一种高温管内四点弯曲加载装置的制作方法

本实用新型涉及一种高温管内四点弯曲加载装置，属于实验力学技术领域。

背景技术：

四点弯曲实验作为一种常用的实验手段广泛应用于金属材料的抗弯性能、含预制裂纹金属材料断裂韧性的测试及裂纹扩展规律的研究、复合材料抗弯性能及层间剪切性能的测试等。因材料在不同的环境下其力学性能会有所差异，为了研究高温环境下材料的上述力学性能，需要在高温环境下对其进行四点弯曲实验，但实验人员不能在高温环境下进行手动加载。

鉴于此，本实用新型的提出为高温环境下四点弯曲实验的外部加载提供了实验装置。实验人员通过旋动外部常温环境下的螺旋测微器，即可实现管内高温环境下四点弯曲实验的加载功能。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种高温管内四点弯曲加载装置，该加载装置应在常温环境下旋动螺旋测微器，推动力传感器后盖、力传感器、力传感器夹具、隔热陶瓷滑杆、载荷传递滑杆、平台加载板，实现管内高温环境下四点弯曲实验的加载，解决实验人员在外部常温环境下执行加载操作，就可实现高温管内的四点弯曲实验的加载，保证了实验人员的实验操作安全。

本实用新型采用的技术方案是：一种高温管内四点弯曲加载装置，它包括螺旋测微器和温控箱，它还包括玻璃管、夹具机构和设置在玻璃管中的推杆式加载机构及四点弯曲平台机构，所述玻璃管的一端伸入温控箱中，另一端上设有夹具机构；所述夹具机构包含上夹具、下夹具和夹具端盖，上夹具和下夹具通过螺栓紧箍在管口紧塞一个隔热陶瓷管塞的玻璃管与力传感器夹具的外表面，力传感器夹具端部和隔热陶瓷管塞端部接触；所述螺旋测微器固定在夹具端盖上，让螺旋测微器螺杆紧靠力传感器后盖；所述推杆式加载机构包含内部设有力传感器和力传感器后盖的力传感器夹具滑套、隔热陶瓷滑杆和由多个滑杆支座支撑的载荷传递滑杆，一端与力传感器夹具滑套固定连接的圆杆插入隔热陶瓷管塞中，经位于隔热陶瓷管塞中的隔热陶瓷滑杆与伸入隔热陶瓷管塞的载荷传递滑杆连接，设置在力传感器夹具滑套上的导向凸台与设置在力传感器夹具上的导向凹槽相配合；所述四点弯曲平台机构包含固定部件和活动加载部件，固定部件采用两个平台侧板、一个平台后板和两个平台圆杆固定连接成构架，活动加载部件采用一个平台加载板的两侧各固定连接一个叉形加载侧杆，叉形加载侧杆经铰链销轴与平台侧板成铰链连接，两个加载圆杆和两个加载方杆构成四边形加载结构，固定在加载方杆外侧中间位置的销轴与叉形加载侧杆的叉形槽相配合，两个加载方杆的长度小于两个平台圆杆内侧的间离。

所述与力传感器夹具滑套固定连接的圆杆、隔热陶瓷滑杆和载荷传递滑杆的轴线保持在一条直线上。

所述铰链销轴中心与销轴中心之间的距离等于铰链销轴中心与载荷传递滑杆接触平台加载板的触点中心之间的距离。

本实用新型的有益效果是：这种高温管内四点弯曲加载装置包括螺旋测微器、温控箱、玻璃管、夹具机构和设置在玻璃管中的推杆式加载机构及四点弯曲平台机构。玻璃管的一端伸入温控箱中，另一端上设有夹具机构。推杆式加载机构包含内部设有力传感器和力传感器后盖的力传感器夹具滑套、隔热陶瓷滑杆和由多个滑杆支座支撑的载荷传递滑杆。四点弯曲平台机构包含固定部件和活动加载部件，固定在加载方杆外侧中间位置的销轴与叉形加载侧杆的叉形槽相配合，两个加载方杆的长度小于两个平台圆杆内侧的间离。该加载装置使实验人员在外部常温环境下通过旋动螺旋测微器可实现玻璃管内高温环境下四点弯曲试验的加载。既保证了管内稳定的高温环境，又保证了实验人员实验操作上的安全。同时可以通过力传感器信号监测器准确读出玻璃管内高温环境下四点弯曲试验的加载载荷值。

附图说明

图1是一种高温管内四点弯曲加载装置。

图2是图1的半剖视图。

图3是四点弯曲试验平台视图。

图4是力传感器构件视图。

图5是图4的半剖视图。

图6是图4的剖视图。

图中：1、上夹具，2、夹具端盖，3、螺旋测微器，3a、螺旋测微器螺杆， 4、隔热陶瓷管塞，5、下夹具， 6、滑杆支座，7、载荷传递滑杆，8、四点弯曲实验平台底座，9、隔热陶瓷滑杆，10、叉形加载侧杆，10a、铰链销轴，11、平台侧板，12、平台后板，12a、圆孔，13、平台加载板，14、平台圆杆，15、销轴，16、加载圆杆，17、加载方杆，18、玻璃管，19、力传感器后盖，20、力传感器，20a、引线，21、力传感器夹具滑套，21a、导向凸台，21b、圆杆，22、力传感器夹具，22a、导向凹槽，23、温控箱。

具体实施方式

以下参考附图对本实用新型专利的系统做进一步描述。

图1、2、3示出了一种高温管内四点弯曲加载装置。图中，这种高温管内四点弯曲加载装置包括螺旋测微器3、温控箱23、玻璃管18、夹具机构和设置在玻璃管18中的推杆式加载机构及四点弯曲平台机构。玻璃管18的一端伸入温控箱23中，另一端上设有夹具机构。夹具机构包含上夹具1、下夹具5和夹具端盖2，上夹具1和下夹具5通过螺栓紧箍在管口紧塞一个隔热陶瓷管塞4的玻璃管18与力传感器夹具22的外表面，力传感器夹具22端部和隔热陶瓷管塞4端部接触。螺旋测微器3固定在夹具端盖2上，让螺旋测微器螺杆3a紧靠力传感器后盖19。推杆式加载机构包含内部设有力传感器20和力传感器后盖19的力传感器夹具滑套21（如图5所示）、隔热陶瓷滑杆9和由多个滑杆支座6支撑的载荷传递滑杆7，一端与力传感器夹具滑套21固定连接的圆杆21b插入隔热陶瓷管塞4中，经位于隔热陶瓷管塞4中的隔热陶瓷滑杆9与伸入隔热陶瓷管塞4的载荷传递滑杆7连接，设置在力传感器夹具滑套21上的导向凸台21a与设置在力传感器夹具22上的导向凹槽22a相配合（如图4、6所示）。四点弯曲平台机构包含固定部件和活动加载部件，固定部件采用两个平台侧板11、一个平台后板12和两个平台圆杆14固定连接成构架，活动加载部件采用一个平台加载板13的两侧各固定连接一个叉形加载侧杆10，叉形加载侧杆10经铰链销轴10a与平台侧板11成铰链连接，两个加载圆杆16和两个加载方杆17构成四边形加载结构，固定在加载方杆17外侧中间位置的销轴15与叉形加载侧杆10的叉形槽相配合，两个加载方杆17的长度小于两个平台圆杆14内侧的间离。

与力传感器夹具滑套21固定连接的圆杆21b、隔热陶瓷滑杆9和载荷传递滑杆7的轴线保持在一条直线上。铰链销轴10a中心与销轴15中心之间的距离等于铰链销轴10a中心与载荷传递滑杆7接触平台加载板13的触点中心之间的距离。

采用上述的技术方案，隔热陶瓷管塞4紧扣在玻璃管18的管口，力传感器夹具滑套21置于力传感器夹具22内，导向凸台21a与导向凹槽22a相配。力传感器后盖19置于力传感器夹具滑套21内与力传感器20接触，螺旋测微器3胶粘于夹具端盖2表面，螺旋测微器螺杆3a置于夹具端盖2圆孔内与力传感器后盖19接触。隔热陶瓷管塞4、四点弯曲实验平台底座8通过螺钉固定连接。四点弯曲实验平台底座8、滑杆支座6通过螺钉固定连接，四点弯曲实验平台底座8、平台侧板11通过螺钉固定连接，隔热陶瓷滑杆9放置于隔热陶瓷管塞4圆孔内两端与圆杆21b、载荷传递滑杆7端部接触，载荷传递滑杆7穿过隔热陶瓷管塞4圆孔、载荷传递滑杆支坐6圆孔、平台后板12的圆孔12a与平台加载板13板面接触。平台侧板11、平台后板12通过螺钉固定，平台侧板11、平台圆杆14通过螺钉固定，平台侧板11、叉形加载侧杆10通过销钉固定，叉形加载侧杆10、平台加载板13通过螺钉固定。销轴15放置于叉形加载侧杆10的滑动凹槽与平台侧板11的滑动凹槽内，销轴15内旋于加载方杆17螺纹孔内，加载方杆17、加载圆杆16通过螺钉固定连接。

平台侧板11、平台后板12通过螺钉固定，平台侧板11、平台圆杆14通过螺钉固定，平台侧板11、叉形加载侧杆10通过销钉固定，叉形加载侧杆10、平台加载板13通过螺钉固定，销轴15放置于叉形加载侧杆10的滑动凹槽与平台侧板11的滑动凹槽内，销轴15内旋于加载方杆17螺纹孔内，加载方杆17、加载圆杆16通过螺钉固定连接。

上述的高温管内四点弯曲加载装置的加载方法：把试件放置在四边形加载结构上，让力传感器20的引线20a连接力传感器信号监测器，打开温控箱23的电源开关加热，在玻璃管18內的温度达到设定温度时，调节固定在夹具端盖2上的螺旋测微器3，让螺旋测微器螺杆3a紧顶力传感器后盖19，通过力传感器后盖19对推杆式加载机构及四点弯曲平台机构加载，使平台加载板13和叉形加载侧杆10绕铰链销轴10a旋转，叉形加载侧杆10经销轴15向上驱动四边形加载结构上的试件上行，在试件靠上两个平台圆杆14时开始四点弯曲加载，通过力传感器信号监测器实时监控加载载荷值。