螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其中底座底部設(shè)有一通孔；拉伸塊置于底座上，拉伸塊內(nèi)具有容置部，容置部具有至少兩個相對稱的開放側(cè)，拉伸塊的底面設(shè)有貫通孔，待測螺栓能貫穿通孔和貫通孔將拉伸塊和底座固定連接；千斤頂設(shè)置于容置部，千斤頂一端頂?shù)钟诶靿K，另一端能通過開放側(cè)頂?shù)钟诘鬃?；稱重傳感器設(shè)置于容置部，且頂?shù)钟诶靿K和千斤頂之間；在待測螺栓的螺母的對側(cè)分別設(shè)置磁記憶傳感器。本實用新型的實驗裝置能精準、快速、無損地反應(yīng)螺栓與螺母連接部位受力狀況，有效排除螺栓連接的不利因素，對螺栓的失效機理分析提供可靠的實驗支持，為螺栓連接的增強設(shè)計提供技術(shù)支持。
【專利說明】螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種應(yīng)力檢測裝置，尤其是一種采用磁記憶檢測技術(shù)來檢測螺栓 與螺母連接處各部位拉伸應(yīng)力的檢測模擬實驗裝置，主要用于對現(xiàn)役螺栓進行拉伸條件下 的無損應(yīng)力檢測。

【背景技術(shù)】
[0002] 螺栓作為一種通用機械零件，其工作環(huán)境復(fù)雜多樣，通常需要經(jīng)受較大的沖擊載 荷、溫度變化以及腐蝕等不利因素，這些不利因素容易造成螺栓連接失效。尤其是螺栓連接 處，屬于結(jié)構(gòu)受力較大的部位，常存在局部的應(yīng)力集中，而上述的不利因素更會加劇這種應(yīng) 力集中。
[0003] 目前常用的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，大部分都是對螺栓拉伸過程中的屈 服應(yīng)力和強度極限應(yīng)力進行檢測，例如將螺栓通過夾具連接到拉伸試驗機上進行拉伸實 驗，螺栓拉斷后可獲取屈服應(yīng)力等實驗數(shù)據(jù)，此類檢測裝置無法檢測螺栓與螺母連接處各 部位的應(yīng)力分布，更無法對螺栓應(yīng)力集中部位進行檢測，而且裝置復(fù)雜笨重，操作較復(fù)雜、 不方便。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的是提供一種螺栓拉伸應(yīng)力檢測實驗裝置，以解決【背景技術(shù)】中提 出的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
[0005] 為達到上述目的，本實用新型提供了一種螺栓拉伸應(yīng)力檢測實驗裝置，包括：底 座，所述底座的底部設(shè)有一通孔；拉伸塊，置于所述底座上，所述拉伸塊內(nèi)具有一容置部，所 述容置部具有至少兩個相對稱的開放側(cè)；所述拉伸塊的底面設(shè)有一貫通孔，一待測螺栓能 貫穿所述通孔和貫通孔將所述拉伸塊和底座固定連接；千斤頂，設(shè)置于所述容置部，所述千 斤頂一端頂?shù)钟谒隼靿K，另一端能通過所述開放側(cè)頂?shù)钟谒龅鬃环Q重傳感器，設(shè)置 于所述容置部，且頂?shù)钟谒隼靿K和所述千斤頂之間；磁記憶傳感器，在所述待測螺栓的 螺母的對側(cè)分別設(shè)置所述磁記憶傳感器。
[0006] 如上所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其中，所述底座上設(shè)有支撐部，所述 千斤頂?shù)牧硪欢四茼數(shù)钟谒鲋尾俊?br> [0007] 如上所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其中，所述支撐部為一開口的中空 柱狀體，所述拉伸塊置于所述支撐部的開口中。
[0008] 如上所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其中，所述支撐部頂端設(shè)有與兩所 述開放側(cè)相對應(yīng)的凹槽，一承壓塊貫穿兩所述開放側(cè)并嵌卡于所述凹槽中，所述千斤頂?shù)?另一端頂?shù)钟谒龀袎簤K。
[0009] 如上所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其中，所述支撐部上開設(shè)有操作孔， 所述操作孔能與所述容置部相連通。
[0010] 如上所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其中，所述磁記憶傳感器為一貼片 式磁記憶傳感器。
[0011] 如上所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其中，所述通孔、貫通孔的孔徑均大 于所述待測螺栓的直徑；一承壓板置于所述容置部，一底板位于所述底座的底部，所述承壓 板、底板上均設(shè)有與所述待測螺栓相匹配的通孔，所述待測螺栓能依次貫穿所述承壓板、拉 伸塊、底座、底板并將其固定連接。
[0012] 如上所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其中，所述實驗裝置還包括支撐所 述底座的支撐座和支撐桿，所述支撐桿的一端固定于所述支撐座，另一端與所述底座固定 連接。
[0013] 如上所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其中，所述千斤頂能與液壓油泵相 連接。
[0014] 本實用新型的螺栓拉伸應(yīng)力檢測實驗裝置的特點和優(yōu)點是：
[0015] 1、本實用新型中的待測螺栓將拉伸塊和底座相連接，內(nèi)置于拉伸塊中的千斤頂兩 端分別對拉伸塊和底座施加拉力，從而實現(xiàn)了對待測螺栓的拉伸，真實模擬了螺栓在工作 中的受力狀態(tài)；將磁記憶傳感器設(shè)置于螺母對側(cè)，運用磁記憶原理檢測螺栓拉伸應(yīng)力，可以 精準、快速、無損地反應(yīng)螺栓與螺母連接處各部位的受力狀況，有效排除螺栓連接的不利因 素，為螺栓的失效機理分析提供可靠的實驗支持，為螺栓連接的增強設(shè)計提供技術(shù)支持。
[0016] 2、本實用新型中，稱重傳感器頂?shù)钟谇Ы镯敽屠靿K之間，將千斤頂連接液壓油 泵后，通過稱重傳感器顯示的讀數(shù)，可連續(xù)調(diào)整千斤頂所施加拉力的大小，操作方便。
[0017] 3、本實用新型中，拉伸塊底部的貫通孔和底座的通孔孔徑可以設(shè)置為大于待測螺 栓的直徑，通過在拉伸塊和底座兩側(cè)設(shè)置承壓板和底板，使承壓板和底板上設(shè)置的通孔孔 徑與待測螺栓的直徑相匹配，從而借助于更換承壓板和底板就能夠?qū)崿F(xiàn)對不同規(guī)格的待測 螺栓進行拉伸應(yīng)力檢測。
[0018] 4、本實用新型的實驗裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)，結(jié)構(gòu)更為簡單、緊湊，體積小、重量輕， 操作簡便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范 圍。其中，
[0020] 圖1是本實用新型的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2是本實用新型的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置的俯視圖；
[0022] 圖3是本實用新型中拉伸塊與底座的組合示意圖；
[0023] 圖4是本實用新型中拉伸塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖5是本實用新型中底座的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖6是圖5中底座的半剖示意圖；
[0026] 圖7是圖5中承壓板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖8是圖5中底板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖9是本實用新型中千斤頂和稱重傳感器的組合示意圖；
[0029] 圖10是磁記憶傳感器的貼片貼固于螺母對側(cè)的示意圖；
[0030] 圖11是本實用新型的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置的工作狀態(tài)示意圖。
[0031] 主要元件標號說明：
[0032] 1 底座
[0033] 11支撐部 12操作孔 13凹槽
[0034] 14通孔 15凹槽 16螺栓孔
[0035] 2拉伸塊
[0036] 21容置部 22貫通孔 23開放側(cè)
[0037] 25吊環(huán)螺栓
[0038] 3承壓板
[0039] 4 底板
[0040] 5千斤頂 51液壓油泵
[0041] 6稱重傳感器7承壓塊 8支撐座
[0042] 9支撐桿 10待測螺栓
[0043] a磁記憶傳感器

【具體實施方式】
[0044] 為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】 本實用新型的【具體實施方式】。
[0045] 如圖1、圖4所示，本實用新型的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置包括底座1、拉伸 塊2、千斤頂5、稱重傳感器6和磁記憶傳感器a。底座1的底部設(shè)有一通孔14 ;拉伸塊2置 于該底座1上，拉伸塊2內(nèi)具有一容置部21，容置部21具有至少兩個相對稱的開放側(cè)23， 拉伸塊2的底面設(shè)有一貫通孔22, 一待測螺栓10能貫穿通孔14和貫通孔22將拉伸塊2和 底座1固定連接；千斤頂5設(shè)置于容置部21，千斤頂5 -端頂?shù)钟诶靿K2,另一端能通過 開放側(cè)23頂?shù)钟诘鬃? ;稱重傳感器6設(shè)置于容置部21，且頂?shù)钟诶靿K2和千斤頂5之 間；在待測螺栓10的螺母的對側(cè)分別設(shè)置磁記憶傳感器a。
[0046] 如圖1所示，在一個具體實施例中，底座1上設(shè)有支撐部11，千斤頂5的下端能頂 抵于支撐部11，其中，千斤頂5位于待測螺栓10的上部。另外，還可在千斤頂5的下端連接 支撐腿，該支撐腿伸出開放側(cè)23后頂?shù)钟诘鬃?上。對于千斤頂5頂?shù)钟诘鬃?的方式， 本案不作限制。
[0047] 在如圖1、圖3、圖5所示的技術(shù)方案中，支撐部11為一上端開口的中空柱狀體，拉 伸塊2置于支撐部11的開口中。具體是支撐部11為一環(huán)形柱狀體，此外，支撐部11還可 為方形等其他形狀，對此，本案亦不作限制。
[0048] 如圖1、圖2、圖5所示，更進一步地，支撐部11頂端設(shè)有與兩開放側(cè)23相對應(yīng)的 凹槽15, 一承壓塊7貫穿兩開放側(cè)23并嵌卡于凹槽15中，千斤頂5的下端頂?shù)钟诔袎簤K 7。其中承壓塊7能將千斤頂5施加的拉力均勻地傳遞至底座1。
[0049] 另外，支撐部11上開設(shè)有操作孔12,操作孔12能與容置部21相連通。在實驗時， 可通過此操作孔12來置入、取出待測螺栓10,而無需在每次更換檢測不同的待測螺栓10時 拆卸該實驗裝置，以增加實驗的便利性。
[0050] 如圖7、圖8所示，在一個具體實施例中，通孔14、貫通孔22的孔徑均大于待測螺 栓10的直徑，一承壓板3置于容置部21, -底板4位于底座1的底部,承壓板3、底板4上 均設(shè)有與待測螺栓10相匹配的通孔，待測螺栓10能依次貫穿承壓板3、拉伸塊2、底座1、 底板4并將其固定連接。由此，本實用新型的實驗裝置可適用于不同直徑螺栓的檢測，即在 檢測不同直徑的待測螺栓10時，只需更換通孔孔徑與其相匹配的承壓板3和底板4即可， 而無需改變實驗裝置的主體結(jié)構(gòu)。在本實施例中，底座1底部還設(shè)有一凹槽13,以供底板4 嵌入。
[0051] 如圖10所示，磁記憶傳感器a為一貼片式磁記憶傳感器，且貼片式磁記憶傳感器 的貼片貼于螺母對側(cè)，但，本案不限于此。
[0052] 如圖11所示，千斤頂5能與液壓油泵51相連接。在本實施例中，千斤頂5為分離 式千斤頂，其與液壓手動油泵配套使用，具有結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕、操作簡單，使用方便、安全、 裝卸快速等特點。此外，千斤頂5還可為適用于本實用新型實驗裝置的其它類型的千斤頂。
[0053] 如圖1、圖6所示，在一個具體實施例中，本實用新型的實驗裝置還包括支撐底座 1的支撐座8和支撐桿9,支撐桿9的一端固定于支撐座8,另一端與底座1固定連接。其 中，支撐座8和支撐桿9能夠為待測螺栓10的下部提供容置空間，且為整個實驗裝置提供 支撐。在本實施例中，底座1底部還設(shè)有螺栓孔16,支撐桿9的另一端通過螺栓孔16與底 座1固定連接，為便于操控待測螺栓10,支撐桿9應(yīng)具有一定高度。
[0054] 如圖9所示，稱重傳感器6頂部和拉伸塊2頂部均設(shè)有螺栓孔，以供貫穿一螺栓將 稱重傳感器6和拉伸塊2固定連接，提高實驗裝置的穩(wěn)固性。
[0055] 如圖11所示，本實用新型的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置在使用時，操作液壓 油泵51的手柄對千斤頂5加壓，千斤頂5的兩端分別對底座1和拉伸塊2施加拉力，通過 承壓板3和底板4將拉力直接作用于螺栓，實現(xiàn)對螺栓的拉伸。在實驗過程中，根據(jù)稱重傳 感器6的讀數(shù)實時調(diào)整千斤頂5施加拉力的大小，以模擬實際工況下螺栓的受力情況。實 驗結(jié)束后，采集磁記憶傳感器a輸出的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行分析處理。本實用新型的實驗裝 置，其拉伸塊采用〇形設(shè)計，能將千斤頂5的擴張力轉(zhuǎn)化為對螺栓的拉力，與同類裝置相比， 易于操作、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、重量輕。
[0056] 以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本實用新型的范 圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化 與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。而且需要說明的是，本實用新型的各組成部分并 不僅限于上述整體應(yīng)用，本實用新型的說明書中描述的各技術(shù)特征可以根據(jù)實際需要選擇 一項單獨采用或選擇多項組合起來使用，因此，本實用新型理所當然地涵蓋了與本案發(fā)明 點有關(guān)的其它組合及具體應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1. 一種螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其特征在于，所述實驗裝置包括： 底座（1 )，所述底座（1)的底部設(shè)有一通孔（14); 拉伸塊（2)，置于所述底座（1)上，所述拉伸塊（2)內(nèi)具有一容置部（21)，所述容置部 (21)具有至少兩個相對稱的開放側(cè)（23);所述拉伸塊（2)的底面設(shè)有一貫通孔（22)，一待 測螺栓（10)能貫穿所述通孔（14)和貫通孔（22)將所述拉伸塊（2)和底座（1)固定連接； 千斤頂（5 )，設(shè)置于所述容置部（21 )，所述千斤頂（5 ) -端頂?shù)钟谒隼靿K（2)，另一 端能通過所述開放側(cè)（23 )頂?shù)钟谒龅鬃?); 稱重傳感器（6)，設(shè)置于所述容置部（21)，且頂?shù)钟谒隼靿K（2)和所述千斤頂（5) 之間； 磁記憶傳感器（a)，在所述待測螺栓（10)的螺母的對側(cè)分別設(shè)置所述磁記憶傳感器 (a)。
2. 如權(quán)利要求1所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其特征在于，所述底座（1)上 設(shè)有支撐部（11 )，所述千斤頂（5 )的另一端能頂?shù)钟谒鲋尾浚?1)。
3. 如權(quán)利要求2所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其特征在于，所述支撐部 (11)為一開口的中空柱狀體，所述拉伸塊（2)置于所述支撐部（11)的開口中。
4. 如權(quán)利要求3所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其特征在于，所述支撐部 (11)頂端設(shè)有與兩所述開放側(cè)（23)相對應(yīng)的凹槽（15)，一承壓塊（7)貫穿兩所述開放側(cè) (23)并嵌卡于所述凹槽（15)中，所述千斤頂（5)的另一端頂?shù)钟谒龀袎簤K（7)。
5. 如權(quán)利要求3所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其特征在于，所述支撐部 (11)上開設(shè)有操作孔（12)，所述操作孔（12)能與所述容置部（21)相連通。
6. 如權(quán)利要求1所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其特征在于，所述磁記憶傳 感器（a)為一貼片式磁記憶傳感器。
7. 如權(quán)利要求1所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其特征在于，所述通孔（14)、 貫通孔（22)的孔徑均大于所述待測螺栓（10)的直徑；一承壓板（3)置于所述容置部（21)， 一底板（4)位于所述底座（1)的底部，所述承壓板（3)、底板（4)上均設(shè)有與所述待測螺栓 (10)相匹配的通孔，所述待測螺栓（10)能依次貫穿所述承壓板（3)、拉伸塊（2)、底座（1)、 底板（4)并將其固定連接。
8. 如權(quán)利要求1-7任一項所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其特征在于，所述 實驗裝置還包括支撐所述底座（1)的支撐座（8 )和支撐桿（9 )，所述支撐桿（9 )的一端固定 于所述支撐座（8)，另一端與所述底座（1)固定連接。
9. 如權(quán)利要求1-7任一項所述的螺栓拉伸應(yīng)力檢測模擬實驗裝置，其特征在于，所述 千斤頂（5)能與液壓油泵（51)相連接。
【文檔編號】G01N3/10GK203894113SQ201420169403
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】張來斌, 樊建春, 溫東, 明學(xué)江, 趙坤鵬, 徐鵬誼, 孫秉才, 胡治斌 申請人:中國石油大學(xué)(北京)