[實用新型]一種適合在線觀測硬脆材料的超聲振動三點彎曲試驗裝置

有效

• 申請號: 201521115002.1
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN205317592U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 牛贏;焦鋒;范凱陽;趙波;賈曉鳳;陳凡;史龍飛;齊鋒
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

技術領域

本實用新型屬于試驗設備技術領域，尤其涉及一種適合在線觀測硬脆材料的超聲 振動三點彎曲試驗裝置。

背景技術

鈦合金是一種重要的結構金屬，具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高以及耐腐蝕等特 點而被廣泛用于各個領域，特別是在航空航天領域，如用于制造航空發動機的渦輪葉片、渦 輪盤等耐高溫零部件。但是鈦合金屬于典型的難加工材料，其相對切削加工性能很差，且硬 度高、對缺陷的敏感度高，這使得其很難實現高精度，高效率和高可靠性的加工。因此，如何 實現對鈦合金進行高效、高精度、高可靠性的加工，是目前亟待解決的問題。在先進制造領 域，將功率超聲與不同的特種加工、超精密加工相結合，實現高效的精密加工，是應用性研 究的一個新方向。而目前對超聲刀具作用于鈦合金材料的研究，基本都是從工藝和宏觀的 角度進行，至少是在加工后對材料進行微觀特性的觀測，沒有探究超聲振動對材料內稟特 性的影響。而現有的三點彎曲試驗裝置均不適合鈦合金等材料的超聲振動斷裂過程的在線 觀測。

專利號為CN201310132810.8公開了一種適合在線觀測硬脆材料的超聲振動三點 彎曲試驗裝置，存在以下不足之處：1、移動支座上開設的半圓形槽尺寸固定，只能適用于一 定尺寸的試件，存在較大的局限性；2、通過絲杠與移動支座傳動連接，由于絲杠右端位于移 動支座左側面中心，使得通過絲杠傳動時會使得移動支座發生偏斜；3、位于半圓形槽左端 的位移傳感器會受到試件的擠壓使得向左偏移，影響測量精度。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種能夠適用不同尺寸試件， 便于調整測量位置，保證測量精度的一種適合在線觀測硬脆材料的超聲振動三點彎曲試驗 裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種適合在線觀測硬脆材 料的超聲振動三點彎曲試驗裝置，包括底板，底板右側面垂直設有凸臺盤支座，凸臺盤支座 中心設有中心孔，中心孔內沿左右水平方向插設有橫向超聲振動裝置，橫向超聲振動裝置 與凸臺盤支座右側面法蘭連接，底板的正上方設有縱向超聲振動裝置，縱向超聲振動裝置 下端設有壓頭，縱向超聲振動裝置一側設有高速攝像系統，底板下表面中部固定連接有圓 柱銷，底板左側垂直設有立板，立板右側固定連接有自左向右并與底板平行的燕尾導軌，燕 尾導軌上設有移動支座，移動支座左側下部設有與移動支座呈一體結構的滑塊，移動支座 和滑塊底部均設有與燕尾導軌相適配的導向槽，移動支座和滑塊均與燕尾導軌滑動連接， 燕尾導軌前方和后方分別設有一根均與燕尾導軌平行的傳動螺桿，兩根傳動螺桿左端均穿 出立板并與立板螺紋連接，兩根傳動螺桿右端均與滑塊通過定位轉動結構連接，兩根傳動 螺桿左端均設有相同型號的第一齒輪，立板上螺紋連接有位于兩根傳動螺桿之間的中心螺 桿，中心螺桿與兩根傳動螺桿的型號相同，中心螺桿上設有與兩個第一齒輪均嚙合的第二 齒輪；

移動支座包括底座和活動座，底座上設有頂部、左側和右側均開口的滑動槽，活動 座沿前后水平方向滑動連接在滑動槽內，活動座上表面與底座上表面位于同一平面上，活 動座后側面的左部和滑動槽后側壁的左部沿前后方向的垂直剖面輪廓均為前后對應的半 圓形結構，活動座后側面的右部和滑動槽后側壁的右部沿前后方向的垂直剖面輪廓均為前 后對應的方形結構，所述的半圓形結構和所述的方形結構形成頂面敞口且左右通透的第一 定位槽，第一定位槽的半圓形結構左端設有位移傳感器，滑塊上表面設有限定位移傳感器 位置的限位結構，底座內沿前后水平方向插設有第一硬質合金圓棒，第一硬質合金圓棒由 前向后水平穿過活動座并通過方形結構插入到底座內，底座內沿前后水平方向插設有位于 第一硬質合金圓棒左側的調節螺釘，調節螺釘后端向后頂緊活動座前側面，調節螺釘和第 一硬質合金圓棒前端均凸出于底座前側面；