專利名稱：一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，尤其是涉及一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前，動(dòng)態(tài)加載下的膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置主要分為電磁膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置和爆炸膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置兩種。電磁膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置是通過電磁力驅(qū)動(dòng)環(huán)形試件膨脹，能精確的控制環(huán)的膨脹應(yīng)變率；但能達(dá)到的應(yīng)變率較低，且要求環(huán)的電導(dǎo)率較高，并且環(huán)的尺寸不能太大，故電磁膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置只能針對(duì)導(dǎo)電良好的小尺寸金屬環(huán)試件，且所需大電容器作為電磁加載裝置，造價(jià)較昂貴。爆炸膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置是利用沖擊波驅(qū)動(dòng)環(huán)形試件，使其獲得初始動(dòng)能后自由膨脹，爆炸沖擊波可以使試件獲得較大動(dòng)能而達(dá)到較高應(yīng)變率，試件材料不受限，且溫升不明顯；但爆炸的隨機(jī)性也使得實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)變率調(diào)節(jié)困難，整體實(shí)驗(yàn)裝置成本也較高，由于國(guó)內(nèi)對(duì)炸藥的控制，爆炸膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置不利于推廣，且此實(shí)驗(yàn)裝置不適于室內(nèi)試驗(yàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適于室內(nèi)試驗(yàn)的基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于包括沖擊活塞、前驅(qū)動(dòng)活塞筒、后密封活塞座、第一空心螺栓、第二空心螺栓、第一空心墊圈和第二空心墊圈，所述的第一空心螺栓帶有第一螺帽，所述的第二空心螺栓帶有第二螺帽，前驅(qū)動(dòng)活塞筒固定在后密封活塞座上，沖擊活塞伸入所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒內(nèi)，第一空心螺栓固定在后密封活塞座內(nèi)，第二空心螺栓固定在前驅(qū)動(dòng)活塞筒下端，所述的第一空心墊圈套在第一螺帽外，所述的第二空心墊圈套在第二螺帽外，第一空心墊圈和第二空心墊圈之間放置有圓環(huán)形試件，第一螺帽與第二螺帽之間具有一定間隙，所述的間隙的高度略小于圓環(huán)形試件的厚度，所述的間隙與前驅(qū)動(dòng)活塞筒的內(nèi)腔相通。間隙的高度略小于圓環(huán)形試件的厚度，可以防止膨脹環(huán)的移動(dòng)，起到定位的作用。所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒內(nèi)、第一空心螺栓和第二空心螺栓中都充滿有液壓油。所述的沖擊活塞的活塞桿上設(shè)置有活塞環(huán)。所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒的筒壁上設(shè)置有加油孔，加油孔上配有加O型圈的螺釘。所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒包括筒體和底座，所述的底座的外徑大于筒體的外徑，所述的底座設(shè)置有外螺紋，所述的后密封活塞座設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒的外螺紋與后密封活塞座的內(nèi)螺紋相互配合，所述的底座上設(shè)置有細(xì)小的排氣孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I :利用液壓油的近似不可壓縮的特性，可將較低的軸向打擊速度轉(zhuǎn)化為較高的徑向膨脹速度，并避免了圓環(huán)形試件的溫升和應(yīng)力波效應(yīng)，同時(shí)保證了試件的一維應(yīng)力狀態(tài)和原始的力學(xué)性能；2 :空心螺栓可以有多種尺寸，方便進(jìn)行不同尺寸圓環(huán)形試環(huán)的實(shí)驗(yàn)；3.實(shí)驗(yàn)裝置基于落錘實(shí)驗(yàn)技術(shù)，落錘在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較廣泛，在此基礎(chǔ)上本實(shí)用新型利于推廣。本實(shí)用新型基于落錘技術(shù)，通過液壓油的膨脹驅(qū)動(dòng)，對(duì)試件材料無限制，實(shí)驗(yàn)裝置造價(jià)低廉，安全可靠，便于工程上應(yīng)用。

圖I為為本實(shí)用新型的示意圖；圖2為圖I中B-B的剖視圖；圖3為圖2中A的放大圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，包括沖擊活塞I、前驅(qū)動(dòng)活塞筒2、后密封活塞座3、第一空心螺栓4、第二空心螺栓5、第一空心墊圈6和第二空心墊圈7，第一空心螺栓4帶有第一螺帽41，第二空心螺栓5帶有第二螺帽51，前驅(qū)動(dòng)活塞筒2固定在后密封活塞座3上，沖擊活塞I伸入前驅(qū)動(dòng)活塞筒2內(nèi)，第一空心螺栓4固定在后密封活塞座3內(nèi)，第二空心螺栓5固定在前驅(qū)動(dòng)活塞筒2下端，第一空心墊圈6套在第一螺帽41外，第二空心墊圈7套在第二螺帽51外，第一空心墊圈6和第二空心墊圈7之間放置有圓環(huán)形試件8，第一螺帽41與第二螺帽42之間具有一定間隙9，間隙9的高度略小于圓環(huán)形試件8的厚度，間隙9與前驅(qū)動(dòng)活塞筒2的內(nèi)腔相通。前驅(qū)動(dòng)活塞筒2內(nèi)、第一空心螺栓4和第二空心螺栓5中都充滿有液壓油。沖擊活塞I的活塞桿10上設(shè)置有活塞環(huán)11。前驅(qū)動(dòng)活塞筒2的筒壁上設(shè)置有加油孔12，加油孔12上配有加O型圈的螺釘13。前驅(qū)動(dòng)活塞筒2包括筒體21和底座22，底座22的外徑大于筒體21的外徑，底座22設(shè)置有外螺紋，后密封活塞座3設(shè)置有內(nèi)螺紋，前驅(qū)動(dòng)活塞筒的外螺紋與后密封活塞座的內(nèi)螺紋相互配合，底座上設(shè)置有細(xì)小的排氣孔23。將組合好的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置作為一個(gè)整體試件置于落錘裝載架上，錘頭下落時(shí)給沖擊活塞一個(gè)初始動(dòng)能，具有軸向速度的沖擊活塞壓縮體積近似不可壓縮的液壓油，從而使其獲得一個(gè)徑向的膨脹速度并驅(qū)動(dòng)圓環(huán)形試件膨脹，圓環(huán)形試件受到?jīng)_擊拉伸載荷直至斷(碎)裂。作為工程應(yīng)用，標(biāo)定后的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置可以方便快捷的估計(jì)材料沖擊拉伸強(qiáng)度的范圍和材料的斷裂能范圍。通過以上幾方面配合，該種沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)的裝置達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模⑶疫@在實(shí)際使用中得到了驗(yàn)證。
權(quán)利要求1.一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于包括沖擊活塞、前驅(qū)動(dòng)活塞筒、后密封活塞座、第一空心螺栓、第二空心螺栓、第一空心墊圈和第二空心墊圈，所述的第一空心螺栓帶有第一螺帽，所述的第二空心螺栓帶有第二螺帽，前驅(qū)動(dòng)活塞筒固定在后密封活塞座上，沖擊活塞伸入所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒內(nèi)，第一空心螺栓固定在后密封活塞座內(nèi)，第二空心螺栓固定在前驅(qū)動(dòng)活塞筒下端，所述的第一空心墊圈套在第一螺帽外，所述的第二空心墊圈套在第二螺帽外，第一空心墊圈和第二空心墊圈之間放置有圓環(huán)形試件，第一螺帽與第二螺帽之間具有一定間隙，所述的間隙的高度略小于圓環(huán)形試件的厚度，所述的間隙與前驅(qū)動(dòng)活塞筒的內(nèi)腔相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒內(nèi)、第一空心螺栓和第二空心螺栓中都充滿有液壓油。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的沖擊活塞的活塞桿上設(shè)置有活塞環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒的筒壁上設(shè)置有加油孔，加油孔上配有加O型圈的螺釘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒包括筒體和底座，所述的底座的外徑大于筒體的外徑，所述的底座設(shè)置有外螺 紋，所述的后密封活塞座設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述的前驅(qū)動(dòng)活塞筒的外螺紋與后密封活塞座的內(nèi)螺紋相互配合，所述的底座上設(shè)置有細(xì)小的排氣孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于落錘的沖擊膨脹環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，前驅(qū)動(dòng)活塞筒固定在后密封活塞座上，沖擊活塞伸入前驅(qū)動(dòng)活塞筒內(nèi)，第一空心螺栓固定在后密封活塞座內(nèi)，第二空心螺栓固定在前驅(qū)動(dòng)活塞筒下端，第一空心墊圈套在第一螺帽外，第二空心墊圈套在第二螺帽外，第一空心墊圈和第二空心墊圈之間放置有圓環(huán)形試件，第一螺帽與第二螺帽之間具有一定間隙，間隙的高度略小于圓環(huán)形試件的厚度，間隙與前驅(qū)動(dòng)活塞筒的內(nèi)腔相通，其優(yōu)點(diǎn)是利用液壓油的近似不可壓縮的特性，可將較低的軸向打擊速度轉(zhuǎn)化為較高的徑向膨脹速度，并避免了圓環(huán)形試件的溫升和應(yīng)力波效應(yīng)，同時(shí)保證了試件的一維應(yīng)力狀態(tài)和原始的力學(xué)性能。
文檔編號(hào)G01N3/30GK202583016SQ20122020819
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者鄭宇軒, 周風(fēng)華 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)