[發明專利]應力環自動加載裝置

無效

• 申請號: 201010108754.0
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN101793653A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 王海麗;謝劍峰;桂明祥;裴景玉;胡德金
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種機械測試技術領域的裝置，具體是一種用于抗硫化氫應力腐蝕測試的 應力環自動加載裝置。

背景技術

硫化氫對鋼等工程材料具有很大的腐蝕破壞作用，尤其是在應力條件下。為了提高材料的 抗硫化氫應力腐蝕能力，需要進行抗硫化氫應力腐蝕測試，以便對試件制備工藝中影響測試結 果的因素，如尺寸精度、表面粗糙度等進行研究。抗硫化氫應力腐蝕測試采用美國標準 NACE0177-2005中的方法(即酸性溶液浸泡法)，采用該方法首先需要解決的問題是如何對應力 環進行壓力加載，利用應力環彈性恢復實現對安裝在應力環內的試件加載，使試件內產生拉應 力。目前，現有的加載方法主要借助人力手動加載，用測量應力環形變位移的方法來間接推算 應力環上的壓力值，這種方法不但加載準確度不高，無法滿足實際測試的精度要求，而且費時 費力，效率低下，使用極為不便。

經過對現有技術的檢索發現，在科技期刊《理化檢驗-物理分冊》2003年第12期，名稱為 “應力環在氫脆控制試驗中的應用”的文獻中，采用拉力試驗機對應力環進行加載，在應力環 內放置千分表，通過千分表的讀數來間接推算應力環的加載壓力。由于是通過檢測位移來間接 測量應力環所受的實際壓力，中間存在誤差，所以該現有技術存在精度有限且實時性受到限制 的特點，不能實時在線讀出應力環的實際加載壓力，而且需要拉力試驗機，費用較高。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種抗硫化氫應力腐蝕測試的應力環自動加載 裝置，實現加載力為0.1-40KN的負荷加載。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：機架、傳動加壓機構和應力環定位板， 其中：應力環定位板水平設置于機架底部，傳動加壓機構位于機架內且垂直設置于應力環定位 板上方。

所述的傳動加壓機構包括：步進電動機、同步帶傳動機構、豎直驅動機構和聯接加壓機構， 其中：步進電動機固定設置于機架上部并與同步帶傳動機構的一端相連，同步帶傳動機構的另 一端與豎直驅動機構相連接，豎直驅動機構豎直設置于機架上部，聯接加壓機構固定設置于豎 直驅動機構的下端，待加壓應力環的上方。

所述的豎直驅動機構包括：滾珠絲杠螺母副、溜板、直線導軌、軸承套件和光軸，其中： 兩根直線導軌分別豎直設置于機架內，軸承套件固定設置于直線導軌之間，滾珠絲杠螺母副套 接于軸承套件內并與同步帶傳動機構相連，溜板水平固定設置于滾珠絲杠螺母副的下端并與兩 根直線導軌滑動接觸，兩根光軸分別豎直設置于溜板的下端面并與聯接加壓機構相連。

所述的機架內設有防扭轉機構和安全限位機構，其中：防扭轉機構和安全限位機構豎直設 置于機架內且分別平行于傳動加壓機構。

本發明應力環加載開始前，溜板及加壓裝置位于上極限位置，將應力環裝置正確安裝在定 位板上，用防扭轉機構將試件固定。然后控制步進電動機帶動同步帶輪傳動，并驅動絲杠轉動， 溜板沿直線導軌向下運動，使加壓件與應力環接觸，此時絲杠螺母繼續驅動溜板向下運動，壓 力傳感器與聯結板相接觸，通過加壓件對應力環施加載荷。當達到所需加載壓力時，電動機停 轉，工作人員將試件旋緊固定完畢后，電動機反轉帶動溜板、壓力傳感器和加壓裝置向上運動 并回到初始的上極限位置，這樣完成一次加載過程，利用壓力環的彈性恢復將試件拉緊，從而 實現對試件進行長時間應力加載的功能。

本發明具有以下特點：實現了抗硫化氫腐蝕測試的壓力環自動化加載，具有加載快速平穩、 定位準確、可靠性高、省時高效、實用性強等特點，可以滿足一系列抗硫化氫應力腐蝕測試的 壓力環加載需要。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

其中：a為主視圖，b為側視圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給 出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1a和圖1b所示，本實施例包括：機架1、傳動加壓機構2和應力環定位板3，其中： 應力環定位板3水平設置于機架1底部，傳動加壓機構2位于機架1內且垂直設置于應力環定 位板3上方。