一种适用于测量非等轴残余应力的旋转压头组件的制作方法

本实用新型涉及一种用于仪器化压入测试的旋转压头组件，尤其适用于采用仪器化压入仪测量非等轴残余应力的努氏压头组件。

背景技术：

服役工程材料表面的非等轴残余应力会显著影响其力学性能与服役寿命。目前存在一种使用努氏压头在材料表面进行4次压入检测非等轴残余应力的方法。在4次压入过程中，该方法必须保证努氏压头长轴与参考基准线分别成0度、45度、90度与135度。针对该方法，目前商用压入仪器的固定角度的压头组件必须反复调整努氏压头长轴与参考基准线的角度，误差较大，过程繁琐，极大降低了测试效率。

技术实现要素：

为了克服已有技术压头组件的角度固定、测试效率较低的不足,本实用新型提供了一种角度可调、测试效率较高的适用于测量非等轴残余应力的旋转压头组件，与现有商用压入仪器的固定角度压头组件相比，本实用新型通过旋转电机精准控制努氏压头长轴与参考基准线之间的角度，从而避免手动调整造成的角度误差，提高测试效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于测量非等轴残余应力的旋转压头组件，包括直线电机、转接板、旋转电机、载荷传感器和努氏压头，所述直线电机固定在便携式压入仪上，所述转接板与直线电机传动杆连接；所述旋转电机与转接板固定连接；所述载荷传感器与旋转电机活动轴连接；所述努氏压头与载荷传感器连接。

进一步，所述直线电机内部含有光栅尺，用于测量压入深度。

再进一步，所述转接板通过螺纹与直线电机传动杆连接。

更进一步，所述旋转电机与转接板通过螺钉连接。

优选的，所述载荷传感器通过螺纹与旋转电机活动轴连接。

所述努氏压头通过联轴器与载荷传感器连接。

本实用新型的有益效果主要表现在：可通过旋转电机精确控制努氏压头长轴与参考基准轴线之间的压入角度，与现有商用压入仪上固定角度单压头组件相比，具有安装方便、测试可靠的特点，可避免手动调整造成的角度误差，提高测试效率。

附图说明

图1是本实用新型轴视图。其中，1是直线电机，2是转接板，3是旋转电机，4是载荷传感器，5是努氏压头。

图2是本实用新型压入材料后表面残余压痕示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1和图2，一种适用于测量非等轴残余应力的旋转压头组件，所述组件包括直线电机1、转接板2、旋转电机3、载荷传感器4和努氏压头5，所述直线电机1固定在便携式压入仪上，所述直线电机1内部含有光栅尺，所述光栅尺用于测量压入深度；所述转接板2通过螺纹与直线电机1传动杆连接；所述旋转电机3与转接板2通过螺钉连接；所述载荷传感器4通过内螺纹与旋转电机3活动轴连接；所述努氏压头5通过联轴器与载荷传感器4连接。

本实施例的工作过程为：

第一，将直线电机1、转接板2、旋转电机3、载荷传感器4、努氏压头5按图1所示安装在便携式压入仪上。

第二，使用计算机软件控制旋转电机3旋转，使努氏压头5旋转至其长轴与参考基准线之间的期望角度，获取单个测试点的载荷、深度等数据。

第三，重复第二步直至完成如图2所示的四次压痕，完成所有测试点的载荷、深度等数据的获取，为计算非等轴应力提供数据支撑。

本实施例的方案，通过旋转电机3精确控制努氏压头5长轴与参考基准轴线之间的压入角度，与现有商用压入仪上固定角度的单压头组件相比，具有安装方便、测试可靠的特点，从而避免手动调整造成的角度误差，提高测试效率。