一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置。其中，该护套包括在高频疲劳试验机内的夹具与钢丝之间设有的夹具护套。夹具护套包括内侧紧贴于钢丝上的内层保护套和外侧紧贴于夹具上的外层保护套。外层保护套内侧面上设置有防止内层保护套和外层保护套之间滑动的细齿。本实用新型具有抗拉伸疲劳试验的成功率高、可靠性强，结构简单和拆卸方便，及对试样伤害小的效果。
【专利说明】
一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及桥梁领域，特别涉及一种应用于承重桥梁的高强钢丝拉伸疲劳试验装置。
【背景技术】
[0002]在斜拉桥、悬索桥等领域中，缆索起承重桥梁的作用。目前，较为常见的缆索主要是采用高强镀锌钢丝为主。高强钢丝在承重桥梁的使用过程中，承受着较大的交变荷载，这就需要对高强钢丝的抗拉伸疲劳性能提出更高要求。因此，高强钢丝在出厂验收或科学研究过程，都需要对其进行拉伸疲劳试验，以检验其疲劳强度和疲劳寿命。然而，高强钢丝试样不同于一般的标准材料试样，其中夹持段和标距段的直径相同、材料相同。因此，在拉伸疲劳试验中，高强钢丝极易从夹具内部断裂，造成试验的成功率都极低。经过不断的实验后，200万次不断裂的试验常常会有几十万次钢丝断裂，断口部位通常都在夹具钳口内或夹持与非夹持段的交界处，所以根本不能反映钢丝材料的疲劳性能。另外，现有采用高强钢丝夹具通常是楔形夹具改装的，也有用钢绞线锚具的，这些措施并不能明显提高试验的成功率且结构复杂，安装不便，通用性较差。
【实用新型内容】
[0003]鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种抗拉伸疲劳试验的成功率高、可靠性强，结构简单和拆卸方便，及对试样伤害小的高强钢丝拉伸疲劳试验装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供的一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置，其中，包括在高频疲劳试验机内的夹具与钢丝之间设有的夹具护套。夹具护套包括内侧紧贴于钢丝上的内层保护套和外侧紧贴于夹具上的外层保护套。外层保护套内侧面上设置有防止内层保护套和外层保护套之间滑动的细齿。
[0005]在一些实施方式中，内层保护套的一端上设置有第一锥度面，在内层保护套的另一端上设置有第一球面凹型挡肩。外层保护套的一端上设置有第二锥度面，在外层保护套另一端上设置有第二球面凹型挡肩。由此，第一锥度面和第二锥度面设置在内外保护套表面前端有一小段极小的位置，作用是靠其弹性逐渐释放压应力，将应力突变改变为一个梯度，改善夹持与非夹持段交界处的应力突变问题，解决普通楔形夹具或钢绞线锚具试验的成功率都极低，根本不能反映钢丝材料的疲劳性能的问题，实现了抗拉伸疲劳试验的成功率高、可靠性强，及对试样伤害小的效果。
[0006]在一些实施方式中，钢丝的端部上设置有紧贴于第一球面凹型挡肩和第二球面凹型挡肩的墩头。由此，内外保护套后端设置第一球面凹型挡肩和第一球面凹型挡肩，并且在钢丝尾端设置球面墩头，墩头弧度与护套挡肩弧度相同，墩头与挡肩贴合，增加握持力，防止试件滑移。实现了结构简单和拆卸方便的效果。
[0007]在一些实施方式中，内层保护套为玻璃钢或铝制材料制成;所述外层保护套为钢套制成。由此，采用玻璃钢或铝制材料为内层保护套以减小对钢丝的硬性损伤。另外，将细齿设置在钢套内侧增加阻力，防止内外层保护套之间滑移。
[0008]本实用新型的有益效果是具有抗拉伸疲劳试验的成功率高、可靠性强，结构简单和拆卸方便，及对试样伤害小的效果。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构不意图；
[0010]图2为本实用新型的内部结构示意图；
[0011 ]图3为本实用外层保护套的结构示意图；
[0012]图4为本实用内层保护套的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对实用新型作进一步详细的说明。
[0014]高频疲劳试验机用于进行测定金属、合金材料及其构件(如操作关节、固接件、螺旋运动件等)在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验。高频疲劳试验机在配备相应试验夹具后，可进行正弦载荷下的三点弯曲试验、四点弯曲试验、薄板材拉伸试验、厚板材拉伸试验、强化钢条拉伸试验、链条拉伸试验、固接件试验、连杆试验、扭转疲劳试验、弯扭复合疲劳试验、交互弯曲疲劳试验、CT试验、CCT试验、齿轮疲劳试验。
[0015]如图1-4所示，一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置，包括在高频疲劳试验机4内的夹具与钢丝I之间设有的夹具护套2。夹具护套2包括内侧紧贴于钢丝I上的内层保护套6和外侧紧贴于夹具上的外层保护套5。外层保护套5内侧面上设置有防止内层保护套6和外层保护套5之间滑动的细齿8。内层保护套6的一端上设置有第一锥度面11，在内层保护套6的另一端上设置有第一球面凹型挡肩9。外层保护套5的一端上设置有第二锥度面12，在外层保护套5另一端上设置有第二球面凹型挡肩10。第一锥度面11和第二锥度面12设置在内外保护套表面前端有一小段极小的位置，作用是靠其弹性逐渐释放压应力，将应力突变改变为一个梯度，改善夹持与非夹持段交界处的应力突变问题。钢丝I的端部上设置有紧贴于第一球面凹型挡肩9和第二球面凹型挡肩10的墩头7。内外保护套后端设置第一球面凹型挡肩9和第一球面凹型挡肩9，并且在钢丝I尾端设置球面墩头7，墩头7弧度与护套挡肩弧度相同，墩头7与挡肩贴合，增加握持力，防止钢丝I滑移。内层保护套6为玻璃钢或铝制材料制成，夕卜层保护套5为钢套制成。采用玻璃钢或铝制材料为内层保护套6以减小对钢丝I的硬性损伤。另外，将细齿8设置在钢套内侧增加阻力，防止内外层保护套5之间滑移。
[0016]加工时:(I)保护套的加工:内、外保护套的尺寸可根据试验机夹具和钢丝I直径确定。外层钢套应有较高的硬度，厚度不小于4mm，长度(不包括前端梯度部分)应大于夹具长度；内层玻璃钢(铝)保护套长度应大于外层钢套的长度，厚度1.5?2mm，内径等于试验钢丝I的内径(Φ 5mm或Φ 7mm)。内、外保护套尾端做成球形凹面，平顺相接，形成挡肩。钢护套内侧设置细齿8增加阻力，内、外保护套加工完成后对称的剖成两半，剖开时应多切割些材料，以使夹持牢靠。
[0017](2)试件制作，试验用的钢丝I尾端采用冷镦或热墩的方式制作成球面墩头7，钢丝I球面墩头7的弧度与内、外保护套尾端的球形凹面相同，安装时正好贴合。制作墩头7时，虽然对钢丝I局部有损伤，但是通过前端夹持，尾端应力已经大大减少，离其破坏的极限应力相差很远，因此只要夹具的夹持力足够，钢丝I就不会断在墩头7处。墩头7和挡肩可以减少钢丝I因受力变化而产生的滑动，在交变荷载作用下，可减少发热。
[0018]安装过程:试验时首先安装内层保护套6，由内向外依次安装，安装时注意钢丝I墩头7与内外保护套球形凹面挡肩完全贴合，夹具长度范围内不应有夹空，调整试验机下夹具夹持力，加紧内外保护套。之后安装外层保护套5，方法同内层保护套6—样。最后调整试验机的上、下夹具夹持力，使夹持稳固牢靠。正式试验前可施加一定的拉伸力，使护套和钢丝I完全贴合，形成整体。完成后，就可以进行高频拉伸疲劳试验。
[0019]以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置，其特征在于，包括在高频疲劳试验机内的夹具与钢丝之间设有的夹具护套； 所述的夹具护套包括内侧紧贴于钢丝上的内层保护套和外侧紧贴于夹具上的外层保护套； 所述的外层保护套内侧面上设置有防止内层保护套和外层保护套之间滑动的细齿。2.根据权利要求1所述的一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置，其特征在于，所述内层保护套的一端上设置有第一锥度面，在内层保护套的另一端上设置有第一球面凹型挡肩； 所述外层保护套的一端上设置有第二锥度面，在外层保护套另一端上设置有第二球面凹型挡肩。3.根据权利要求2所述的一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置，其特征在于，所述钢丝的端部上设置有紧贴于第一球面凹型挡肩和第二球面凹型挡肩的墩头。4.根据权利要求1、2或3所述的一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置，其特征在于，所述内层保护套为玻璃钢或铝制材料制成;所述外层保护套为钢套制成。
【文档编号】G01N3/04GK205483801SQ201620237789
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】王天鹏, 易锦
【申请人】中南林业科技大学