一种点蚀涌现试验持力装置及其试验方法与流程

[0001]
本发明涉及一种用于点蚀涌现试验的持力装置及其试验方法，属于材料耐久性试验装置技术领域。


背景技术：

[0002]
钢材加速点蚀试验需要将钢板试样放置在盐雾箱中，然后通过在箱内制造盐雾环境实现对钢板试件的加速腐蚀，钢板在盐雾箱内放置一天可以达到常规环境一年的腐蚀程度。通过观测不同加速腐蚀时间下钢板试样的表面腐蚀状态来获取钢材点蚀发展规律。常规加速点蚀试验仅将无应力状态的钢板试件放置于盐雾箱中进行试验，无法准确反映工程中处于受力状态钢板部件的点蚀规律，造成常规无应力状态试验结果不能很好的指导工程应用。
[0003]
目前少有公开地提出钢板点蚀试验持力装置，因此，提出一种能够配合点蚀试验并且适用于盐雾试验箱的小型化持力装置尤为重要。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是解决现有盐雾箱钢材加速腐蚀试验方法中不能考虑钢材应力状态的问题，提供一种点蚀涌现试验持力装置及其试验方法，能够实现小型化、自平衡持力，同时能够直观表示试件的持力水平。
[0005]
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]
本发明提供一种点蚀涌现试验持力装置，用于对点蚀试件进行试验，包括外持力框架、内加持机构及端防护框架，所述外持力框架长度方向的两侧端板设有匹配加持端头通过的孔洞，所述端防护框架设有两个，分别与外持力框架长度方向的两端连接，所述内加持机构包括紧固螺帽与加持端头，所述加持端头一端为用于与紧固螺帽连接的螺杆，另一端为用于与点蚀试件连接的连接端，所述点蚀试件位于外持力框架内，所述点蚀试件的两端均与夹持端头连接，所述加持端头的螺杆位于端防护框架内，并与紧固螺帽拧紧，
[0007]
在其中一个端防护框架内加持端头的螺杆上套设有弹簧与位移指针垫片，所述弹簧与位移指针垫片用紧固螺栓定位紧固，并配合端防护框架实现防护；
[0008]
靠近弹簧的端防护框架上部设有位移标尺、位移标尺与位移指针垫片配合能够直接读取弹簧的压缩量进而确定对对点蚀试件所施加的应力水平。
[0009]
进一步地，所述外持力框架两端设有限位块，所述端防护框架与外持力框架通过限位块进行限位安装，防止装置失效端部紧固螺帽弹出。
[0010]
进一步地，在靠近弹簧一侧加持端头的螺杆上套设有紧固垫片，所述紧固垫片位于弹簧与位移指针垫片之间；在远离弹簧一侧加持端头的螺杆上套设有紧固垫片，所述紧固垫片位于紧固螺帽与端防护框架之间。
[0011]
进一步地，在内部设置弹簧的端防护框架和内部不设置弹簧的端防护框架可以设置为不同的长度。
[0012]
进一步地，所述点蚀试件的端部与夹持端头的端部均开设连接孔，定位螺杆穿过点蚀试件与夹持端头的连接孔后与定位螺帽连接，定位螺帽与定位螺杆实现对点蚀试件的固定。
[0013]
进一步地，所述弹簧通过紧固螺帽进行固定，紧固螺帽的紧固程度使弹簧恰好固定但不压缩。
[0014]
进一步地，所述弹簧的刚度保证在远离弹簧一侧的加持端头与外持力框架端板接触前能够为点蚀试件提供设计所需的拉力水平。
[0015]
进一步地，所述外持力框架与内加持机构组合，通过拧紧远离弹簧一侧的紧固螺帽能够实现自平衡持力。
[0016]
进一步地，安装于外持力框架两端的防护框架均为可拆卸式防护框架，能够有效避免端部紧固螺帽弹出伤人。
[0017]
本发明还提供基于所述点蚀涌现试验持力装置进行点蚀涌现试验的方法，包括如下步骤：
[0018]
步骤1：将靠近弹簧一侧的加持端头插入外持力框架中，在加持端头的拉杆上分别安装弹簧、紧固垫片、位移指针垫片、紧固螺帽，之后由上至下插入该侧端防护框架；
[0019]
将另一个加持端头同样插入外持力框架另一侧中，在该加持端头拉杆上依次安装紧固垫片与紧固螺帽；
[0020]
步骤2：调整加持端头的位置，将点蚀试件放入加持端头和加持端头之间；
[0021]
步骤3：调整点蚀试件及加持端头的位置，定位螺杆穿过点蚀试件与夹持端头的连接孔后与定位螺帽连接，定位螺帽与定位螺杆实现对点蚀试件的固定；
[0022]
步骤4：拧紧远离弹簧一侧的紧固螺栓对点蚀试件施加拉力，通过位移标尺配合位移指针垫片读取弹簧的压缩量，通过控制弹簧压缩量来控制对点蚀试件施加的应力水平，然后将该侧端防护框架安装到位；
[0023]
步骤5：将持力后的装置整体放入盐雾试验箱进行加速腐蚀。
[0024]
进一步地，点蚀试件通过定位螺杆的传力拉伸将在横截面上产生正拉力，实现试样的轴向加载。
[0025]
进一步地，试验完成后，点蚀试件拆除时需先向上提升远离弹簧一侧的端防护框架，之后拧松该侧紧固螺帽卸力，然后拧松定位螺帽并拆除定位螺杆，调整加持端头的位置取下试验后的点蚀试件。
[0026]
而靠近弹簧的端防护框架及其内部的紧固螺帽、位移指针垫片、紧固垫片、弹簧及加持端头在持力装置安装完成后无需拆卸。
[0027]
进一步地，所述点蚀试件为钢板试件。
[0028]
进一步地，所述弹簧为高强弹簧。
[0029]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
[0030]
(1)本发明的持力装置通过采用自平衡持力的方式，最大化的缩小持力装置体积，适用于绝大多数盐雾试验箱，解决了常规钢材盐雾加速腐蚀试验不能考虑应力状态的问题，提升了加速腐蚀试验与工程实际的契合度。
[0031]
(2)本发明的持力装置利用定位螺杆及螺帽实现持力端头与试件的连接，保证扭紧紧固螺栓过程中试件处于轴向受拉状态，其截面应力状态明确，方便分析应力状态对材
料点蚀的影响。
[0032]
(3)本发明的持力装置在弹簧保护框上部设有位移标尺、与位移指针垫片配合可以直接读取弹簧压缩量，通过弹簧力与位移关系可以方便的直接确定试件所处的持力水平。
附图说明
[0033]
图1是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置的轴测结构示意图。
[0034]
图2是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置的俯视结构示意图。
[0035]
图3是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置未安装试件时的结构示意图。
[0036]
图4是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置使用的试件结构示意图。
[0037]
图5是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置的外持力框架轴测结构示意图。
[0038]
图6是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置的外持力框架俯视结构示意图。
[0039]
图7是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置的弹簧侧端防护框架结构示意图。
[0040]
图8是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置远离弹簧侧端防护框架结构示意图。
[0041]
图9是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置中加持端头的轴测结构示意图。
[0042]
图10是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置中加持端头的主视结构示意图。
[0043]
图11是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置中位移指针垫片的结构示意图。
[0044]
图12是本发明实施例1中点蚀涌现试验持力装置中弹簧侧端防护框架上位移标尺局部结构示意图。
[0045]
附图标记说明：
[0046]
1、端防护框架，11、位移标尺；2、紧固螺帽；3、位移指针垫片；4、紧固垫片；5、弹簧；6、加持端头；7、定位螺帽；8、定位螺杆；9、钢板试件；10、外持力框架。101、限位块。
具体实施方式
[0047]
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0048]
实施例
[0049]
参考图1、图2、图3、图9、图10、图11、图12，本实施例提供一种点蚀涌现试验持力装置，用于对点蚀试件9进行试验，包括外持力框架10、内加持机构及端防护框架1，所述外持力框架10长度方向的两侧端板设有匹配加持端头6通过的孔洞，所述端防护框架1设有两个，分别与外持力框架10长度方向的两端连接，所述内加持机构包括紧固螺帽2与加持端头6，所述加持端头6一端为用于与紧固螺帽2连接的螺杆，另一端为用于与点蚀试件9连接的连接端，所述点蚀试件9位于外持力框架10内，所述点蚀试件9的两端均与夹持端头6连接，所述加持端头6的螺杆位于端防护框架1内，并与紧固螺帽2拧紧，在其中一个端防护框架1内加持端头6的螺杆上套设有弹簧5与位移指针垫片3，所述弹簧5与位移指针垫片3用紧固螺帽2定位紧固，并配合端防护框架1实现防护；靠近弹簧5的端防护框架1上部设有位移标尺11、位移标尺11与位移指针垫片3配合能够直接读取弹簧5的压缩量进而确定对对点蚀试件9所施加的应力水平。
[0050]
参考图5、图6，所述外持力框架10两端设有限位块101，所述端防护框架1与外持力
框架10通过限位块101进行限位安装，防止装置失效端部紧固螺帽2弹出。
[0051]
进一步参考图1-图3，在靠近弹簧5一侧的加持端头6的螺杆上套设有紧固垫片4，所述紧固垫片4位于弹簧5与位移指针垫片3之间；在远离弹簧5的加持端头6的螺杆上套设有紧固垫片4，所述紧固垫片4位于该侧紧固螺帽2与端防护框架1之间。
[0052]
参考图7、图8，在内部设置弹簧5的端防护框架1和内部不设置弹簧5的端防护框架1可以设置为不同的长度。
[0053]
参考图1-图4，所述点蚀试件9的端部与夹持端头6的端部均开设连接孔，定位螺杆8穿过点蚀试件9与夹持端头6的连接孔后与定位螺帽7连接，定位螺帽7与定位螺杆8实现对点蚀试件9的固定。
[0054]
本实施例中，所述弹簧5通过该侧紧固螺帽2进行固定，紧固螺帽2的紧固程度使弹簧5恰好固定但不压缩。
[0055]
本实施例中，所述弹簧5的刚度保证在远离弹簧5一侧的加持端头6与外持力框架10端板接触前能够为点蚀试件9提供设计所需的拉力水平。
[0056]
本实施例中，所述外持力框架10与内加持机构组合，通过拧紧远离弹簧5一侧的紧固螺帽2能够实现自平衡持力。
[0057]
本实施例中，安装于外持力框架10两端的防护框架1均为可拆卸式防护框架，能够有效避免端部紧固螺帽弹出伤人。
[0058]
本实施例还提供基于所述点蚀涌现试验持力装置进行点蚀涌现试验的方法，包括如下步骤：
[0059]
步骤1：将靠近弹簧5一侧的加持端头6插入外持力框架10中，在加持端头6的拉杆上分别安装弹簧5、紧固垫片4、位移指针垫片3、紧固螺帽2，之后由上至下插入该侧端防护框架1；
[0060]
将另一个加持端头6同样插入外持力框架10另一侧中，在该加持端头6拉杆上依次安装紧固垫片4与紧固螺帽2；
[0061]
步骤2：调整加持端头6的位置，将点蚀试件9放入加持端头6和加持端头6之间；
[0062]
步骤3：调整点蚀试件9及加持端头6的位置，定位螺杆8穿过点蚀试件9与夹持端头6的连接孔后与定位螺帽7连接，定位螺帽7与定位螺杆8实现对点蚀试件9的固定；
[0063]
步骤4：拧紧远离弹簧5一侧的紧固螺栓2对点蚀试件9施加拉力，通过位移标尺11配合位移指针垫片3读取弹簧的压缩量，通过控制弹簧压缩量来控制对点蚀试件9施加的应力水平，然后将该侧端防护框架1安装到位；
[0064]
步骤5：将持力后的装置整体放入盐雾试验箱进行加速腐蚀。
[0065]
本实施例中，点蚀试件9通过定位螺杆8的传力拉伸将在横截面上产生正拉力，实现试样的轴向加载。
[0066]
本实施例中，试验完成后，点蚀试件9拆除时需先向上提升远离弹簧一侧的端防护框架1，之后拧松该侧紧固螺帽2卸力，然后拧松定位螺帽7并拆除定位螺杆8，调整加持端头6的位置取下试验后的点蚀试件9。而靠近弹簧的端防护框架1及其内部的紧固螺帽2、位移指针垫片3、紧固垫片4、弹簧5及加持端头6在持力装置安装完成后无需拆卸。
[0067]
本实施例中，所述点蚀试件9为钢板试件。所述弹簧为高强弹簧。
[0068]
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。
熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。