[發明專利]一種用于緊固件保證載荷試驗的測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 201710556603.3
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107121278A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 孫遠東;王凡;周宏偉;徐軍;閆世春;張志偉
• 申請（專利權）人: 內蒙金屬材料研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 包頭市專利事務所15101
• 代理人: 郝荔蓁

技術領域

本發明屬于機械測試裝置及測試方法。

背景技術

緊固件保證載荷試驗是考核緊固件在受到一定外力時原始尺寸保持能力的重要指標，受到外力時緊固件原始尺寸的保持能力是緊固件服役性能和服役壽命的重要因素，所以緊固件保證載荷試驗是緊固件出廠和投入使用前必須進行檢測的一項重要指標，該參數檢測結果的準確性也是不言而喻的。我國國家標準GB/T3098.1-2010《緊固件機械性能螺栓、螺釘、螺柱》和國際標準ISO898-1：2013《Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel. Part 1:Bolts,screws and studs with specified property classes. Coarse thread》都對緊固件保證載荷提出了驗收要求，其驗收依據都是要將緊固件施加軸向拉伸載荷到某一指定力值后保持一段時間卸載，測量緊固件尺寸變化，如變化量絕對值小于等于12.5um合格，大于12.5um則不合格。其中標準ISO898-1中給出了具體可行的試驗操作，我國標準中并未給出如何進行試驗。目前我國基本上都采用ISO898-1給出的方法進行緊固件保證載荷試驗。

目前大多數實驗室都是采用機械尺測量尺寸變化的方法進行該試驗。這種方法首先將緊固件兩端進行加工，各加工出一個凹坑，再放置一個與凹坑大小一致的圓球，其中用油脂進行耦合，實驗前測試兩端的球頂間距，然后裝夾試樣，按照標準的數值要求將試驗施加軸向拉力至某一數值（不同規格數值不一樣），然后保持一定時間后卸載載荷，再將緊固件卸下來，再次測量兩端球頂間距，將兩次測得的球頂間距值求差值，兩次差值絕對值小于等于12.5um即合格，大于12.5um就不合格。

這種機械尺測量方法的缺點是：

1、測試精度不夠，試驗要求其測量設備的分辨率要達到0.5um。機械尺很難達到這樣的精度；

2、裝夾前和卸下后兩次測量試樣的被測狀態很難一致，造成測量誤差的加大；

3、人工操作數據無法進行電腦存儲，導致量值追溯難以實現，不符合質量管理要求；

發明內容

本發明的目的是明通過提高測量系統核心測量部件的精度以及通過裝置將核心部件與被測試樣進行連接，實現在被測試樣狀態保持不變的情況下對試樣變形在線適時測量跟蹤，降低測量誤差，并將數值與計算機軟件進行連接，確保數值能夠存儲，達到解決現有技術方案存在的主要不足。

本發明的目的是通過以下方式實現的：

一種用于緊固件保證載荷試驗的測試裝置，包括：上半圓環形支架1-1、下半圓環形支架2-1、上測量桿7-1、下測量桿7-2、第一豎直連接桿9-1、第二豎直連接桿9-2、上L型導向桿10-1、下L型導向桿10-2，其特征是：所述上半圓環形支架1-1 的內環豎直平面上中心位置上有一個V型鈍角槽1-3，在該鈍角槽1-3鈍角的中心線上，與上半圓環形支架1-1 的內環的外弧面相對的位置上裝有上緊固螺栓1-2，所述上半圓環形支架1-1 的外環豎直平面上中心位置上有一個上實心手柄1-4，下半圓環形支架2-1和上半圓環形支架1-1結構相同，且上下平行設置，第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2是相互平行且至于上、下半圓環形支架的實心手柄這一側，第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上、下兩端均裝有直線軸承6和彈簧5，并且通過定位螺栓4固定在第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上下兩端；在第二豎直連接桿9-2上裝有固定套筒11-1和移動套筒12-1，固定套筒11-1和移動套筒12-1平行設置且與第二豎直連接桿9-2垂直，上實心手柄1-4與下實心手柄2-4分別插入固定套筒11-1和移動套筒12-1中，通過固定套筒緊固螺栓11-2和移動套筒緊固螺栓12-2固定，上L型導向桿10-1和下L型導向桿10-2通過分別通過第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上的直線軸承6與所述的這兩個連接桿連接，即第一豎直連接桿9-1和第二豎直連接桿9-2的上、下以及兩端的緊固螺栓、彈簧、直線軸承確保L型導向桿測量桿組成平面矩形剛性自由動作結構，上L型導向桿10-1和下L型導向桿10-2為對稱設置，上L型導向桿10-1的尾端通過彈簧卡扣8-1與上測量桿7-1相連接，下L型導向桿10-2的尾端通過彈簧卡扣8-2與下測量桿7-2相連接，上測量桿7-1的下端和下測量桿7-2的上端均裝有引申計13。