[发明专利]一种用于材料力学扭转实验的扭转加载装置以及试验机

说明书

本发明提供一种用于材料力学扭转实验的扭转加载装置，包括凸轴、旋转套筒、用于固定扭转实验样品的样品接头，凸轴上设置有至少一凸缘，凸缘形状为弧形，旋转套筒设置有用于收容凸轴的收容通孔，收容通孔内壁设置有与凸缘进行相互作用形成扭转力的滑槽，滑槽的形状为弧形，凸轴一端与外接的拉压试验机固定连接，样品接头与旋转套筒固定连接。本发明的一种用于材料力学扭转实验的扭转加载装置，实现了对扭转实验样品进行正反两个方向的扭转驱动，使其对扭转实验样品进行扭转实验中无需引入额外的扭转动力驱动装置。

技术领域

本发明涉及材料力学扭转实验领域，尤其涉及一种用于材料力学扭转实验的扭转加载装置以及实验装置。

背景技术

材料力学试验机是测试工程材料部件力学性能的常用设备之一，用于材料断裂韧性、疲劳性能、力学性能的测试和分析，以满足工程部件实际要求。在材料力学试验机对扭转实验样品进行扭转试验实时，拉压和扭转加载是比较常见的材料力学试验机加载方式，由于加载方向的不同，通常用于拉压的拉压试验机和用于扭转的扭转试验机划分为两种不同类别的仪器。目前部分商用材料力学试验机在同一台设备上配备了专用的扭转加载装置和拉压加载装置，扭转加载装置和拉压加载装置各自单独配备动力驱动装置。另外，在仅配备拉压试验机动力驱动装置的试验机上，难以实现扭转加载实验；但是在一些特殊力学实验工作环境下，需要实现扭转加载实验功能，特别是在定制的材料力学试验机工作环境下，如力学加载条件下的原位中子衍射实验时，在拉压试验机的配置下实现扭转加载的功能，对于拓展原位加载中子衍射的研究范围具有重要意义。综上所述，现有的材料力学扭转实验过程中的力学试验机必须引入额外的扭转动力驱动装置，而仅配备拉压试验机动力驱动装置的试验机上，难以实现扭转加载实验。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于材料力学扭转实验的扭转加载装置，其能解决现有的材料力学扭转实验过程中的力学试验机必须引入额外的扭转动力驱动装置，而仅配备拉压试验机动力驱动装置的试验机上，难以实现扭转加载实验的问题。

本发明的目的之二在于提供一种用于材料力学扭转实验的试验机，其能解决现有的材料力学扭转实验过程中的力学试验机必须引入额外的扭转动力驱动装置，而仅配备拉压试验机动力驱动装置的试验机上，难以实现扭转加载实验的问题。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种用于材料力学扭转实验的扭转加载装置，包括凸轴、旋转套筒、用于固定扭转实验样品的样品接头，所述凸轴上设置有至少一凸缘，所述凸缘形状为弧形，所述旋转套筒设置有用于收容所述凸轴的收容通孔，所述收容通孔内壁设置有与凸缘进行相互作用形成扭转力的滑槽，所述滑槽的形状为弧形，所述凸轴一端与外接的拉压试验机固定连接，所述样品接头与所述旋转套筒固定连接。

进一步地，所述凸缘的数量为两个，两个所述凸缘对称设置在所述凸轴的外表面且两个所述凸缘的径向相同，所述滑槽的数量为两个，所述滑槽对称设置在所述收容通孔内壁，单一滑槽与唯一的所述凸缘位置对应。

进一步地，所述凸缘从所述凸轴的一端面延伸至另一相对端面。

进一步地，所述凸轴为圆柱体，所述收容通孔为圆柱型通孔。

进一步地，所述样品接头一端设置有用于固定扭转实验样品的销孔。

进一步地，所述凸轴和所述旋转套筒上均安装有扭矩传感器。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种用于材料力学扭转实验的试验机，包括双向拉压试验机，还包括两个本申请所述的扭转加载装置，所述双向拉压试验机两侧分别固定设置有拉压轴，每一所述拉压轴的一端与对应的所述扭转加载装置中的凸轴连接。

进一步地，所述双向拉压试验机还包括拉压接头，所述拉压接头一端与所述拉压轴连接，所述拉压接头另一端与对应的所述扭转加载装置中的凸轴连接。