[实用新型]三通面外弯矩试验专用加载装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及试验装置，更具体地说是一种针对压力管道中三通的三通面外弯矩试验装置。

背景技术：

三通作为压力管道的主要组成件，在压力管道使用过程中所承受的载荷除内压外，往往还存在外加弯矩的作用。实践证明，在压力管道中内压所引起的应力远低于外加弯矩所产生的应力。三通的外加弯矩一般分为面内弯矩和面外弯矩。

图1所示为三通面内弯矩受力方式示意图。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。

图2(a)、图2(b)所示为三通面外弯矩受力方式示意图。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。

在压力管道的试验研究中，面内弯矩试验加载装置较易解决，一般可采用吨位较大的液压机的中间横梁和底座对三通试件的主管两端进行夹持，面内弯矩可采用液压千斤顶等在支管上加载即可满足试验要求。而面外弯矩试验的加载装置无法在现有的工装夹具上进行，给试验带来一定的困难。

实用新型内容：

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种三通面外弯矩试验专用加载装置，为压力管道三通组件的面外弯矩试验研究提供必要的保证。

本实用新型的结构特点是平行设置一对直立的主管支架，主管支架的顶端是一对处在同一水平位置上的主管夹具，三通主管以其两端夹持在主管夹具中，三通支管呈水平，在三通支管的正下方，设置与主管支架相互平行的液压顶杆，在所述液压顶杆上设置传感器。

本实用新型是按三通面外弯矩试验的受力方向设置主管支架和液压顶杆，以主管支架实施对三通主管的夹持，以液压顶杆对三通支管按面外弯矩试验的受力方向施力，通过液压顶杆上的传感器获得相关的试验数据。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型结构简单，试件拆装方便，安全可靠；

2、本实用新型所用零部件均为通用的材料，易于采购和加工、制作；

3、本实用新型可以通过调整加载点的位置，得到不同的面外弯矩数值，满足不同的试验要求。

附图说明：

图1为三通面内弯矩示意图。

图2(a)、图2(b)为三通面外弯矩示意图。

图3(a)为本实用新型主视结构示意图。

图3(b)为本实用新型侧视结构示意图。

图4为本实用新型调整垫块安装示意图。

图5(a)为本实用新型主管支架和下夹具结构示意图。

图5(b)为本实用新型上夹具结构示意图。

图5(c)为本实用新型垫块结构示意图。

图中标号：1三通主管、2三通支管、3主管支架、4上夹具、5下夹具、6液压顶杆、7传感器、8调整垫块、9地脚螺栓。

以下通过具体实施方式，结合附图对本实用新型作进一步描述：

具体实施方式：

参见图3(a)、图3(b)，平行设置一对直立的主管支架3，主管支架3的顶端是一对处在同一水平位置上的主管夹具，由呈哈夫结构的上夹具4(图5(a))和下夹具5(图5(b))构成，其间以双头螺柱紧固。三通主管1是以其两端夹持在主管夹具中，三通支管2呈水平，在三通支管2的正下方，设置与主管支架3相互平行的液压顶杆6，在液压顶杆6上，设置传感器7。

具体实施中，相应的设置也包括：

主管支架3是通过地脚螺栓9固定在地面或试验台上，液压顶杆6沿三通支管2的轴向位置可调，以便调整加力点的位置，从而改变三通面外弯矩的大小。

根据试件外径的大小，在夹具内加装如图5(c)所示的规格不同的调整垫块，上夹具4、下夹具5和调整垫块8的内表面均加工为锯齿形，以增加其与三通试件的表面摩擦力。由主管夹具确保三通试件在施加面外弯矩时不产生扭转。

试验时，先通过地脚螺栓9将连带着下夹具4的主管支架3与地面固定，再安装三通试件并调整位置，装上上夹具5，拧紧下夹具4与上夹具5之间的双头螺柱即可。

外力加载装置由液压顶杆(或油缸)和高压液压泵组成，为试件提供所需的外力，面外弯矩的大小，可通过调整加力点的位置即可；若试件仅承受固定的面外弯矩，可采用普通的液压千斤顶加载，若承受疲劳外载，可采用单作用油缸与液压疲劳试验系统连接，通过疲劳试验系统向油缸加压或卸压，使油缸的活塞上升或下降，从而产生疲劳外载荷。三通试件的内压可采用液压泵或液压疲劳试验系统加载，内压的大小根据试验要求进行施加。