一种防止回弹的高分子老化试样加载装置的制作方法

本实用新型涉及一种防止回弹的高分子老化试样加载装置。

背景技术：

近年来，随着高分子材料行业的快速发展与技术的成熟，非金属承压设备采用全高分子、高分子复合材料或者高分子涂层材料以在表面改性、力学承载、工程防腐等方面部分甚至全部取代金属材料情况越来越多。但由于承压设备服役环境的特殊性，其许多部件往往都受到自然环境与工业环境等多重老化因素诱导，高分子类材料在承受过量的老化能量后，性能特别是力学性能会存在显著下降，导致设备风险严重提高，以致失效。外部影响因素中对高分子材料的老化影响最大的是日光的辐照。太阳光所具有的能量与其波长成反比，并且只有被吸收的波长才能起作用。其中对塑料最有破坏力的就是紫外线，尤其是波长300nm左右的紫外线是导致高分子材料老化的主要因素，材料吸收此紫外线后分子链断裂，发生降解，是导致材料力学性能下降的最主要因素。目前，为了在实验室中评价高分子材料在真实条件下受到紫外线光照的老化情况，往往采用标准光源的老化箱作为辐照光源，并作为最常用的老化设备对高分子材料进行条件一致的标准老化加速试验。在高分子材料老化试验中常进行紫外加速老化试验，其原理是在距离紫外老化灯管一定距离的地方放置平行试样，并通过调整紫外光源之间的排列密度和光源与试样之间的间距确保试样表面受到近似均匀的紫外吸收强度。

但是，有研究认为，在应力施加的情况下，高分子材料的老化速度和老化行为均与常规试样均存在一定的不同，需要着重予以考虑。而对于承压设备用高分子材料，实际工况下应力因素更是不可忽略，传统的紫外老化设备的夹具仅能起到固定试样的作用，而无法对试样进行加载，难以满足试验需要。

综上所述，现有技术中存在以下问题：无法在应力施加的情况下进行老化试验。

技术实现要素：

本实用新型提供一种防止回弹的高分子老化试样加载装置(也称为老化试验的试样加载框)，以解决无法在应力施加的情况下进行老化试验的问题。

为此，本实用新型提出一种防止回弹的高分子老化试样加载装置，所述防止回弹的高分子老化试样加载装置包括：

用于设置在老化箱中的框体，所述框体竖直设置；

夹持件，设置在所述框体上并面对设置在老化箱中的老化光源；所述夹持件夹持住试样的两端；并且所述夹持件被施加预定的拉力。

进一步地，所述夹持件包括：顶部夹持杆和底部夹持杆，所述顶部夹持杆和底部夹持杆均成对设置；

每对所述顶部夹持杆包括并排而且平行设置的两个顶部夹持杆；

每对所述底部夹持杆包括并排而且平行设置的两个底部夹持杆；

试样的顶部被两个所述顶部夹持杆夹持住，试样的底部被两个所述底部夹持杆夹持住。

进一步地，所述框体上设有定位所述夹持件的定位横板，所述定位横板水平设置。

进一步地，所述定位横板包括：上定位横板和位于所述上定位横板下方的下定位横板，所述上定位横板对所述顶部夹持杆定位，所述下定位横板对所述底部夹持杆定位。

进一步地，所述上定位横板的数目为多个，多个所述上定位横板依次从上至下排布。

进一步地，每个顶部夹持杆和底部夹持杆上均设有多个夹持杆孔。

进一步地，所述多个夹持杆孔的数目为至少5个，所述多个夹持杆孔排成一排，均匀布置。

进一步地，所述多个夹持杆孔的数目为至少5个。

本实用新型通过设置固定在所述框体上的夹持件夹持住试样的两端，通过所述夹持件被施加预定的拉力，能够进行在应力施加的情况下进行老化试验，从而得出在应力施加的情况下，高分子材料的老化速度和老化行为的实验数据。

附图说明

图1为本实用新型实施例的框体的主视结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的夹持件的主视结构示意图；

图3为本实用新型的实施例的夹持件的俯视结构示意图；

图4为本实用新型的实施例的定位横板的主视结构示意图；

图5为本实用新型的实施例的防止回弹的高分子老化试样加载装置的侧视结构示意图；

图6为本实用新型的实施例的防止回弹的高分子老化试样加载装置的主视结构示意图。

附图标号说明：

1.框体；2.夹持杆孔；3.夹持杆；4.下定位横板；5.上定位横板；7.试样；31.顶部夹持杆；32.底部夹持杆；

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，现对照附图说明本实用新型。

图1至图6示出了本实用新型实施例的防止回弹的高分子老化试样加载装置的结构；

本实用新型的防止回弹的高分子老化试样加载装置包括：

用于设置在老化箱中的框体1，所述框体1竖直设置，可以为矩形或回字形，为夹持件提供支撑；

夹持件，设置在所述框体上并面对设置在老化箱中的老化光源；所述夹持件夹持住试样的两端；并且所述夹持件被施加预定的拉力。在实施例中，如图2和图3所示，夹持件为夹持杆3。本实用新型通过设置固定在所述框体上的夹持件夹持住试样的两端，通过所述夹持件被施加预定的拉力，能够进行在应力施加的情况下进行老化试验，从而得出在应力施加的情况下，高分子材料的老化速度和老化行为的实验数据。而目前的老化试验，试样是不加应力或载荷的，本实用新型可以通过试验机将试样拉长，使得试样承受加载的应力，在保持应力状态下将试样紧固在夹持件上，从而使得试样固定在框体1上，然后进行后续的在保持应力状态下进行老化试验。

进一步地，如图2、图3、图4所示，夹持件为夹持杆3，所述夹持件包括：顶部夹持杆31和底部夹持杆32，所述顶部夹持杆31和底部夹持杆32均成对设置；顶部夹持杆31和底部夹持杆32的形状和结构可以相同，例如为矩形的杆状，可以互换，以便制作安装；

每对所述顶部夹持杆31包括并排而且平行设置的两个顶部夹持杆；

每对所述底部夹持杆32包括并排而且平行设置的两个底部夹持杆；

如图5和图6所示，试样7具有哑铃形的两个端部，试样7的顶部被两个所述顶部夹持杆31夹持住，试样的底部被两个所述底部夹持杆32夹持住，在试样被施加拉力后，将试样的两端固定在顶部夹持杆31和底部夹持杆32，试样能够保持应力状态固定在夹持件上，从而进行老化试验。

进一步地，如图4和图5所示，所述框体1上设有定位所述夹持件的定位横板，所述定位横板水平设置，为夹持件提供定位和支撑。

进一步地，所述定位横板包括：上定位横板5和位于所述上定位横板下方的下定位横板4，所述上定位横板5对所述顶部夹持杆定位，所述下定位横板4对所述底部夹持杆定位。这样，顶部夹持杆31和底部夹持杆32都可得到定位和支撑。

进一步地，如图4和图5所示，所述上定位横板5的数目为多个，多个所述上定位横板5依次从上至下排布。这样，可以满足不同加载状况下试样的夹持要求，可以进行不同应力下试样老化状况的对比。有的试样加载的应力大，有的试样加载的应力小，在下定位横板4不变的情况下，上定位横板5的位置为多个，可以固定不同加载状况下的试样。这样，可以形成多级或多个级别的试样加载对比。

实施例的具体结构和工作过程如下：

框体1可以为长方形的“回”字形状，其背面下方有一对下定位横板4，背面上方有三对上定位横板5，用来对加载的试样进行定位。上定位横板5设有三对，以保持加载的应力水平。为了保持不同的加载应力，拓展加载装置的加载范围。夹持杆3共有四根，每两根为一对。夹持杆3上面平行均匀打五个夹持杆孔2，试样7的夹持段放在两个夹持杆孔2中间，并放在一对夹持杆3中间。螺栓穿过夹持杆孔3，并通过拧紧螺母使得一对夹持杆3紧紧夹持住试样7的夹持段，试样7的上下两个夹持段均通过这样的方式用两对夹持杆3紧紧夹持住。通过这样的方式，每两对夹持杆3可以夹持四根试样。这样，可以形成多级或多个级别的试样加载对比。

然后，采用万能试验机夹持住试样7上下两个夹持段的两对夹持杆3施加预定的拉力，两对夹持杆3的距离可以拉长，此时，试样被施加了应力。此时，将下面的一对夹持杆3放在下定位横板4下面，将上面的一对夹持杆3放在距离合适(或对应位置)的一对上定位横板5上面，由于上下定位横板的作用，使得夹持杆3带着伸长后的试样7固定住，在万能实验机卸载后试样7也不会回弹，保证了试样7一直处于应力加载状态。此外，为了防止在应力下夹持杆3和试样7滑脱，每个定位横板前端均钻了一个螺孔，在万能试验机卸载后，在螺孔中拧上短螺栓，可以起到阻止夹持杆3滑脱的作用，防止试样滑脱或回弹。(也就是说：先用夹持杆3将试样夹持住，然后用万能试验机对夹持杆3施加作用力，拉伸到预定程度后，再先后固定上下两对夹持杆)。

本实用新型结构较为简单，与常规的紫外老化设备所配的试样加载装置具有类似的结构，并像其一样能在紫外光源下无遮挡暴露试样的全部试验段。并且能配合常规的紫外老化设备使用，实现在紫外老化过程中能进行不同程度的应力加载条件的试验的能力。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。