高温蠕变持久松弛试验机的制作方法

本实用新型涉及高温材料试验领域，更具体地说，涉及一种高温蠕变持久松弛试验机。

背景技术：

对高温金属材料研究时，要进行高温材料的高温蠕变试验、高温持久试验或高温松弛试验。各试验的试验条件如下：

高温蠕变试验：在高温条件下，材料试样受一定的拉伸应力作用时，测量试样变形与时间的变化关系。

高温松弛试验：在高温条件下，把材料试样拉伸到一定的变形量时，保持这个变形量不变，测量拉伸应力与时间的变化关系。通常拉伸应力会随时间的增加而变小，所以高温松弛试验的应力是由大慢慢变小的。

高温持久试验：在高温条件下，材料试样受一定的拉伸应力作用时，测量试样断裂的时间。

高温蠕变持久松弛试验机一般有主机、加热部分(加热炉和温控器)、引伸计等组成。

本类高温蠕变持久松弛试验机，利用杠杆原理对试样施加载荷，杠杆的中间支点为固定支点，短臂支点与试样相连，长臂支点为加力支点，用砝码加力。

高温蠕变持久试验松弛的试验时间一般很长，从几百小时到几千小时都有，甚至有几万小时的。

现有的高温蠕变持久试验机，采取纵向结构，前面和后面都是操作区域，前面安装试样、操作加热炉，后面操作砝码。

现有的高温蠕变持久试验机，加热炉没有定位装置，长时间的试验过程中，加热炉有可能产生偏移，当加热炉口与试样夹具接触或偏移时，会影响试验结果，使试验结果不准确，严重时试验报废，要重新开始试验。

现有的高温蠕变持久试验机，加载是通过砝码进行加载，加载力是有“级”的，不连续的，难于进行加载连续变化的松弛试验。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的高温蠕变持久松弛试验机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高温蠕变持久松弛试验机，包括底座、加热单元、支撑单元以及加载单元；

所述加热单元、支撑单元设置在所述底座上；

所述加载单元包括杠杆和施力机构，所述杠杆的中间支点与所述支撑单元的上端转动配合，所述杠杆包括位于两相对端的短臂支点和长臂支点；

所述短臂支点位于所述加热单元的上方，以将待测试样吊设在所述短臂支点下方和所述加热单元中间，让所述加热单元为所述待测试样进行加热；所述长臂支点伸出所述支撑单元，所述施力机构与所述长臂支点连接，向所述杠杆施力传递到所述待测试样上；

所述支撑单元的侧面形成有水平朝向的操作窗，以对所述加热单元和所述待测试样操作，且所述操作窗的朝向与所述杠杆的延伸方向垂直。

优选地，所述支撑单元包括四根支撑柱和固定安装在各所述支撑柱上端的顶座，各所述支撑柱立设于所述底座上，且呈方形排布，所述加热单元位于四根所述支撑柱的中部。

优选地，所述试验机还包括对所述加热单元进行定位的定位机构。

优选地，所述定位机构包括对所述加热单元的侧面夹持定位的第一夹持件、第二夹持件。

优选地，所述第一夹持件包括与所述加热单元的侧面外形对应的第一本体，第二夹持件包括与所述加热单元的侧面外形对应的第二本体。

优选地，所述第一本体、第二本体弯曲设置，且开口相对，夹设在所述加热单元的上端或下端的两相对侧；

所述第一夹持件还包括位于所述第一本体两端的第一转动轴，所述第二夹持件还包括位于所述第二本体两端的第二转动轴，所述第一转动轴、第二转动轴的轴线水平设置，所述支撑柱上设有转动座，所述第一转动轴、第二转动轴与所述转动座转动配合；

所述定位机构还包括驱动所述第一夹持件、第二夹持件转动脱离所述加热单元的驱动单元。

优选地，所述驱动单元包括第一联动件、第二联动件、第一连杆、第二连杆；

所述第一联动件的一端与所述第一转动轴连接，且与所述第一转动轴周向定位配合；所述第二联动件的一端与所述第二转动轴连接，且与所述第二转动轴周向定位配合；

所述第一连杆转动设置，且转动轴线位于所述第一连杆的中部，所述第一连杆的一端与所述第二连杆的一端连接，所述第二连杆远离所述第一连杆的一端与所述第一联动件、第二联动件转动连接，所述第一连杆转动时，带动所述第二连杆移动并带动所述第一联动件、第二联动件转动，从而带动所述第一夹持件、第二夹持件转动。

优选地，所述施力机构包括吊杆、无级加载组件、以及施力件，所述吊杆吊设在所述长臂支点；

所述无级加载组件包括第三连杆、测力传感器、第四连杆、弹簧、套筒以及安装座；

所述第三连杆与所述吊杆的下端连接，所述测力传感器设置在所述第三连杆的下端，所述第四连杆的上端与所述测力传感器连接，所述第四连杆的下端设有第一挂台；

所述弹簧套设在所述第四连杆外，且下端与所述第一挂台相抵；

所述套筒套设在所述弹簧外，所述套筒的上端设有第二挂台，所述弹簧的上端与所述第二挂台相抵，所述安装座与所述套筒的下端连接；

所述施力件上下位置可调地设置在所述底座上，所述施力件与所述安装座连接。

实施本实用新型的高温蠕变持久松弛试验机，具有以下有益效果：本实用新型的试验机让操作窗和施力机构在杠杆的延伸方向并排设置，用户可在操作窗所在侧同时对加热单元、待测试样、以及施力机构进行操作，减少了工作量，操作方便。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例中的高温蠕变持久松弛试验机的立体结构示意图；

图2是图1中的定位机构对加热单元定位时的放大结构示意图；

图3是图1中的定位机构对加热单元解除定位时的立体结构示意图；

图4是图3中的定位机构对加热单元解除定位时的放大结构示意图；

图5是图1中的高温蠕变持久松弛试验机另一角度的立体结构示意图；

图6是图5中的无级加载组件的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一个优选实施例中的高温蠕变持久松弛试验机包括底座1、加热单元2、支撑单元3以及加载单元4。

加热单元2、支撑单元3设置在底座1上。加热单元2包括加热炉，为加热单元2上的待测试样进行加热。加载单元4包括杠杆41和施力机构42，杠杆41的中间支点与支撑单元3的上端转动配合，支撑单元3为杠杆41提供支点，让杠杆41能翻转转动。

杠杆41包括位于两相对端的短臂支点和长臂支点，短臂支点位于加热单元2的上方，以将待测试样吊设在短臂支点和加热单元2之间，让加热单元2为待测试样进行加热。长臂支点伸出支撑单元3，施力机构42与长臂支点连接，向杠杆41施力传递到待测试样上，为待测试样提供特定拉伸力或变化的拉伸力。

进一步地，支撑单元3的侧面形成有水平朝向的操作窗31，以对加热单元2和待测试样操作，且操作窗31的朝向与杠杆41的延伸方向垂直。用户可在操作窗31所在侧同时对加热单元2、待测试样、以及施力机构42进行操作，减少了工作量，操作方便。

在一些实施例中，支撑单元3包括四根支撑柱32和固定安装在各支撑柱32上端的顶座33，各支撑柱32立设于底座1上，且呈方形排布，加热单元2位于四根支撑柱32的中部，让各支撑柱32的受力更加均衡，提高了设备的稳定性。在其他实施例中，支撑单元3也可为均匀排布的三根或多根支撑柱32。

结合图2至图4所示，为了保证加热单元2放置的位置的稳定性，保证对待测试样加热的温度保持稳定，试验机还包括对加热单元2进行定位的定位机构5，让加热单元2不会偏位。

进一步地，在一些实施例中，定位机构5包括对加热单元2的侧面夹持定位的第一夹持件51、第二夹持件52。第一夹持件51、第二夹持件52对加热单元2夹持，可防止加热单元2偏位。

优选地，第一夹持件51包括与加热单元2的侧面外形对应的第一本体511，第二夹持件52包括与加热单元2的侧面外形对应的第二本体521。第一本体511、第二本体521与加热单元2的外形对应，可保证夹持后贴合的准确性，避免由于装夹偏位导致定位不准。在其他实施例中，第一夹持件51、第二夹持件52也可通过对加热单元2多点夹持进行定位。

在一些实施例中，加热单元2的主体部分外形为圆柱形，当然，也可为其他柱体形状。优选地，第一本体511、第二本体521弯曲设置，且开口相对，第一本体511、第二本体521从两侧将加热单元2夹持。通常，第一本体511、第二本体521夹设在加热单元2的上端两相对侧，可以在向上翻转后与加热单元2分离，如图5所示，便于对加热单元2单独进行操作。

进一步地，第一夹持件51还包括位于第一本体511两端的第一转动轴512，第二夹持件52还包括位于第二本体521两端的第二转动轴522。第一转动轴512、第二转动轴522的轴线水平设置，支撑柱32上设有转动座34，第一转动轴512、第二转动轴522与转动座34转动配合，可在第一夹持件51、第二夹持件52向上翻转后解除对加热单元2的夹持，让加热单元2能单独进行操作。

在其他实施例中，第一本体511、第二本体521夹设在加热单元2的下端两相对侧，能起到对加热单元2的侧向定位，同时还能在翻转后解除对加热单元2的定位即可。

定位机构5还包括驱动第一夹持件51、第二夹持件52转动脱离加热单元2的驱动单元53，不用靠人手去触摸，避免被高温烫伤，让第一夹持件51、第二夹持件52的转动更加的便利。

在一些实施例中，驱动单元53包括第一联动件531、第二联动件532、第一连杆533、第二连杆534。第一联动件531的一端与第一转动轴512连接，且与第一转动轴512周向定位配合，让第一联动件531转动时能带动第一夹持件51转动。第二联动件532的一端与第二转动轴522连接，且与第二转动轴522周向定位配合，让第二联动件532转动时能带动第二夹持件52转动。

进一步地，第一连杆533转动设置，且转动轴线位于第一连杆533的中部。第一连杆533的一端与第二连杆534的一端连接，第一连杆533的另一端可作为工作人员操作的一端，按压时带动第一连杆533转动。

第二连杆534远离第一连杆533的一端与第一联动件531、第二联动件532转动连接，第一连杆533转动时，带动第二连杆534移动并带动第一联动件531、第二联动件532转动，从而带动第一夹持件51、第二夹持件52转动。

如图5、图6所示，在一些实施例中，施力机构42包括吊杆421、无级加载组件422、以及施力件423，吊杆421吊设在长臂支点，供无级加载组件422安装。

如图6所示，优选地，无级加载组件422包括第三连杆4221、测力传感器4222、第四连杆4223、弹簧4224、套筒4225以及安装座4226。第三连杆4221与吊杆421的下端连接，测力传感器4222设置在第三连杆4221的下端，第四连杆4223的上端与测力传感器4222连接。

第四连杆4223的下端设有第一挂台，弹簧4224套设在第四连杆4223外，且下端与第一挂台相抵。套筒4225套设在弹簧4224外，套筒4225的上端设有第二挂台，弹簧4224的上端与第二挂台相抵。安装座4226与套筒4225的下端连接，施力件423上下位置可调地设置在底座1上，施力件423与安装座4226连接。

施力件423由电机驱动向下移动调节高度位置，在移动过程中，弹簧4224被压缩，弹簧4224压缩后产生的反作用力由第四连杆4223、第三连杆4221传递到杠杆41上，在对应的传递施加到待测试样上。测力传感器4222直接显示受力的大小，让力的调节更加准确快捷。在施力件423上下移动时，待测试样的拉力也会变化，避免了使用砝码来调节拉力。由于施力件423的移动是无级变化，加载的力也是无级变化的，

由电机的驱动来控制待测试样的受力，让受力更加的准确、可控，让高温材料的高温蠕变试验、高温持久试验、高温松弛试验的试验过程更加的轻松，测试数据也更加的准确。

可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。