在床身(18)的工作台面(17)上;承压组件A中较长的承压支柱(5)可在工作台面(17)上作前后左右的位置调整,杆件(1)预紧后,承压支柱(5)由承压支柱脚(16)支撑。整机结构简单,安装、操作方便。二、工作原理双联螺母(11)联接张拉螺杆(15)、杆件(1)后,拧紧张拉螺母(14)及螺母(2),使各构件彼此压紧,成为一体。启动油泵,对液压缸(12)供油。活塞右移(v),通过后传感器(13)对张拉螺母(14)施加推力,这个推力经由张拉螺杆(15)、双联螺母(11)转变成对杆件(1)的拉力。因张拉螺杆(15)的直径远大于杆件(1)的直径,所以杆件(1)受拉产生形变,而张拉螺杆(15)所产生的形变可忽略不计。油压P升高,液压缸产生的推力(牵引力)F增加,终将使杆件(1)屈服,必要时可将其拉断。压力、位移传感器,将测得的相关数据输入计算机进行处理,在屏幕上动态显示拉伸曲线;对整个拉伸过程实施全程监控,记录、储存所有相关数据,并能打印出所需的数据和图表,为工厂产品(杆件)检验和用户的安装使用,提供准确的技术数据。三、杆件张拉预应力损失(松弛)值测试随着油压P升高,推力(牵引力)F随之增加,当前传感器(7)和后传感器(13)显示值同时达到设计预拉力值时,维持系统稳定油压,同时拧紧球面螺母(9)。随后,液压缸(12)卸荷(P=0),后传感器(13)显示为零。这时杆件(1)继续伸长,前传感器(7)的显示值也会下降,经过一定时间后,达到某一稳定值。这个值和设计预拉力值的差即为张拉预应力损失(松弛)值。张拉预应力损失(松弛)值交用户,以便在施工时加以补偿,以确保工程质量和杆件寿命。四、杆件整体破坏性试验(断裂试验)可按照设计和(或)用户的需要,可对杆件(1)做整体破坏性试验(断裂试验)。该试验和杆件(1)张拉预应力损失(松弛)值测试试验基本相同,逐步连续加载,直至杆件(1)被拉断为止。由此计算杆件(1)的屈服强度σb,其结果必须符合设计要求。五、安全警告杆件(1)张拉预应力损失(松弛)值测试试验和杆件(1)整体破坏性试验(断裂试验)都必须注意安全。当杆件(1)断裂时,试验物会向两端弹出,尤其是杆件(1)直径较大时,弹出速度很大。杆件张拉预应力损失(松弛)值测试试验的最大拉力虽然不超过设计拉力的150%(或不超过计算屈服拉力的80%),但由于被测试件可能存在的缺陷而提前破断。所以本工程杆件拉伸试验机的动力部分和控制部分应分别安装于两室,中间用装有观察窗的牢固的墙隔开。试验机两端装有能量吸收防护装置。试验进行中间,非专业人员不得进入动力室;进入动力室的专业人员也不许到试验机两端区域。权利要求1.一种用于工程金属杆件拉伸测试的工程杆件拉伸试验机,依次联接承压组件A,液压缸(12),拉力组件B及传感器(7)、(13)等,其特征是1)杆件(1)为双头螺栓,从左至右依次串装螺母(2),锚固板(3),调整块(4),承压支柱(5),联接套管(6),前传感器(7),锥孔板(8),球面螺母(9)及支撑套(10),由此构成承压组件A,其中,①调整块(4)、承压支柱(5)由等径厚壁耐压管制成,每两个承压支柱(5)之间共用一个联接套管(6)联接,②锥孔板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工程金属杆件拉伸测试的工程杆件拉伸试验机,依次联接承压组件A,液压缸(12),拉力组件B及传感器(7)、(13)等,其特征是:1)杆件(1)为双头螺栓,从左至右依次串装螺母(2),锚固板(3),调整块(4),承压支柱(5), 联接套管(6),前传感器(7),锥孔板(8),球面螺母(9)及支撑套(10),由此构成承压组件A,其中,①调整块(4)、承压支柱(5)由等径厚壁耐压管制成,每两个承压支柱(5)之间共用一个联接套管(6)联接,②锥孔板(8)上 有锥形孔,与球面螺母(9)的球面相配合,③双联螺母(11)两端螺孔大小不一,分别联接张拉螺杆(15)和杆件(1),④刚性的支撑套(10)呈空心框架状,左右端面光洁平行,并垂直于轴线,及2)张拉螺杆(15)是一大直径双 头螺栓,左端穿过液压缸(12)中心通孔与双联螺母(11)大端相联,右端依次串装后传感器(13)和张拉螺母(14),由此组成拉力组件B,和3)整机保持水平状态,液压缸(12)固定在工作台面上(17),较长的承压支柱(5)由承压支柱脚( 16)支撑。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈纪平张民
申请(专利权)人:上海申光高强度螺栓有限公司陈纪平张民
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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