一种设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机的制作方法

1.本发明涉及一种金属材料的蠕变性能和持久性能测试装置，具体涉及一种设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机。


背景技术：

2.在对样品进行蠕变(包括持久)测试时，会采用蠕变/持久试验机，并且常需要在高温下进行，力值的加载方式基本分为砝码加载和伺服电机/油压加载两大类。而对于伺服电机/油压加载的方式，当发生突然断电时，如果实验人员不能及时操作，由于加热炉不能加热，将会导致试样、连杆等部件逐渐冷却，发生热胀冷缩现象，而此时由于伺服电机/油压加载装置断电不能动作会使得整套加载系统的两端固定(另一端为试验机架)，同时由于冷缩，将使试样承受过大的拉力，会使试样产生额外变形，甚至拉断。对于蠕变试验而言，这会使前期几百甚至几万小时的试验全部浪费，代价巨大，甚至对于放射性样品而言，样品本身非常珍贵，更不允许此类事件发生。如果使用不间断电源等保持供电则成本太高，较难实现。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机，防止由于冷缩导致试样产生额外变形甚至拉断的情况发生。
4.本发明的技术方案如下：一种设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机，包括机架，所述机架上设有加热炉，试样位于加热炉内，所述试样的上端与机架的上拉杆连接，试样的下端连接防试样拉断装置，所述防试样拉断装置的下端与机架的试验力加载端相连。
5.进一步，如上所述的设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机，其中，所述防试样拉断装置包括与试样连接的活塞缸，活塞缸内设有活塞，活塞杆穿过活塞缸盖并与机架的试验力加载端相连，活塞缸底部靠近活塞缸盖位置设有两个分别通过接管与电磁阀相连的管孔，两个所述电磁阀中至少一个电磁阀在断电时为打开状态，在活塞底面与活塞缸盖顶面之间充入液体后，两个电磁阀均处于关闭状态。
6.进一步，如上所述的设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机，其中，所述活塞缸内腔顶端设有与大气相连的通孔。
7.进一步，如上所述的设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机，其中，两个所述电磁阀中，第一电磁阀为常闭电磁阀(通电时打开)，第二电磁阀为常开电磁阀(通电时关闭)；先将两个电磁阀通电，通过第一电磁阀向活塞缸内充入所述液体，然后断掉第一电磁阀的电源。
8.进一步，如上所述的设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机，其中，在所述活塞缸盖内孔处设有动密封，动密封的尺寸与所述活塞杆的尺寸相适配。
9.进一步，如上所述的设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机，其中，所述试样的上下两端可以分别通过试验夹具与机架的上拉杆和防试样拉断装置连接。
10.进一步，如上所述的设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机，其中，在活塞底面与活塞缸盖顶面之间充入的液体为水或油。
11.本发明的有益效果如下：本发明提供的蠕变/持久试验机具有意外断电情况下防试样拉断的非能动型辅助装置。该装置连接在蠕变/持久试验机的试验力加载机构里，结构简单，可有效避免当蠕变/持久试验机意外断电时，试样由于冷缩而导致试样产生额外变形甚至被拉断的情况发生，同时该套装置为非能动型，可靠性极高，成本低，无需试验人员任何干预。
附图说明
12.图1为本发明具体实施例中设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机的装配结构示意图；
13.图2为本发明具体实施例中机架的结构示意图；
14.图3为本发明具体实施例中试样结构示意图；
15.图4为本发明具体实施例中防试样拉断装置结构示意图；
16.图5为本发明具体实施例中防试样拉断装置的活塞缸结构示意图；
17.图6为本发明具体实施例中防试样拉断装置的活塞结构示意图；
18.图7为本发明具体实施例中防试样拉断装置的活塞缸盖结构示意图。
19.图中，1.机架 2.加热炉 3.试样 4.上拉杆 5.防试样拉断装置 6.试验力加载端 51.活塞缸 52.活塞杆 53.活塞缸盖 54.电磁阀 55.通孔 56.管孔 57.活塞
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.如图1所示，本发明提供的蠕变/持久试验机设有意外断电情况下防试样拉断的非能动型辅助装置，包括试样3(以图3所示的圆形棒状试样为例)、机架1、防试样拉断装置5和加热炉2。试样3位于加热炉2内，所述试样3的上端与机架的上拉杆4连接，试样的下端连接防试样拉断装置5，所述防试样拉断装置5的下端与机架的试验力加载端6相连。机架的结构如图2所示。
22.具体的防试样拉断装置5的结构如图4所示，包括活塞缸51和活塞57，活塞缸盖53穿过活塞杆52固定于活塞缸51上，活塞缸盖53内孔设有与活塞杆的尺寸相适配的动密封(如图7所示)。活塞缸51的内腔顶端有一通孔55，与大气相连；活塞缸底部两侧有两个通孔56(见图5)，分别与两个电磁阀54相连。本实施例中两个电磁阀，一个为通电时打开的电磁阀(常闭电磁阀)，一个为通电时关闭的电磁阀(常开电磁阀)。试验前，给两个电磁阀通电，此时常开电磁阀会闭合，常闭电磁阀会打开，通过打开的常闭电磁阀向活塞底面与活塞缸盖顶面之间充入液体(水、油等)，大约充至活塞头置于活塞缸内腔中间位置时停止，此时将常闭电磁阀断电，则该电磁阀关闭。保持常开电磁阀通电，此时该阀门也为关闭状态。然后将活塞缸的一端与试样夹具相连，活塞杆的一端与蠕变/持久试验机相连。试验时，由于活塞缸内液体压力的作用，试验机可通过该装置将蠕变拉力传递给试样，进而开展蠕变试验。
当意外断电时，加热炉停止加热，试样及连接件会逐渐冷缩，此时常闭电磁阀依然保持关闭状态，而常开电磁阀会由于断电而打开，此时活塞顶面与大气相连，活塞底面的液体也直接与大气相连，两侧压力相同，则活塞会由于试样、连杆等的冷缩变形而逐渐被拉出活塞缸，抵消试样、连杆冷缩的变形量，从而保护试样不受力，不会产生额外变形甚至拉断。
23.本实施例提供的设有防试样拉断装置的蠕变/持久试验机的具体操作流程如下：
24.首先将防试样拉断装置安装于机架上，此时防试样拉断装置的下端与机架的试验力加载端相连；
25.试验前，首先将活塞杆完全拉出活塞缸，直至活塞底面靠近活塞缸盖顶面，然后给两个电磁阀通电，通过常闭电磁阀向活塞缸充入一定量液体(水、油等)，直至活塞缸上端达到合适的位置；
26.采用悬挂等方式，将蠕变试样的上端与机架的上拉杆相连，蠕变试样的下端与活塞缸的上端相连，然后断掉常闭电磁阀电源，保持常开电磁阀通电，此时关闭加热炉的炉门，开启加热，到温后，开启试验力的加载，开始蠕变实验。
27.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。这样，倘若对本发明的这些变型、用途适应性变化属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改变型和用途适应性变化在内。
28.上述实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。