[发明专利]拉伸实验用气阀装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉伸气阀装置，特别是用于拉伸加载实验的气阀装置。 

背景技术

参照图2，文献“Patricia Verleysen，Joris Degrieck，Experimental investigation of thedeformation of Hopkinson bar specimens，International Journal of Impact Engineering[J]，30(2004)239-253”公开了一种对材料实现高应变率动态拉伸性能测试用的拉伸实验装置，该装置包括透射杆1、入射杆9、法兰10、加载筒11、连接套14、推拉杆15、加速汽缸16。透射杆1和入射杆9均放置在平台的支架上，入射杆9一端与法兰10固连，另一端通过拉伸试样2连接于透射杆1。加载筒11套在入射杆9上，并能沿入射杆9左右移动。加载筒11上固连有连接套14，连接套14与推拉杆15通过金属杆固连在一起，推拉杆15与加速汽缸16上的活塞固连。进行拉伸实验时，加速汽缸16高速驱动推拉杆15带动加载筒11撞向法兰10，这时在入射杆9上产生拉伸应力脉冲，这个拉伸应力脉冲沿入射杆9传向拉伸试样2对拉伸试样加载，通过对透射杆1和入射杆9上的应力脉冲计算，可以得到拉伸试样2的动态应力应变特性。 

实际上，实现对拉伸试样2的动态加载，其目的是使加载筒11沿入射杆9高速撞击其杆端的法兰10，在入射杆9上产生一拉伸应力脉冲。文献公开的拉伸实验装置结构看似简单，但实际制作和操作很复杂。特别是加速汽缸16在较短行程要使推拉杆15产生高速运动，在初始时刻需要大量气体进入加速汽缸16内，以获得大的推力。在实际运行中只能靠一套复杂的装置与加速汽缸16配合使用，以获得初始大推力。另外，实验时推拉杆15要严格和总长约为4米的入射-透射杆平行运动，否则偏心的推拉运动会导致拉伸试样2承受不希望的偏心载荷，而且也容易出现误发射。 

发明内容

为了克服现有技术容易出现误发射、操作复杂而容易导致对试样产生偏心加载的不足，本发明提供一种拉伸实验用气阀装置，通过气缸内滑动块两边的压差实现充气和快速释放大流量气体，此气体直接推动在入射杆上同轴可自由滑动的加载筒，加载筒运动到入射杆端部并碰撞端部法兰产生一拉伸应力脉冲，这一脉冲对连接在入射杆与透射杆中间的试样进行动态加载。在实验时只需一次充气操作，操作简单，可靠性高，避免了偏心加载问题。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种拉伸实验用气阀装置，包括透射杆、入射杆、法兰、加载筒、连接套、推拉杆，其特点是还包括发射阀、进气阀、滑动块、气室腔体和炮管，气室腔体为圆筒形，由钢材制成，两端由左端盖和右端盖密封，与炮 管一起构成气室；炮管长度的一半在气室腔体内，并与气室腔体同轴，炮管的左端穿出气室腔体的左端盖，并与左端盖用软橡胶圈密封，炮管长度的另一半穿出气室腔体的右端盖，并依靠炮管上的凸台与右端盖用软橡胶圈密封，滑动块由铝合金制成，位于气室腔体的左端，套在炮管上，并可以沿炮管外圆局部左右移动，在炮管上滑动块的径向中心位置开有进气孔，滑动块与炮管通过第一O型密封圈密封，在滑动块上与炮管左边凸台相接触的部分有密封槽，通过第二O型密封圈实现密封；加载筒位于炮管内，内圆与入射杆滑动配合，外圆与炮管内圆滑动配合；气室腔体的左端盖有进排气通道，进气通过进气阀与气室连通，排气通过发射阀与气室连通。 

本发明的有益效果是：由于滑动块的设计，在实验时利用滑动块两侧的压力差工作，滑动块沿入射杆和炮管同轴移动，操作简单，可靠性高，避免了偏心加载问题。且发射时滑动块移动快，高压气体进入炮管的初始开口量大，保证了高压气体进入炮管推动加载筒是一个恒压恒加速过程。 

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。 

附图说明

图1是本发明拉伸实验用气阀装置的结构图。 

图2是现有技术拉伸实验装置的结构图。 

图中，1-透射杆；2-拉伸试样；3-发射阀；4-进气阀；5-滑动块；6-气室腔体；7-压力表；8-炮管；9-入射杆；10-法兰；11-加载筒；12-密封圈；13-进气孔；14-连接套；15-推拉杆；16-加速汽缸。 

具体实施方式