环向拉伸试验装置的制作方法

本实用新型涉及环向拉伸试验领域，尤其涉及一种环向拉伸试验装置。

背景技术：

管材的环向拉伸强度是管材生产中一个重要的指标，可通过环向拉伸试验获得。此试验对快速分析管材的环向耐压强度有很大作用，而且环向拉伸试验较之静液压试验更为方便快捷且可提供量化数据，但如何保证环向拉伸试验结果的准确性是现有技术中需要解决的问题，例如，如何提高不同sdr值的管材在进行环向拉伸试验时结果的准确性。管材的sdr(standarddimensionratio)值指的是管材标准尺寸比，是管的公称外径与公称壁厚之间的比值，常用于以外径控制尺寸的塑料管等，是控制管壁厚度、决定承受内压能力的重要参数。

技术实现要素：

为缓解或解决现有技术中的上述问题的至少一个方面，提出本实用新型。

根据本实用新型的实施例的一个方面，提出了一种环向拉伸试验装置，包括：

中心盘，所述中心盘设置有拉伸连接孔；

半圆形轮圈，所述轮圈绕圆心布置且沿周向方向具有弹性；

多个轮辐，连接支撑在中心盘与轮圈之间；和

长度调整单元，所述长度调整单元用于调整轮辐在中心盘与轮圈之间的长度或者中心盘与轮圈之间在径向方向上的距离。

可选的，轮辐的轴线延伸穿过所述圆心。

可选的，所述轮辐中心盘为半圆形中心盘，所述轮圈与中心盘基于同一圆心布置。

可选的，所述轮辐的一个端部穿过轮圈和中心盘中的一个的侧面上的安装孔，所述轮辐的另一个端部固定到或抵接到轮圈和中心盘中的另一个；穿过所述侧面的轮辐的端部具有螺纹；所述长度调整单元包括与所述螺纹配合的长度调节螺母，所述长度调节螺母适于抵接所述侧面且长度调节螺母的直径大于所述安装孔的直径。

可选的，所述轮辐包括由长度调整单元连接的第一段与第二段，第一段的一端固定连接到轮圈，第二段的一端固定连接到中心盘，第一段与第二段的另一端均连接到长度调整单元，长度调整单元包括长度调节螺母，长度调节螺母的一端以轴向上位置固定且可转动的方式连接到两个另一端中的一个，长度调节螺母的另一端与两个另一端中的另一个螺纹配合。

可选的，所述中心盘包括第一盘与第二盘，以及连接在第一盘与第二盘之间的多个压缩弹簧；所述环向拉伸试验装置还包括间距调整单元，用于调整第一盘与第二盘之间的距离；且所述轮辐与中心盘的盘面存在倾斜角度。

可选的，所述间距调整单元包括螺杆和与该螺杆配合的间距调节螺母，所述螺杆穿过中心盘设置，其中：基于间距调节螺母与螺杆的螺纹配合，调整第一盘与第二盘之间的距离。

可选的，所述螺杆为中空螺杆，所述中空螺杆设置于所述拉伸连接孔内。

可选的，所述轮圈的侧面设置有上轮圈安装孔排和下轮圈安装孔排；所述第一盘为上盘，所述第二盘为下盘，第一盘与第二盘均设置有盘安装孔；连接到上盘的盘安装孔的轮辐同时连接到下轮圈安装孔排中的一个下轮圈安装孔，连接到下盘的盘安装孔的轮辐同时连接到上轮圈安装孔排中的一个上轮圈安装孔。

可选的，所述轮圈的侧面设置有轮圈安装孔排，所述第一盘为上盘，所述第二盘为下盘，第一盘与第二盘均设置有盘安装孔，连接到上盘的盘安装孔的轮辐同时连接到轮圈安装孔排中的一个轮圈安装孔，连接到下盘的盘安装孔的轮辐同时连接到轮圈安装孔排中的另一个轮圈安装孔。

可选的，每一个轮辐所在的竖直面经过所述圆心。

可选的，所述中心盘包括第一盘与第二盘，以及连接在第一盘与第二盘之间的多个压缩弹簧；第一盘与第二盘的边缘之间设置有径向突出部，轮辐连接在径向突出部与轮圈之间；所述环向拉伸试验装置还包括间距调整单元，用于调整第一盘与第二盘之间的距离，且基于第一盘与第二盘之间距离的减小，所述径向突出部适于径向向外进一步突出以增大中心盘与轮圈之间在径向方向上的距离。

在本实用新型中，可以根据管材环向拉伸试样的内径来调节轮圈的直径，使得管材环向拉伸试样和轮圈相匹配，增加试验结果的准确性。

附图说明

以下描述与附图可以更好地帮助理解本实用新型所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：

图1为根据本实用新型的一个示例性实施例的环向拉伸试验装置的示意性俯视图，其中示出了轮圈、中心盘、轮辐和伸缩节；

图2为根据本实用新型的一个示例性实施例的图1中的轮圈的示意图；

图3为根据本实用新型的一个示例性实施例的图1中的伸缩节的示意图；

图4为根据本实用新型的一个示例性实施例的图1中的环向拉伸试验装置的示意性主视图；

图5为根据本实用新型的一个示例性实施例的图1中的中心盘中的下盘的示意性放大俯视图；

图6为为根据本实用新型的另一个示例性实施例的环向拉伸试验装置的示意性俯视图，其中示出了轮圈、中心盘、轮辐和径向突出部。

附图标记如下：

1、轮圈；1-2、安装孔；2、弹簧；3-1、中心盘；3-2、螺母；3-3、中空螺杆；3-4、拉伸连接孔；4、伸缩节；4-2、轮辐螺纹端；4-3、活动螺母；5、轮辐；6、径向突出部。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

为了克服如下问题：环向拉伸试验中管材由于壁厚变化范围大而导致管材内径不统一，使得环向拉伸分离盘或环向拉伸试验装置不能与管材环向拉伸试样紧密贴合，从而导致实验数据有所偏差，影响实验结果的稳定性，提出本实用新型。

本实用新型中，环向拉伸试验装置包括中心盘、轮辐以及轮圈，通过调节轮辐的长度，可以调整轮圈的直径，从而适应管材内径的变化。

在进一步的方案中，轮辐与中心盘的盘面存在倾斜角度，中心盘包括上盘和下盘，通过控制上盘与下盘的间距来进一步控制或调整轮圈直径的变化。

在本实用新型中，可以根据管材环向拉伸试样的内径来调节轮圈的直径，使得管材环向拉伸试样和轮圈相匹配，增加试验结果的准确性。

下面参照图1-5示例性描述根据本实用新型的环向拉伸试验装置。

图1为根据本实用新型的一个示例性实施例的环向拉伸试验装置的示意性俯视图，其中示出了轮圈1、中心盘3-1、轮辐5和伸缩节4。伸缩节4对应于轮圈1与中心盘3-1之间的轮辐长度的调整装置。

图3为根据本实用新型的一个示例性实施例的图1中的伸缩节的示意图。通过伸缩节4的调整轮辐长度，可以在基本不改变轮圈1的圆曲率的情况下调整轮圈1的直径。如本领域技术人员能够理解的，在基本不改变轮圈1的圆曲率的情况下调整轮圈1的直径表明轮圈在周向方向上具有弹性，以便于弹性变形。

在图3中，伸缩节4为与轮辐端部的螺纹(轮辐螺纹端4-2)配合的长度调节螺母或活动螺母4-3，长度调节螺母适于抵接中心盘且长度调节螺母的直径大于中心盘的安装孔的直径。如本领域技术人员能够理解的，中心盘包括侧面，其可以设置安装孔，而轮辐的端部则可以插入到安装孔内。

如能够理解的，在使用伸缩节的情况下，轮辐的一个端部穿过轮圈和中心盘中的一个的侧面上的安装孔，轮辐的另一个端部则固定到或抵接到轮圈和中心盘中的另一个。

在本实用新型所示的实施例中，伸缩节4设置在中心盘附近或者抵接中心盘的侧面。但是，作为长度调整单元的伸缩节不限于图中所示的形式。例如，伸缩节4也可以设置在轮圈附近或者抵接轮圈。再如，轮辐包括由长度调整单元连接的第一段与第二段，第一段的一端固定连接到轮圈，第二段的一端固定连接到中心盘，第一段与第二段的另一端均连接到长度调整单元，长度调整单元包括长度调节螺母，长度调节螺母的一端以轴向上位置固定且可转动的方式连接到两个另一端中的一个，长度调节螺母的另一端与两个另一端中的另一个螺纹配合。如此，也可以通过转动长度调节螺母以调整轮圈与中心盘之间的距离，从而调整轮圈的半径。

在图1中，中心盘也为半圆的形式，从而轮圈与中心盘基于同一圆心布置，但是本实用新型不限于此。例如，轮圈可以不是半圆形，而可以是将圆弧替换为大体圆弧形的折线。

在本实用新型的一个实施例中，所有的轮辐的轴线均穿过轮圈的圆心(在轮辐与中心盘的盘面大体平行的情况下)，或者每一个轮辐所在的竖直面经过所述圆心(在例如轮辐与中心盘的盘面存在角度的情况下)。图4为根据本实用新型的一个示例性实施例的图1中的环向拉伸试验装置的示意性主视图。如图4所示，中心盘3-1包括上盘与下盘，上下盘之间设置有弹簧2。

图5为根据本实用新型的一个示例性实施例的图1中的中心盘的下盘的示意性放大俯视图。如图5所示，中心盘3-1上设置有拉伸连接孔3-4。在图5中，弹簧2设置在下盘上。

如图1和图4所示，在拉伸连接孔3-4中设置有中空螺杆3-3，中空螺杆与螺母3-2配合。通过旋动螺母3-2从而调整螺母3-2的位置，以克服弹簧2的弹力而调整上盘与下盘之间的距离。螺母3-2为间距调节螺母。

在本实用新型中，弹簧2作为弹力提供部件，如本领域技术人员能够理解的，其他的偏压部件或结构也可以代替弹簧，本实用新型权利要求中的弹簧包括了与其等效的偏压部件。

如图4所示，轮辐5要么一端连接到上盘、另一端连接到轮圈1中的位于下侧的安装孔1-2(如图2所示)，要么一端连接到下盘、另一端连接到轮圈1的位于上侧的安装孔1-2。如图2所示，轮圈1的侧面设置有上轮圈安装孔排和下轮圈安装孔排；相应的，上盘与下盘均设置有盘安装孔，连接到上盘的盘安装孔的轮辐同时连接到下轮圈安装孔排中的一个下轮圈安装孔，连接到下盘的盘安装孔的轮辐同时连接到上轮圈安装孔排中的一个上轮圈安装孔。如此，轮辐5与中心盘的盘面之间存在角度。在这种情况下，随着旋松螺母3-2上下盘之间的间距变大，轮辐5向内拉动轮圈，而随着旋紧螺母3-2上下盘之间的间距变小，轮辐5向外推动轮圈。需要指出的是，在本实用新型中，如轮辐的端部有必要插入通过或者插入，则盘安装孔或者轮圈安装孔为孔的形式；如轮辐的端部仅需要固定到轮圈或者中心盘，则盘安装孔或者轮圈安装孔也包括了与轮辐的端部连接的部件，这些均在本实用新型的保护范围之内。

需要指出的是，也可以不设置两排轮圈安装孔，而是可以仅设置一排。此时，轮圈的侧面设置有轮圈安装孔排，上下盘均设置有盘安装孔，连接到上盘的盘安装孔的轮辐同时连接到轮圈安装孔排中的一个轮圈安装孔，连接到下盘的盘安装孔的轮辐同时连接到轮圈安装孔排中的另一个轮圈安装孔。

需要指出的是，调整上下盘之间的间距的螺杆不限于图4所示的布置方式或布置位置，也可以布置在除了拉伸连接孔3-4之外的位置，此时，螺杆可以不是中空螺杆。

为便于理解本实用新型的环向拉伸试验装置，下面示例性描述如何利用该环向拉伸试验装置来执行拉伸试验。

第一步；根据管材环向拉伸试样的外径以及壁厚来确定环向拉伸试验装置中轮辐的数量和与之匹配的轮圈；

第二步；调节环向拉伸试验装置中轮辐长度，每个轮辐中有伸缩节，可以用伸缩节调节轮辐的长度，使得图2所示的轮圈直径改变的同时保持圆曲率不变；

第三步；调节环向拉伸试验装置中的中心盘的上盘和下盘之间的间距，即通过旋紧旋松螺母3-2来调节上盘和下盘之间的距离，从而使得中心盘、轮辐以及轮圈的相对位置固定的情况下，微调环向拉伸试验装置的轮圈的直径；

第四步；使得拉伸试验机的夹持部位通过中心盘中的贯通螺杆的中心与向拉伸分离试验装置连接，进行环向拉伸试验。

图6为根据本实用新型的另一个示例性实施例的环向拉伸试验装置的示意性俯视图，其中示出了轮圈1、中心盘、轮辐5和径向突出部6。如图6所示，所述中心盘包括第一盘与第二盘，以及连接在第一盘与第二盘之间的多个压缩弹簧；第一盘与第二盘的边缘之间设置有径向突出部6，轮辐连接在径向突出部与轮圈之间；所述环向拉伸试验装置还包括间距调整单元，用于调整第一盘与第二盘之间的距离，且基于第一盘与第二盘之间距离的减小，所述径向突出部适于径向向外进一步突出以增大中心盘与轮圈之间在径向方向上的距离。

基于以上，本实用新型提出了一种更加高效、简单、实用的可用于塑料管材环向拉伸的实验装置。相应的，本实用新型提出了一种环向拉伸试验装置，包括：

中心盘，所述中心盘设置有拉伸连接孔；

半圆形轮圈，所述轮圈绕圆心布置且沿周向方向具有弹性；

多个轮辐，连接支撑在中心盘与轮圈之间；和

长度调整单元，所述长度调整单元用于调整轮辐在中心盘与轮圈之间的长度或者中心盘与轮圈之间在径向方向上的距离。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。