一種高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置。其中，該護套包括在高頻疲勞試驗機內的夾具與鋼絲之間設有的夾具護套。夾具護套包括內側緊貼于鋼絲上的內層保護套和外側緊貼于夾具上的外層保護套。外層保護套內側面上設置有防止內層保護套和外層保護套之間滑動的細齒。本實用新型具有抗拉伸疲勞試驗的成功率高、可靠性強，結構簡單和拆卸方便，及對試樣傷害小的效果。
【專利說明】
一種高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及橋梁領域，特別涉及一種應用于承重橋梁的高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置。
【背景技術】
[0002]在斜拉橋、懸索橋等領域中，纜索起承重橋梁的作用。目前，較為常見的纜索主要是采用高強鍍鋅鋼絲為主。高強鋼絲在承重橋梁的使用過程中，承受著較大的交變荷載，這就需要對高強鋼絲的抗拉伸疲勞性能提出更高要求。因此，高強鋼絲在出廠驗收或科學研究過程，都需要對其進行拉伸疲勞試驗，以檢驗其疲勞強度和疲勞壽命。然而，高強鋼絲試樣不同于一般的標準材料試樣，其中夾持段和標距段的直徑相同、材料相同。因此，在拉伸疲勞試驗中，高強鋼絲極易從夾具內部斷裂，造成試驗的成功率都極低。經過不斷的實驗后，200萬次不斷裂的試驗常常會有幾十萬次鋼絲斷裂，斷口部位通常都在夾具鉗口內或夾持與非夾持段的交界處，所以根本不能反映鋼絲材料的疲勞性能。另外，現有采用高強鋼絲夾具通常是楔形夾具改裝的，也有用鋼絞線錨具的，這些措施并不能明顯提高試驗的成功率且結構復雜，安裝不便，通用性較差。
【實用新型內容】
[0003]鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種抗拉伸疲勞試驗的成功率高、可靠性強，結構簡單和拆卸方便，及對試樣傷害小的高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供的一種高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置，其中，包括在高頻疲勞試驗機內的夾具與鋼絲之間設有的夾具護套。夾具護套包括內側緊貼于鋼絲上的內層保護套和外側緊貼于夾具上的外層保護套。外層保護套內側面上設置有防止內層保護套和外層保護套之間滑動的細齒。
[0005]在一些實施方式中，內層保護套的一端上設置有第一錐度面，在內層保護套的另一端上設置有第一球面凹型擋肩。外層保護套的一端上設置有第二錐度面，在外層保護套另一端上設置有第二球面凹型擋肩。由此，第一錐度面和第二錐度面設置在內外保護套表面前端有一小段極小的位置，作用是靠其彈性逐漸釋放壓應力，將應力突變改變為一個梯度，改善夾持與非夾持段交界處的應力突變問題，解決普通楔形夾具或鋼絞線錨具試驗的成功率都極低，根本不能反映鋼絲材料的疲勞性能的問題，實現了抗拉伸疲勞試驗的成功率高、可靠性強，及對試樣傷害小的效果。
[0006]在一些實施方式中，鋼絲的端部上設置有緊貼于第一球面凹型擋肩和第二球面凹型擋肩的墩頭。由此，內外保護套后端設置第一球面凹型擋肩和第一球面凹型擋肩，并且在鋼絲尾端設置球面墩頭，墩頭弧度與護套擋肩弧度相同，墩頭與擋肩貼合，增加握持力，防止試件滑移。實現了結構簡單和拆卸方便的效果。
[0007]在一些實施方式中，內層保護套為玻璃鋼或鋁制材料制成;所述外層保護套為鋼套制成。由此，采用玻璃鋼或鋁制材料為內層保護套以減小對鋼絲的硬性損傷。另外，將細齒設置在鋼套內側增加阻力，防止內外層保護套之間滑移。
[0008]本實用新型的有益效果是具有抗拉伸疲勞試驗的成功率高、可靠性強，結構簡單和拆卸方便，及對試樣傷害小的效果。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0010]圖2為本實用新型的內部結構示意圖；
[0011 ]圖3為本實用外層保護套的結構示意圖；
[0012]圖4為本實用內層保護套的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對實用新型作進一步詳細的說明。
[0014]高頻疲勞試驗機用于進行測定金屬、合金材料及其構件(如操作關節、固接件、螺旋運動件等)在室溫狀態下的拉伸、壓縮或拉壓交變負荷的疲勞特性、疲勞壽命、預制裂紋及裂紋擴展試驗。高頻疲勞試驗機在配備相應試驗夾具后，可進行正弦載荷下的三點彎曲試驗、四點彎曲試驗、薄板材拉伸試驗、厚板材拉伸試驗、強化鋼條拉伸試驗、鏈條拉伸試驗、固接件試驗、連桿試驗、扭轉疲勞試驗、彎扭復合疲勞試驗、交互彎曲疲勞試驗、CT試驗、CCT試驗、齒輪疲勞試驗。
[0015]如圖1-4所示，一種高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置，包括在高頻疲勞試驗機4內的夾具與鋼絲I之間設有的夾具護套2。夾具護套2包括內側緊貼于鋼絲I上的內層保護套6和外側緊貼于夾具上的外層保護套5。外層保護套5內側面上設置有防止內層保護套6和外層保護套5之間滑動的細齒8。內層保護套6的一端上設置有第一錐度面11，在內層保護套6的另一端上設置有第一球面凹型擋肩9。外層保護套5的一端上設置有第二錐度面12，在外層保護套5另一端上設置有第二球面凹型擋肩10。第一錐度面11和第二錐度面12設置在內外保護套表面前端有一小段極小的位置，作用是靠其彈性逐漸釋放壓應力，將應力突變改變為一個梯度，改善夾持與非夾持段交界處的應力突變問題。鋼絲I的端部上設置有緊貼于第一球面凹型擋肩9和第二球面凹型擋肩10的墩頭7。內外保護套后端設置第一球面凹型擋肩9和第一球面凹型擋肩9，并且在鋼絲I尾端設置球面墩頭7，墩頭7弧度與護套擋肩弧度相同，墩頭7與擋肩貼合，增加握持力，防止鋼絲I滑移。內層保護套6為玻璃鋼或鋁制材料制成，夕卜層保護套5為鋼套制成。采用玻璃鋼或鋁制材料為內層保護套6以減小對鋼絲I的硬性損傷。另外，將細齒8設置在鋼套內側增加阻力，防止內外層保護套5之間滑移。
[0016]加工時:(I)保護套的加工:內、外保護套的尺寸可根據試驗機夾具和鋼絲I直徑確定。外層鋼套應有較高的硬度，厚度不小于4mm，長度(不包括前端梯度部分)應大于夾具長度；內層玻璃鋼(鋁)保護套長度應大于外層鋼套的長度，厚度1.5?2mm，內徑等于試驗鋼絲I的內徑(Φ 5mm或Φ 7mm)。內、外保護套尾端做成球形凹面，平順相接，形成擋肩。鋼護套內側設置細齒8增加阻力，內、外保護套加工完成后對稱的剖成兩半，剖開時應多切割些材料，以使夾持牢靠。
[0017](2)試件制作，試驗用的鋼絲I尾端采用冷鐓或熱墩的方式制作成球面墩頭7，鋼絲I球面墩頭7的弧度與內、外保護套尾端的球形凹面相同，安裝時正好貼合。制作墩頭7時，雖然對鋼絲I局部有損傷，但是通過前端夾持，尾端應力已經大大減少，離其破壞的極限應力相差很遠，因此只要夾具的夾持力足夠，鋼絲I就不會斷在墩頭7處。墩頭7和擋肩可以減少鋼絲I因受力變化而產生的滑動，在交變荷載作用下，可減少發熱。
[0018]安裝過程:試驗時首先安裝內層保護套6，由內向外依次安裝，安裝時注意鋼絲I墩頭7與內外保護套球形凹面擋肩完全貼合，夾具長度范圍內不應有夾空，調整試驗機下夾具夾持力，加緊內外保護套。之后安裝外層保護套5，方法同內層保護套6—樣。最后調整試驗機的上、下夾具夾持力，使夾持穩固牢靠。正式試驗前可施加一定的拉伸力，使護套和鋼絲I完全貼合，形成整體。完成后，就可以進行高頻拉伸疲勞試驗。
[0019]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置，其特征在于，包括在高頻疲勞試驗機內的夾具與鋼絲之間設有的夾具護套； 所述的夾具護套包括內側緊貼于鋼絲上的內層保護套和外側緊貼于夾具上的外層保護套； 所述的外層保護套內側面上設置有防止內層保護套和外層保護套之間滑動的細齒。2.根據權利要求1所述的一種高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置，其特征在于，所述內層保護套的一端上設置有第一錐度面，在內層保護套的另一端上設置有第一球面凹型擋肩； 所述外層保護套的一端上設置有第二錐度面，在外層保護套另一端上設置有第二球面凹型擋肩。3.根據權利要求2所述的一種高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置，其特征在于，所述鋼絲的端部上設置有緊貼于第一球面凹型擋肩和第二球面凹型擋肩的墩頭。4.根據權利要求1、2或3所述的一種高強鋼絲拉伸疲勞試驗裝置，其特征在于，所述內層保護套為玻璃鋼或鋁制材料制成;所述外層保護套為鋼套制成。
【文檔編號】G01N3/04GK205483801SQ201620237789
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】王天鵬, 易錦
【申請人】中南林業科技大學