[發明專利]一種四點彎曲蠕變參數測量裝置及操作方法

無效

• 申請號: 201410473372.6
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104198289A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 袁鐵軍;孟龍暉;張秀麗
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊海軍

技術領域

本發明涉及蠕變參數測量領域，具體是一種四點彎曲蠕變參數測量裝置及其操作方法。

背景技術

在工業的諸多領域，設備處于復雜、惡劣的工作環境，其造價昂貴，在整個生產過程中其作用不可替代。一旦設備因事故而非計劃停止，將可能造成重大損失。而蠕變破壞是高溫、高應力狀態下破壞的一種很重要的形式。對設備蠕變參數的精確測量，可以極大減少因為設備因蠕變破壞而造成的損失。

在傳統的單軸拉伸蠕變實驗采用標準試樣獲取材料的蠕變參數，往往需要大量材料，同時大量取材也會對原設備帶來破壞，影響設備的正常運行。而在某些微小裝置可靠性實驗中有時候也會因為所取試樣體積太小而而無法滿足傳統性能試驗對試樣尺寸的要求，而導致實驗無法進行。

在工業設備材料性能的檢驗和壽命評估中，一方面要盡可能采用無損或半損檢測的方法，另一方面又必須最大限度地得到材料的力學性能，微小型試樣是解決這兩難問題的有效方法。最早研究此方法的是Dom和Niebuhr。彎曲蠕變試驗的理論研究工作至今已經取得了不少進展，通過不同實驗參數來研究材料的顯微結構和力學性能，但是目前從所得數據直接獲得材料蠕變參數的方法卻不多見。目前在國外通過四點彎曲實驗測量材料蠕變參數的文獻不算少，對于其原理的說明和公式的推導已經近乎很完善，但是在測量裝置上并為有一個很完善的裝置，其所采用的裝置往往都是簡單原始的，對于零而且并未考慮支撐點與被測零件之間的摩擦會對實驗造成較嚴重的影響，對于支撐點之間的比例關系也無法靈活方便調節，而且對于零件撓度變化的測量也并未提出一個可行有效的措施，縱觀目前該方面技術的不足，急需一個有效可行的四點彎曲裝置測量材料的蠕變性能。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種結構設計合理，操作方便，測量結果準確的四點彎曲蠕變參數測量裝置。本發明另一個目的是提供該裝置的操作方法。

技術方案：為了實現以上目的，本發明采取的技術方案為：

一種四點彎曲蠕變參數測量裝置，其特征在于：包括框體，安裝在框體底部的下蓋，框體下表面上開設有下支撐桿移動槽，下支撐桿移動槽上安裝有二個下支撐桿，二個下支撐桿之間安裝有激光位移傳感器；所述的框體底部和下蓋之間安裝有下調距螺紋桿，下支撐桿底部設有內螺紋，下支撐桿通過底部的內螺紋與下調距螺紋桿螺紋適配；

所述的框體上表面上開設有定位孔和上支撐桿件移動槽，定位凸狀物和上支撐桿分別插入在定位孔和上支撐桿件移動槽內，所述的定位凸狀物上端連接在上框架上，上支撐桿上端位于上框架內，所述的上支撐桿頂部設有內螺紋，上支撐桿通過內螺紋與上調距螺紋桿螺紋適配；所述的上框架上安裝有上蓋；

所述的激光位移傳感器與計算機相連。

作為優選方案，以上所述的四點彎曲蠕變參數測量裝置，上支撐桿為二個。

作為優選方案，以上所述的四點彎曲蠕變參數測量裝置，所述的上支撐桿底部設有滾動軸承。本發明在支撐點處采用滾動軸承與零件接觸進行支撐的方法代替以往的直接接觸支撐，可以大大減小接觸部位的摩擦力所帶來的影響。

作為優選方案，以上所述的四點彎曲蠕變參數測量裝置，所述的下支撐桿頂部安裝有滾動軸承。本發明在支撐點處采用滾動軸承與零件接觸進行支撐的方法代替以往的直接接觸支撐，可以大大減小接觸部位的摩擦力所帶來的影響。

作為優選方案，以上所述的四點彎曲蠕變參數測量裝置，所述的下調距螺紋桿和上調距螺紋桿的螺紋均分為兩段，分別是正旋螺紋和反旋螺紋。在轉動上、下調距螺紋桿的過程中，兩個上或下支撐桿會向對稱地向相反的方向進行移動，使得被測零件的支撐點之間始終是對稱的，滿足四點彎曲實驗的條件。

本發明所述的四點彎曲蠕變參數測量裝置的操作方法，其包括以下步驟：

1)首先根據零件的實際長度，旋轉下調距螺紋桿，調整二個下支撐桿之間的距離；

2)將零件置于二個下支撐桿上，并且保證零件的長度方向與框體的長度方向有較好的平行度；

3)將定位凸狀物和上支撐桿分別插入在定位孔和上支撐桿件移動槽內，使上支撐桿與零件上表面接觸；

4)根據需要通過旋轉上調距螺紋桿調節二個上支撐桿之間的距離，使得最終四個支撐點之間的距離的比例滿足實驗需要；

5)根據需要在上蓋上，放置與上蓋長度和寬度一致的重物，

6)將激光位移傳感器固定于框架底部，并使其與二個下支撐桿之間的距離相等，激光位移傳感器與計算機相連，用以記錄零件在受力彎曲發生蠕變過程中其撓度的變化，即可得到待測工件彎曲蠕變隨時間變化的過程。