[發(fā)明專利]一種輪盤裂紋擴(kuò)展壽命的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910402384.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN110031203B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李巖;馮永志;李興東;丁繼偉;孟凡剛;于寧;王輝;姜東坡;趙俊明;郭旭曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

一種輪盤裂紋擴(kuò)展壽命的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置，屬于輪盤裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)雙拉桿實(shí)驗(yàn)裝置不能保證加載過程中兩只拉桿的受力大小及之間夾角不變，僅能進(jìn)行單只榫槽應(yīng)力驗(yàn)證試驗(yàn)的問題。輪盤子模型通過輪盤夾具固定安裝在MTS試驗(yàn)機(jī)的工作臺(tái)上，輪盤子模型上端的三個(gè)榫槽內(nèi)均安裝有齒形加載塊，齒形加載塊的上端均鉸接有U型卸扣，固定架通過法蘭對(duì)稱安裝在MTS試驗(yàn)機(jī)兩側(cè)立柱上，固定架的自由端中心處設(shè)有第二定滑輪，第二定滑輪的上方和下方設(shè)有第一定滑輪，鋼絲繩固定座上端與MTS試驗(yàn)機(jī)的輸出端連接。本發(fā)明的一種輪盤裂紋擴(kuò)展壽命的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置避免了榫槽受力產(chǎn)生誤差；三根鋼絲繩索起始端同步拉伸，保證各個(gè)鋼絲繩的受力相等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種驗(yàn)證裝置，具體涉及一種輪盤裂紋擴(kuò)展壽命的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置，屬于輪盤裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

燃?xì)廨啓C(jī)輪盤設(shè)計(jì)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一就是具有足夠的裂紋擴(kuò)展壽命。材料的斷裂力學(xué)性能和壽命理論計(jì)算雖然是壽命預(yù)測的重要步驟，但是輪盤的結(jié)構(gòu)因素、冷熱加工狀態(tài)、表面狀態(tài)等因素并未完全考慮。因此，進(jìn)行輪盤裂紋擴(kuò)展壽命方面的試驗(yàn)，以驗(yàn)證裂紋擴(kuò)展壽命預(yù)測的準(zhǔn)確性十分必要。

現(xiàn)有輪盤子模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置為雙拉桿結(jié)構(gòu)，且要求拉桿要有足夠長的尺寸，其目的是為了避免加載過程中由于拉桿的伸長及移動(dòng)使得拉桿間角度發(fā)生變化而導(dǎo)致榫槽受力產(chǎn)生誤差，一般設(shè)備不能保證兩只拉桿同步加載的過程中受力相同。而且采用雙拉桿裝置，僅能進(jìn)行單只榫槽應(yīng)力驗(yàn)證試驗(yàn)。在針對(duì)榫槽底部進(jìn)行裂紋擴(kuò)展壽命驗(yàn)證時(shí)，過小的子模型勢必導(dǎo)致邊界處的應(yīng)力影響子模型中部裂紋擴(kuò)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種輪盤裂紋擴(kuò)展壽命的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置，以解決傳統(tǒng)雙拉桿實(shí)驗(yàn)裝置不能保證加載過程中兩只拉桿的受力相同，且僅能進(jìn)行單只榫槽應(yīng)力驗(yàn)證試驗(yàn)的問題。

一種輪盤裂紋擴(kuò)展壽命的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置包括MTS試驗(yàn)機(jī)、鋼絲繩固定座、鋼絲繩索、固定架、法蘭、第一定滑輪、第二定滑輪、U型卸扣、齒形加載塊、輪盤子模型、輪盤夾具、導(dǎo)線、信號(hào)采集器和斷裂絲片；

輪盤子模型通過輪盤夾具固定安裝在MTS試驗(yàn)機(jī)的工作臺(tái)上，輪盤子模型上端的三個(gè)榫槽內(nèi)均安裝有齒形加載塊，齒形加載塊的上端均鉸接有U型卸扣，固定架通過法蘭對(duì)稱安裝在MTS試驗(yàn)機(jī)兩側(cè)的立柱上，固定架的自由端中心處設(shè)有第二定滑輪，第二定滑輪的上方和下方均設(shè)有第一定滑輪，鋼絲繩固定座的上端與MTS試驗(yàn)機(jī)的輸出端相連接，鋼絲繩固定座的下端通過三根鋼絲繩索與三個(gè)U型卸扣相連接，輪盤子模型的外表面粘貼有多個(gè)斷裂絲片，斷裂絲片通過導(dǎo)線與信號(hào)采集器電連接。

優(yōu)選的：位于兩側(cè)的鋼絲繩索分別繞過兩個(gè)固定架上的第一定滑輪和第二定滑輪，兩側(cè)鋼絲繩索下端近輪盤段與中間鋼絲繩索保持夾角α。

本發(fā)明與現(xiàn)有產(chǎn)品相比具有以下效果：

采用三榫槽結(jié)構(gòu)，增加了輪盤子模型的榫槽數(shù)量，使子模型的邊界遠(yuǎn)離裂紋所在區(qū)域，將邊界條件對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響降至最低；三榫槽處的葉片離心力采用鋼絲繩索加載模擬，同時(shí)配合定滑輪改變鋼絲繩索的方向，使鋼絲繩的拉伸方向與葉片離心力的方向保持一致，避免了榫槽受力產(chǎn)生誤差；三根鋼絲繩索起始端同步拉伸，保證了各個(gè)鋼絲繩的受力相等。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)設(shè)備要求低，便于實(shí)驗(yàn)開展。

附圖說明

圖1是一種輪盤裂紋擴(kuò)展壽命的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A處放大圖；

圖3是輪盤裂紋擴(kuò)展壽命的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證裝置的軸側(cè)圖；

圖4是齒形加載塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是夾角α的位置示意圖。

圖中：1-MTS試驗(yàn)機(jī)、2-鋼絲繩固定座、3-鋼絲繩索、4-固定架、5-法蘭、6-第一定滑輪、7-第二定滑輪、8-U型卸扣、9-齒形加載塊、10-輪盤子模型、11-斷裂絲片、12-導(dǎo)線、13-信號(hào)采集器、14-輪盤夾具。