[實(shí)用新型]一種復(fù)合材料濕熱老化試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120463872.3
• 申請(qǐng)日: 2011-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202372500U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭逢濤;陳新;何州文;劉輝;張卓;徐麗;陳云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/44
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/44
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于樹(shù)脂基復(fù)合材料濕熱老化試驗(yàn)設(shè)備，具體涉及一種復(fù)合材料濕熱老化試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線內(nèi)部是一根由碳纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成的均勻固化體芯層，芯層外層為混雜纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料包覆層，外部有一系列圓形或梯形鋁線絞合而成，與現(xiàn)有的鋼芯鋁絞線相比，具有重量輕、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小、抗冰雪能力強(qiáng)、導(dǎo)電率高、可實(shí)現(xiàn)倍容輸電、節(jié)約土地、耐腐蝕及使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

作為一種新型的導(dǎo)線，碳纖維復(fù)合芯在線路運(yùn)行狀態(tài)下的使用壽命是線路設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。由于復(fù)合芯導(dǎo)線在運(yùn)行過(guò)程中長(zhǎng)期處于導(dǎo)線發(fā)熱、鋁線重力、風(fēng)振等應(yīng)力交變復(fù)雜工況狀態(tài)下，與普通環(huán)境下單一熱老化情況相比，還需要重點(diǎn)考量重力載荷的影響與風(fēng)振對(duì)其微觀形貌和宏觀機(jī)械性能的影響。因此，需要對(duì)導(dǎo)線在不同溫度、濕度和載荷下的使用壽命進(jìn)行全面測(cè)試。

目前，復(fù)合芯導(dǎo)線的加速老化試驗(yàn)裝置主要考慮溫度，濕度因素的影響考慮較少，而對(duì)于碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線，濕度對(duì)其使用性能有較大的影響，因此設(shè)計(jì)一套復(fù)雜工況碳纖維復(fù)合芯導(dǎo)線的加速熱老化設(shè)備用來(lái)評(píng)估碳纖維復(fù)合芯壽命具有較大理論與實(shí)際價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于提供一種復(fù)合材料濕熱老化裝置，解決了單一熱因素老化設(shè)備技術(shù)上的缺陷，本裝置可實(shí)現(xiàn)多工位、機(jī)械式、可加載應(yīng)力的加速濕熱老化試驗(yàn)，為復(fù)合材料的應(yīng)用提供理論參考。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種復(fù)合材料濕熱老化試驗(yàn)裝置，所述裝置包括老化箱和試樣夾持系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于所述裝置包括平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)和應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)；所述試樣夾持系統(tǒng)包括鋼架構(gòu)，螺栓，與所述螺栓連接的夾具，試樣和銷(xiāo)軸；所述平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括平衡梁，銷(xiāo)軸，配重，所述應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)包括橫擔(dān)、參比排、千分表。

其中：所述試樣工位的個(gè)數(shù)為1-10。

其中：所述螺栓通過(guò)螺母固定于鋼架構(gòu)上。

其中：試樣兩端通過(guò)夾具進(jìn)行夾持，試樣上端的夾具通過(guò)所述銷(xiāo)軸與平衡梁連接，試樣下端的夾具通過(guò)螺栓與鋼結(jié)構(gòu)連接。

其中：所述老化箱通過(guò)支撐平臺(tái)固定于鋼架構(gòu)上，老化箱設(shè)置通孔，濕熱加載區(qū)和控制區(qū)。

其中：所述橫擔(dān)通過(guò)緊固件夾持試樣，老化箱的上下兩側(cè)均設(shè)橫擔(dān)。

其中所述參比排下端固定于橫擔(dān)上，所述千分表固定于橫擔(dān)上，參比排上端與所述千分表連接。

由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果包括：

1)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)濕熱老化試驗(yàn)

老化裝置設(shè)有溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)，可以同時(shí)考慮濕熱兩方面因素對(duì)復(fù)合材料的影響，其中溫度調(diào)節(jié)范圍為室溫-300℃，可跟進(jìn)實(shí)際工況設(shè)定符合條件的試驗(yàn)參數(shù)，對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行濕熱老化試驗(yàn)；

2)多工位設(shè)計(jì)

本發(fā)明裝置設(shè)有10個(gè)工位，最多可同時(shí)實(shí)現(xiàn)10個(gè)試樣同時(shí)試驗(yàn)，提高試驗(yàn)效率，為設(shè)計(jì)人員多組試樣的正交試驗(yàn)提供便利；

3)可加載應(yīng)力

老化裝置利用平衡梁4和平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的應(yīng)力加載，加載力范圍為500kg-8000kg，且試樣夾持系統(tǒng)可保證試樣在受到8噸拉力的狀況下，試樣不滑移、松脫；

4)機(jī)械式

裝置為機(jī)械式，可根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，操作靈活；

5)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是老化壽命試驗(yàn)裝置鋼構(gòu)架示意圖；

圖2是老化壽命試驗(yàn)裝置老化箱工位示意圖；

圖3是老化壽命試驗(yàn)裝置老化箱俯視示意圖；

圖4是老化壽命試驗(yàn)裝置老化箱主視示意圖；

圖5是平衡梁結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是應(yīng)變測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：

1-試樣，2-螺栓，3-銷(xiāo)軸，4-平衡梁，5-鋼架構(gòu)，6-配重，7-支撐平臺(tái)，8-銷(xiāo)軸，9-夾具，10-通孔，11-老化箱，12-橫擔(dān)，13-參比排，14-千分表。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有單一熱因素老化設(shè)備技術(shù)上的缺陷，加工制造了一套可實(shí)現(xiàn)多工位、機(jī)械式、可加載應(yīng)力的加速熱老化試驗(yàn)設(shè)備。設(shè)備主要由鋼架構(gòu)5、平衡梁4、配重6、溫濕度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)，應(yīng)變測(cè)量結(jié)構(gòu)，平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

溫濕度控制系統(tǒng)主要包括老化箱11，老化箱11分為溫度、濕度控制區(qū)和加熱、加濕區(qū)，且老化箱11上下兩端設(shè)置同軸心的通孔10，用于放置試樣1。