專利名稱：三通面外彎矩試驗(yàn)專用加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
-
本實(shí)用新型涉及試驗(yàn)裝置，更具體地說(shuō)是一種針對(duì)壓力管道中三通的三通面外彎矩試驗(yàn) 裝置。
技術(shù)背景-
三通作為壓力管道的主要組成件，在壓力管道使用過(guò)程中所承受的載荷除內(nèi)壓外，往往 還存在外加彎矩的作用。實(shí)踐證明，在壓力管道中內(nèi)壓所引起的應(yīng)力遠(yuǎn)低于外加彎矩所產(chǎn)生 的應(yīng)力。三通的外加彎矩一般分為面內(nèi)彎矩和面外彎矩。
圖1所示為三通面內(nèi)彎矩受力方式示意圖。三通主管1和三通支管2呈T形布置，作用 力F平行于三通主管1和三通支管2所在的平面，并作用在三通支管2上。
圖2 (a)、圖2 (b)所示為三通面外彎矩受力方式示意圖。三通主管1和三通支管2呈 T形布置，作用力F垂直于三通主管1和三通支管2所在平面，并作用在三通支管2上。
在壓力管道的試驗(yàn)研究中，面內(nèi)彎矩試驗(yàn)加載裝置較易解決， 一般可采用噸位較大的液 壓機(jī)的中間橫梁和底座對(duì)三通試件的主管兩端進(jìn)行夾持，面內(nèi)彎矩可采用液壓千斤頂?shù)仍谥?管上加載即可滿足試驗(yàn)要求。而面外彎矩試驗(yàn)的加載裝置無(wú)法在現(xiàn)有的工裝夾具上進(jìn)行，給 試驗(yàn)帶來(lái)一定的困難
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種三通面外彎矩試驗(yàn)專用 加載裝置，為壓力管道三通組件的面外彎矩試驗(yàn)研究提供必要的保證。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是平行設(shè)置一對(duì)直立的主管支架，主管支架的頂端是一對(duì)處在同 一水平位置上的主管夾具，三通主管以其兩端夾持在主管夾具中，三通支管呈水平，在三通 支管的正下方，設(shè)置與主管支架相互平行的液壓頂桿，在所述液壓頂桿上設(shè)置傳感器。
本實(shí)用新型是按三通面外彎矩試驗(yàn)的受力方向設(shè)置主管支架和液壓頂桿，以主管支架實(shí) 施對(duì)三通主管的夾持，以液壓頂桿對(duì)三通支管按面外彎矩試驗(yàn)的受力方向施力，通過(guò)液壓頂 桿上的傳感器獲得相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在
1、 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，試件拆裝方便，安全可靠；
2、 本實(shí)用新型所用零部件均為通用的材料，易于采購(gòu)和加工、制作；
3、 本實(shí)用新型可以通過(guò)調(diào)整加載點(diǎn)的位置，得到不同的面外彎矩?cái)?shù)值，滿足不同的試
驗(yàn)要求。


圖1為三通面內(nèi)彎矩示意圖。
圖2 (a)、圖2 (b)為三通面外彎矩示意圖。
圖3 (a)為本實(shí)用新型主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3 (b)為本實(shí)用新型側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型調(diào)整墊塊安裝示意圖。
圖5 (a)為本實(shí)用新型主管支架和下夾具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5 (b)為本實(shí)用新型上夾具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5 (c)為本實(shí)用新型墊塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)l三通主管、2三通支管、3主管支架、4上夾具、5下夾具、6液壓頂桿、7 傳感器、8調(diào)整墊塊、9地腳螺栓。
以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述-具體實(shí)施方式
參見圖3 (a)、圖3 (b)，平行設(shè)置一對(duì)直立的主管支架3，主管支架3的頂端是一對(duì) 處在同一水平位置上的主管夾具，由呈哈夫結(jié)構(gòu)的上夾具4 (圖5 (a))和下夾具5 (圖5 (b))構(gòu)成，其間以雙頭螺柱緊固。三通主管l是以其兩端夾持在主管夾具中，三通支管2 呈水平，在三通支管2的正下方，設(shè)置與主管支架3相互平行的液壓頂桿6，在液壓頂桿6 上，設(shè)置傳感器7。
具體實(shí)施中，相應(yīng)的設(shè)置也包括
主管支架3是通過(guò)地腳螺栓9固定在地面或試驗(yàn)臺(tái)上，液壓頂桿6沿三通支管2的軸向 位置可調(diào)，以便調(diào)整加力點(diǎn)的位置，從而改變?nèi)嫱鈴澗氐拇笮　?br> 根據(jù)試件外徑的大小，在夾具內(nèi)加裝如圖5(c)所示的規(guī)格不同的調(diào)整墊塊，上夾具4、 下夾具5和調(diào)整墊塊8的內(nèi)表面均加工為鋸齒形，以增加其與三通試件的表面摩擦力。由主 管夾具確保三通試件在施加面外彎矩時(shí)不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
試驗(yàn)時(shí)，先通過(guò)地腳螺栓9將連帶著下夾具4的主管支架3與地面固定，再安裝三通試 件并調(diào)整位置，裝上上夾具5，擰緊下夾具4與上夾具5之間的雙頭螺柱即可。
外力加載裝置由液壓頂桿(或油缸)和高壓液壓泵組成，為試件提供所需的外力，面外 彎矩的大小，可通過(guò)調(diào)整加力點(diǎn)的位置即可；若試件僅承受固定的面外彎矩，可采用普通的 液壓千斤頂加載，若承受疲勞外載，可采用單作用油缸與液壓疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)連接，通過(guò)疲勞 試驗(yàn)系統(tǒng)向油缸加壓或卸壓，使油缸的活塞上升或下降，從而產(chǎn)生疲勞外載荷。三通試件的 內(nèi)壓可采用液壓泵或液壓疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)加載，內(nèi)壓的大小根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行施加。
由傳感器采集數(shù)據(jù)，并通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，以及對(duì)外加載荷進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。
主要技術(shù)參數(shù)
三通試件最大外徑》325mm,最大外載荷300KN;三通試件內(nèi)加壓介質(zhì)清潔水或機(jī)械油。
權(quán)利要求1、三通面外彎矩試驗(yàn)專用加載裝置，其特征是平行設(shè)置一對(duì)直立的主管支架(3)，主管支架(3)的頂端是一對(duì)處在同一水平位置上的主管夾具，三通主管(1)以其兩端夾持在主管夾具中，三通支管(2)呈水平，在三通支管(2)的正下方，設(shè)置與主管支架(3)相互平行的液壓頂桿(6)，在液壓頂桿(6)上設(shè)置有傳感器(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三通面外彎矩試驗(yàn)專用加載裝置，其特征是所述主管支架(3) 通過(guò)地腳螺栓(9)固定在地面上或試驗(yàn)臺(tái)上，所述液壓頂桿(6)沿三通支管(2)的軸向 位置可調(diào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三通面外彎矩試驗(yàn)專用加載裝置，其特征是所述主管夾具由 呈哈夫結(jié)構(gòu)的上夾具(4)和下夾具(5)構(gòu)成，夾具內(nèi)可設(shè)置調(diào)整墊塊(8)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三通面外彎矩試驗(yàn)專用加載裝置，其特征是所述上夾具(4)、 下夾具(5)和調(diào)整墊塊(8)均為鋸齒表面。
專利摘要三通面外彎矩試驗(yàn)專用加載裝置，其特征是平行設(shè)置一對(duì)直立的主管支架，主管支架的頂端是一對(duì)處在同一水平位置上的主管夾具，三通主管以其兩端夾持在主管夾具中，三通支管呈水平，在三通支管的正下方，設(shè)置與主管支架相互平行的液壓頂桿，在液壓頂桿上設(shè)置有傳感器。本實(shí)用新型是按三通面外彎矩試驗(yàn)的受力方向設(shè)置主管支架和液壓頂桿，以主管支架實(shí)施對(duì)三通主管的夾持，以液壓頂桿對(duì)三通支管按面外彎矩試驗(yàn)的受力方向施力，通過(guò)液壓頂桿上的傳感器獲得相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為壓力管道三通組件的面外彎矩試驗(yàn)研究提供必要的保證。
文檔編號(hào)G01N3/12GK201069426SQ200720041249
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者姚佐權(quán), 孫福廣, 楊鐵成, 陳學(xué)東 申請(qǐng)人:合肥通用機(jī)械研究院