[实用新型]一种钛合金力学性能试验轴向加压装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高温高压实验装置技术领域，具体涉及一种钛合金力学性能试验轴向加压装置。

背景技术

钛合金由于具有许多优异的特性，因而，广泛用于发电厂的蒸汽轮机、航空发动机的压气机盘、叶片，高温压力容器等高温高压的地方。在设计钛合金零部件的过程中，要计算在高温高压环境下的疲劳强度、平面应力、应力集中等，而计算这些参数需要用到材料的弹性模量。目前，大多数试验研究只限于测量金属材料在常温常压下的弹性模量，或者在高温常压下的弹性模量。然而，高温高压下弹性模量的研究十分缺乏，这其中的主要原因是相关的试验仪器缺乏。可用于在高温高压条件下测量钛合金力学性能的实验平台仅包括Paterson 压机、常规的三轴应力试验机和通常用于金属、合金、陶瓷等材料力学性能测试的高压釜 + 轴向应力实验装置。但是，该三类平台各自存在如下不足：

（1）有的三轴应力试验机做位移控制的数据信号来自拉线编码器，由于拉线编码器的精度较差，难以保证位移的控制精度；

（2）有的三轴应力试验机做位移控制的数据信号来自电机自带的旋转编码器，而旋转编码器是通过测量电机转动的角度来推算推板前进的距离，同样存在测量精度差的问题，难以保证位移的控制精度，而且由于旋转编码器安装在电机位置，没有考虑推板、力传感器、推杆等的变形，因此对位移的控制精度难以保证。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种钛合金力学性能试验轴向加压装置，现有的轴向加压不方便，加压稳定性差，精度低，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种钛合金力学性能试验轴向加压装置，包括连接到左侧压杆的推杆，推杆通过直线轴承一连接到固定板一上，推杆左端连接到推板上，推板固定连接到两直线轴承二上，推板中部连接有丝杠，两直线轴承二可活动地套接的两导向杆两端分别固定连接到固定板二和固定板一，与丝杠相啮合的丝母固定连接在转轴内端内孔中，转轴可转动地连接到固定板二上，转轴外端通过同步带传输机构连接到驱动电机。

优选的，上述同步带传输机构包括主动轮、从动轮、过渡轮一、过渡轮二、第一皮带和第二皮带，主动轮连接到驱动电机的输出轴上，并通过第一皮带套接到过渡轮一上，过渡轮一通过过渡转轴可旋转地连接过渡轮支架上，过渡转轴另一端连接有过渡轮二，过渡轮二通过第二皮带连接到从动轮，从动轮套接在转轴上。

优选的，上述推杆通过力传感器连接到推板上，力传感器中部通过螺纹通孔连接到推杆端部，并通过锁紧螺母锁紧推杆，力传感器靠外通过螺钉固定连接在推板上。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的效果如下：

（1）本实用新型通过驱动电机带动同步带传输机构将旋转运动转换成直线移动，从而推动推杆进行压杆的加载，加载方便快捷，直线轴承和导向杆保证推杆的导向性，加载稳定，加载精度高；

（2）同步带传输机构采用二级变速，采用1:10的变速比，大大提高加载的分辨率和降低驱动电机的功率；

（3）用两个位移传感器进行试样两端压杆的位移测量，可以消除试验机框架的变形量，其中用两者的差值的绝对值作为压杆和样品的变形量，可以把支撑底座的变形量消除，因样品尺寸较小，支撑底座变形较大的话会覆盖样品的变形量，因此，采用两个位移传感器能够实现高精度的测量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图；

图3是本实用新型同步带连接处结构示意图；

图4是本实用新型的轴向加压装置结构示意图；

图5是100℃，10MPa条件下测量的TC11钛合金的力—变形量曲线图；

图6是TC11钛合金的弹性模量示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图6所示，如图1-图6所示，一种钛合金力学性能试验轴向加压装置，包括连接到左侧压杆3的推杆12，推杆12通过直线轴承一13连接到固定板一14上，推杆12左端连接到推板15上，推板15固定连接到两直线轴承二16上，推板15中部连接有丝杠17，两直线轴承二16可活动地套接的两导向杆21两端分别固定连接到固定板二22和固定板一14，与丝杠17相啮合的丝母18固定连接在转轴19内端内孔中，转轴19可转动地连接到固定板二22上，转轴19外端通过同步带传输机构连接到驱动电机20。