專利名稱：一種全尺寸彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所屬于材料性能研究與測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石油管材的全尺寸彎曲力學(xué)測試試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著油氣工業(yè)的發(fā)展，深井、超深井、高壓氣井、高溫高壓井、水平井等苛刻工況條件的油氣井越來越多，這些井對石油管材的性能和質(zhì)量要求越來越高，需要開發(fā)品種更多的新型管材。在開發(fā)的新型管材中，對石油管材的抗彎性能要求較高，故需要對管材在彎曲應(yīng)力下的結(jié)構(gòu)完整性和密封完整性進(jìn)行測試和評價(jià)，設(shè)計(jì)一種彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，用于管材全尺寸彎曲性能測試和評價(jià)尤其顯得迫切。目前國內(nèi)開發(fā)的小型材料彎曲試驗(yàn)機(jī)不能滿足全尺寸評價(jià)試驗(yàn)的要求。國外據(jù)報(bào)道有成型的試驗(yàn)機(jī)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高，只有極少的企業(yè)才能進(jìn)行這種試驗(yàn)，結(jié)果導(dǎo)致由于不能對石油管材彎曲性能的準(zhǔn)確測定，從而使油田中管材受高彎曲應(yīng)力造成管材的彎曲變形、疲勞、甚至斷裂等事故，影響石油工·程的安全可靠。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種全尺寸彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不能對石油管材進(jìn)行全尺寸彎曲性能評價(jià)的問題。為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種全尺寸彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，包括橫梁、頂彎裝置和彎曲約束裝置，所述頂彎裝置和彎曲約束裝置可滑動(dòng)地套設(shè)于橫梁上，所述彎曲約束裝置設(shè)置有兩個(gè)，頂彎裝置設(shè)置于兩個(gè)彎曲約束裝置之間，所述頂彎裝置由套設(shè)于橫梁上的活動(dòng)框和可拆卸地設(shè)置于活動(dòng)框上部的液壓缸組成，液壓缸的動(dòng)作端上設(shè)置有頂出卡瓦；所述彎曲約束裝置由套設(shè)于橫梁上的活動(dòng)框和可拆卸地設(shè)置于活動(dòng)框上部的約束框組成。上述活動(dòng)框的內(nèi)壁上設(shè)有滑輪，橫梁上設(shè)置有與滑輪配合的導(dǎo)軌。上述頂彎裝置設(shè)置有兩個(gè)。上述約束框?yàn)榭缮炜s結(jié)構(gòu)。便于調(diào)整約束框的尺寸大小，從而適應(yīng)不同尺寸的管材。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I、采用臥式結(jié)構(gòu)，整個(gè)彎曲框架采用臥式結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對較長管狀或長條狀試樣施加彎曲載荷，其彎曲載荷可達(dá)數(shù)百噸，較目前立式結(jié)構(gòu)，更方便框架的安放、試樣的安裝及活動(dòng)框的移動(dòng)。2、根據(jù)試樣長度規(guī)格和載荷大小，可實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)彎曲加載和四點(diǎn)彎曲加載，實(shí)現(xiàn)不同要求的彎曲載荷。3、該試驗(yàn)系統(tǒng)在加載過程中，由試樣、頂出卡瓦和約束框承擔(dān)載荷，不必采用地基固定，避免了大型載荷加載時(shí)對其他約束裝置的依賴，不但增加了可靠性，而且還降低了成本。4、約束框和液壓缸可以在活動(dòng)框上自由裝卸，活動(dòng)框通過滑輪在橫梁上自由移動(dòng)，使得本實(shí)用新型具有移動(dòng)靈活、安裝拆卸容易、維修方便、適應(yīng)性廣的優(yōu)點(diǎn)。5、該試驗(yàn)系統(tǒng)可與其它試驗(yàn)機(jī)配合，例如與全尺寸拉伸/壓縮載荷試驗(yàn)機(jī)配合，可實(shí)現(xiàn)對石油管材在大載荷下的拉伸/壓縮試驗(yàn)。

圖I是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明如下I-橫梁、2-液壓缸、3-頂出卡瓦、4-約束框、5-活動(dòng)框。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說明。參見圖1，一種全尺寸彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，包括橫梁I、頂彎裝置和彎曲約束裝置。所述頂彎裝置和彎曲約束裝置可滑動(dòng)地套設(shè)于橫梁I上，所述彎曲約束裝置設(shè)置有兩個(gè)，本實(shí)施例中的兩個(gè)頂彎裝置設(shè)置于兩個(gè)彎曲約束裝置之間，所述頂彎裝置由套設(shè)于橫梁I上的活動(dòng)框5和可拆卸地設(shè)置于活動(dòng)框5上部的液壓缸2組成，液壓缸2的動(dòng)作端上設(shè)置有頂出卡瓦3 ;所述彎曲約束裝置由套設(shè)于橫梁I上的活動(dòng)框5和可拆卸地設(shè)置于活動(dòng)框5上部的約束框4組成。在活動(dòng)框5的內(nèi)壁上設(shè)有滑輪，橫梁I上設(shè)置有與滑輪配合的導(dǎo)軌。所說的約束框4為可伸縮結(jié)構(gòu)。 彎曲加載模式(三點(diǎn)彎曲加載法)，測試加載過程對于三點(diǎn)彎曲加載的試樣,試樣置于一個(gè)液壓缸2上，通過兩個(gè)約束框4及中間一個(gè)液壓缸2放置試樣，由約束框4固定試樣的兩端，將頂出液壓缸置于試樣的測試點(diǎn)；通過液壓缸2的液壓裝置對試樣施加彎曲載荷。彎曲加載模式(四點(diǎn)彎曲加載法)，測試加載過程對于四點(diǎn)彎曲加載的試樣,試樣置于兩個(gè)液壓缸2上，通過兩個(gè)約束框4及兩個(gè)液壓缸2放置試樣，由約束框4固定試樣的兩端，將兩個(gè)液壓缸2置于試樣的測試點(diǎn)；通過液壓缸2的液壓裝置對試樣施加彎曲載荷。
權(quán)利要求1.一種全尺寸彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于包括橫梁(I)、頂彎裝置和彎曲約束裝置，所述頂彎裝置和彎曲約束裝置可滑動(dòng)地套設(shè)于橫梁(I)上，所述彎曲約束裝置設(shè)置有兩個(gè)，頂彎裝置設(shè)置于兩個(gè)彎曲約束裝置之間，所述頂彎裝置由套設(shè)于橫梁(I)上的活動(dòng)框(5)和可拆卸地設(shè)置于活動(dòng)框(5)上部的液壓缸(2)組成，液壓缸(2)的動(dòng)作端上設(shè)置有頂出卡瓦(3);所述彎曲約束裝置由套設(shè)于橫梁(I)上的活動(dòng)框(5)和可拆卸地設(shè)置于活動(dòng)框(5)上部的約束框(4)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種全尺寸彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述活動(dòng)框(5)的內(nèi)壁上設(shè)有滑輪，橫梁(I)上設(shè)置有與滑輪配合的導(dǎo)軌。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種全尺寸彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述頂彎裝置設(shè)置有兩個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種全尺寸彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述約束框(4)為可伸縮結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型所屬于材料性能研究與測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石油管材的全尺寸彎曲力學(xué)測試試驗(yàn)機(jī)?，F(xiàn)有技術(shù)存在不能對石油管材進(jìn)行全尺寸彎曲性能評價(jià)的問題。為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種全尺寸彎曲載荷力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，包括橫梁、頂彎裝置和彎曲約束裝置，所述頂彎裝置和彎曲約束裝置可滑動(dòng)地套設(shè)于橫梁上，所述彎曲約束裝置設(shè)置有兩個(gè)，頂彎裝置設(shè)置于兩個(gè)彎曲約束裝置之間，所述頂彎裝置由套設(shè)于橫梁上的活動(dòng)框和可拆卸地設(shè)置于活動(dòng)框上部的液壓缸組成，液壓缸的動(dòng)作端上設(shè)置有頂出卡瓦；所述彎曲約束裝置由套設(shè)于橫梁上的活動(dòng)框和可拆卸地設(shè)置于活動(dòng)框上部的約束框組成。本實(shí)用新型具有移動(dòng)靈活、安裝拆卸容易、維修方便、適應(yīng)性廣。
文檔編號G01N3/20GK202433263SQ20122004831
公開日2012年9月12日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者史交齊, 張鍥石, 楊析 申請人:西安三維應(yīng)力工程技術(shù)有限公司