一种四点弯曲蠕变参数测量装置及操作方法
【专利摘要】本发明公开了一种四点弯曲蠕变参数测量装置及其工作方法，该测量装置包括框体（1），安装在框体（1）底部的下盖（2），框体（1）下表面上开设有下支撑杆移动槽（3），下支撑杆移动槽（3）上安装有二个下支撑杆（4），二个下支撑杆（4）之间安装有激光位移传感器（5）；所述的框体（1）底部和下盖（2）之间安装有下调距螺纹杆（6），下支撑杆（4）底部设有内螺纹，下支撑杆（4）通过底部的内螺纹与下调距螺纹杆（6）螺纹适配；二个上支撑杆（10）底部设有内螺纹，上支撑杆（10）通过底部的内螺纹与下调距螺纹杆（12）螺纹适配固定于上框体（11）内，并用上盖（10）进行密封保护。本发明提供的测量装置，结构设计合理，操作方便，测量结果准确。
【专利说明】一种四点弯曲蠕变参数测量装置及操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蠕变参数测量领域，具体是一种四点弯曲蠕变参数测量装置及其操作方法。
【背景技术】
[0002]在工业的诸多领域，设备处于复杂、恶劣的工作环境，其造价昂贵，在整个生产过程中其作用不可替代。一旦设备因事故而非计划停止，将可能造成重大损失。而蠕变破坏是高温、高应力状态下破坏的一种很重要的形式。对设备蠕变参数的精确测量，可以极大减少因为设备因蠕变破坏而造成的损失。
[0003]在传统的单轴拉伸蠕变实验采用标准试样获取材料的蠕变参数，往往需要大量材料，同时大量取材也会对原设备带来破坏，影响设备的正常运行。而在某些微小装置可靠性实验中有时候也会因为所取试样体积太小而而无法满足传统性能试验对试样尺寸的要求，而导致实验无法进行。
[0004]在工业设备材料性能的检验和寿命评估中，一方面要尽可能采用无损或半损检测的方法，另一方面又必须最大限度地得到材料的力学性能，微小型试样是解决这两难问题的有效方法。最早研究此方法的是Dom和Niebuhr。弯曲蠕变试验的理论研究工作至今已经取得了不少进展，通过不同实验参数来研究材料的显微结构和力学性能，但是目前从所得数据直接获得材料蠕变参数的方法却不多见。目前在国外通过四点弯曲实验测量材料蠕变参数的文献不算少，对于其原理的说明和公式的推导已经近乎很完善，但是在测量装置上并为有一个很完善的装置，其所采用的装置往往都是简单原始的，对于零而且并未考虑支撑点与被测零件之间的摩擦会对实验造成较严重的影响，对于支撑点之间的比例关系也无法灵活方便调节，而且对于零件挠度变化的测量也并未提出一个可行有效的措施，纵观目前该方面技术的不足，急需一个有效可行的四点弯曲装置测量材料的蠕变性能。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构设计合理，操作方便，测量结果准确的四点弯曲蠕变参数测量装置。本发明另一个目的是提供该装置的操作方法。
[0006]技术方案:为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为:
[0007]—种四点弯曲蠕变参数测量装置，其特征在于:包括框体，安装在框体底部的下盖，框体下表面上开设有下支撑杆移动槽，下支撑杆移动槽上安装有二个下支撑杆，二个下支撑杆之间安装有激光位移传感器；所述的框体底部和下盖之间安装有下调距螺纹杆，下支撑杆底部设有内螺纹，下支撑杆通过底部的内螺纹与下调距螺纹杆螺纹适配；
[0008]所述的框体上表面上开设有定位孔和上支撑杆件移动槽，定位凸状物和上支撑杆分别插入在定位孔和上支撑杆件移动槽内，所述的定位凸状物上端连接在上框架上，上支撑杆上端位于上框架内，所述的上支撑杆顶部设有内螺纹，上支撑杆通过内螺纹与上调距螺纹杆螺纹适配；所述的上框架上安装有上盖；
[0009]所述的激光位移传感器与计算机相连。
[0010]作为优选方案，以上所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，上支撑杆为二个。
[0011]作为优选方案，以上所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，所述的上支撑杆底部设有滚动轴承。本发明在支撑点处采用滚动轴承与零件接触进行支撑的方法代替以往的直接接触支撑，可以大大减小接触部位的摩擦力所带来的影响。
[0012]作为优选方案，以上所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，所述的下支撑杆顶部安装有滚动轴承。本发明在支撑点处采用滚动轴承与零件接触进行支撑的方法代替以往的直接接触支撑，可以大大减小接触部位的摩擦力所带来的影响。
[0013]作为优选方案，以上所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，所述的下调距螺纹杆和上调距螺纹杆的螺纹均分为两段，分别是正旋螺纹和反旋螺纹。在转动上、下调距螺纹杆的过程中，两个上或下支撑杆会向对称地向相反的方向进行移动，使得被测零件的支撑点之间始终是对称的，满足四点弯曲实验的条件。
[0014]本发明所述的四点弯曲蠕变参数测量装置的操作方法，其包括以下步骤:
[0015]I)首先根据零件的实际长度，旋转下调距螺纹杆，调整二个下支撑杆之间的距离；
[0016]2)将零件置于二个下支撑杆上，并且保证零件的长度方向与框体的长度方向有较好的平行度；
[0017]3)将定位凸状物和上支撑杆分别插入在定位孔和上支撑杆件移动槽内，使上支撑杆与零件上表面接触；
[0018]4)根据需要通过旋转上调距螺纹杆调节二个上支撑杆之间的距离，使得最终四个支撑点之间的距离的比例满足实验需要；
[0019]5)根据需要在上盖上，放置与上盖长度和宽度一致的重物，
[0020]6)将激光位移传感器固定于框架底部，并使其与二个下支撑杆之间的距离相等，激光位移传感器与计算机相连，用以记录零件在受力弯曲发生蠕变过程中其挠度的变化，即可得到待测工件弯曲蠕变随时间变化的过程。
[0021]有益效果:本发明和现有技术相比具有以下优点:
[0022]本发明提供的四点弯曲蠕变参数测量装置可以根据需要，结构设计合理，操作方便，测量结果准确。本发明可方便对上、下支撑点之间的距离即支撑比例进行方便的调节，只需旋转调距螺纹杆可以实现支撑杆对称移动，通过在支撑杆的顶端安装滚动轴承，用滚动轴承与零件接触进行支撑的方法代替以往的直接接触支撑，可以大大减小接触部位的摩擦力所带来的影响，在零件的框架底部固定一个激光位移传感器，通过电脑距离零件挠度随时间的变化，最终根据实验数据可以求得零件所用材料的蠕变参数。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明四点弯曲蠕变参数测量装置的结构示意图；
[0024]图2为调距螺纹杆调节上支撑杆距离示意图；
[0025]图3为框体的结构示意图；
[0026]图4为下盖的结构示意图；
[0027]图5为上支撑杆的结构示意图；
[0028]图6为上盖的结构示意图；
[0029]图7为下支撑杆的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0031]如图1至图7所示，一种四点弯曲蠕变参数测量装置，它包括框体(I)，安装在框体
(I)底部的下盖(2)，框体(I)下表面上开设有下支撑杆移动槽(3)，下支撑杆移动槽(3)上安装有二个下支撑杆(4)，二个下支撑杆(4)之间安装有激光位移传感器(5);所述的框体
(I)底部和下盖⑵之间安装有下调距螺纹杆(6)，下支撑杆(4)底部设有内螺纹，下支撑杆(4)通过底部的内螺纹与下调距螺纹杆(6)螺纹适配；
[0032]所述的框体(I)上表面上开设有定位孔(7)和二个上支撑杆件移动槽(8)，定位凸状物(9)和2个上支撑杆(10)分别插入在定位孔(7)和上支撑杆件移动槽(8)内，所述的定位凸状物(9)上端连接在上框架(11)上，上支撑杆(10)上端位于上框架(11)内，所述的上支撑杆(10)顶部设有内螺纹，上支撑杆(10)通过内螺纹与上调距螺纹杆(12)螺纹适配；所述的上框架(11)上安装有上盖(13);所述的激光位移传感器(5)与计算机(14)相连。
[0033]以上所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，所述的上支撑杆(10)底部设有滚动轴承(15)。所述的下支撑杆(4)顶部安装有滚动轴承(16)。
[0034]以上所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，所述的下调距螺纹杆(6)和上调距螺纹杆(12)的螺纹均分为两段，分别是正旋螺纹和反旋螺纹。
[0035]一种四点弯曲蠕变参数测量装置的操作方法，其包括以下步骤:
[0036]I)首先根据零件(17)的实际长度，旋转下调距螺纹杆出)，调整二个下支撑杆(4)之间的距离；
[0037]2)将零件(17)置于二个下支撑杆⑷上，并且保证零件(17)的长度方向与框体
(I)的长度方向有较好的平行度；
[0038]3)将定位凸状物(9)和上支撑杆(10)分别插入在定位孔(7)和上支撑杆件移动槽(8)内，使上支撑杆(10)与零件(17)上表面接触；
[0039]4)根据需要通过旋转上调距螺纹杆(12)调节二个上支撑杆(10)之间的距离，使得最终四个支撑点之间的距离的比例满足实验需要；
[0040]5)根据需要在上盖(13)上，放置与上盖(13)长度和宽度一致的重物，
[0041]6)将激光位移传感器(5)固定于框架底部，并使其与二个下支撑杆(4)之间的距离相等，激光位移传感器(5)与计算机(14)相连，用以记录零件在受力弯曲发生蠕变过程中其挠度的变化，即可得到待测工件弯曲蠕变随时间变化的过程。
[0042]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种四点弯曲蠕变参数测量装置，其特征在于:包括框体(I)，安装在框体(I)底部的下盖(2)，框体(I)下表面上开设有下支撑杆移动槽(3)，下支撑杆移动槽(3)上安装有二个下支撑杆(4)，二个下支撑杆(4)之间安装有激光位移传感器(5);所述的框体(I)底部和下盖(2)之间安装有下调距螺纹杆￠)，下支撑杆(4)底部设有内螺纹，下支撑杆(4)通过底部的内螺纹与下调距螺纹杆(6)螺纹适配；所述的框体(I)上表面上开设有定位孔(7)和上支撑杆件移动槽(8)，定位凸状物(9)和上支撑杆(10)分别插入在定位孔(7)和上支撑杆件移动槽(8)内，所述的定位凸状物(9)上端连接在上框架(11)上，上支撑杆(10)上端位于上框架(11)内，所述的上支撑杆(10)顶部设有内螺纹，上支撑杆(10)通过内螺纹与上调距螺纹杆(12)螺纹适配；所述的上框架(11)上安装有上盖(13);所述的激光位移传感器(5)与计算机(14)相连。
2.根据权利要求1所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，其特征在于:上支撑杆(10)为二个。
3.根据权利要求1所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，其特征在于:所述的上支撑杆(10)底部设有滚动轴承(15)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，其特征在于:所述的下支撑杆(4)顶部安装有滚动轴承(16)。
5.根据权利要求4所述的四点弯曲蠕变参数测量装置，其特征在于:所述的下调距螺纹杆(6)和上调距螺纹杆(12)的螺纹均分为两段，分别是正旋螺纹和反旋螺纹。
6.一种四点弯曲蠕变参数测量装置的操作方法，其特征在于包括以下步骤: 1)首先根据零件的实际长度，旋转下调距螺纹杆出)，调整二个下支撑杆(4)之间的距离； 2)将零件置于二个下支撑杆(4)上，并且保证零件的长度方向与框体(I)的长度方向有较好的平行度； 3)将定位凸状物(9)和上支撑杆(10)分别插入在定位孔(7)和上支撑杆件移动槽(8)内，使上支撑杆(10)与零件上表面接触； 4)根据需要通过旋转上调距螺纹杆(12)调节二个上支撑杆(10)之间的距离，使得最终四个支撑点之间的距离的比例满足实验需要； 5)根据需要在上盖(13)上，放置与上盖(13)长度和宽度一致的重物， 6)将激光位移传感器(5)固定于框架底部，并使其与二个下支撑杆(4)之间的距离相等，激光位移传感器(5)与计算机(14)相连，用以记录零件在受力弯曲发生蠕变过程中其挠度的变化，即可得到待测工件弯曲蠕变随时间变化的过程。
【文档编号】G01N3/08GK104198289SQ201410473372
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】袁铁军, 孟龙晖, 张秀丽 申请人:盐城工学院