一种蠕变-疲劳交互作用试验装置及其载荷加卸载方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102419288A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102419288A(43)申请公布日2012.04.18(21)申请号201110422961.8(22)申请日2011.12.16(71)申请人上海发电设备成套设计研究院地址200240上海市闵行区剑川路1115号(72)发明人林富生孙康侍克献杨昌顺符锐马云海(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹柏子雵(51)Int.Cl.G01N3/34(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种蠕变-疲劳交互作用试验装置及其载荷加卸载方法(57)摘要本发明提供了一种蠕变-疲劳交互作用试验装置，包括杠杆，杠杆的一端与设于高温加热炉内的试样相连，另一端连接上吊杆，上吊杆连接下吊杆，加卸载托盘位于下砝码托盘的下方，试样通过拉杆连接调平传动机构，其特征在于：杠杆与上吊杆相连的端部与调平用位移传感器相连，可编程逻辑控制器分别连接一变频电机机构，调平传动机构及加卸载传动机构分别由一变频电机机构驱动。本发明的另一个技术方案是提供了一种采用上述设备的方法。本发明的成本较低，易实现，具有杠杆式蠕变持久试验机力值稳定、变化可靠等优点；另外，本发明采用位移传感器进行杠杆调平控制，相对于传统的采用光电限位开关控制技术来说控制精度更高。CN102498ACCNN110241928802419300A权利要求书1/1页1.一种蠕变-疲劳交互作用试验装置，包括杠杆（1），杠杆（1）的一端与设于高温加热炉（2）内的试样（3）相连，另一端连接上吊杆（18），上吊杆（18）连接下吊杆（14），在上吊杆（18）及下吊杆（14）上分别设有上砝码托盘（16）及下砝码托盘（12），上砝码（17）及下砝码（13）分别设于上砝码托盘（16）及下砝码托盘（12）上，加卸载托盘（11）位于下砝码托盘（12）的下方，加卸载托盘（11）设于加卸载传动机构（10）上，试样（3）通过拉杆（4）连接调平传动机构（5），其特征在于：杠杆（1）与上吊杆（18）相连的端部与调平用位移传感器（19）相连，调平用位移传感器（19）连接可编程逻辑控制器（15），可编程逻辑控制器（15）分别连接一变频电机机构，调平传动机构（5）及加卸载传动机构（10）分别由一变频电机机构驱动。2.如权利要求1所述的一种蠕变-疲劳交互作用试验装置，其特征在于：所述变频电机机构为相连的电机及变频器，变频器与所述可编程逻辑控制器（15）相连，电机驱动所述加卸载传动机构（10）。3.如权利要求1所述的一种蠕变-疲劳交互作用试验装置，其特征在于：所述变频电机机构为相连的电机及变频器，变频器与所述可编程逻辑控制器（15）相连，可编程逻辑控制器（15与调平用位移传感器（19）相连，电机驱动所述调平传动机构（5）。4.如权利要求1所述的一种蠕变-疲劳交互作用试验装置，其特征在于：所述变频电机机构为具有变频功能的变频电机。5.一种采用了如权利要求1所述的蠕变-疲劳交互作用试验装置的载荷加卸载方法，其特征在于，步骤为：步骤1、采用高温加热炉（2）将试样（3）加热到试验所需温度并保温；步骤2、根据试验应力及应力比计算最大载荷和最小载荷，其中最小载荷由加载在上砝码托盘（16）的上砝码（17）的重量实现，最大载荷由包括最小载荷、下吊杆（14）的重量和下砝码托盘（12）的重量以及加载在下砝码托盘（12）上的下砝码（13）的重量实现；步骤3、卸载时，通过变频电机机构带动加卸载托盘（11）向上移动，托起下砝码托盘（12）及其上的上砝码（13），使得试样（3）仅受最小载荷作用；加载时，通过变频电机机构带动加卸载托盘（11）向下移动，使得下吊杆（14）与上吊杆（18）之间形成进行刚性连接，从而使得试样（3）受最大载荷，由可编程逻辑控制器（15）控制变频电机机构的速率，也可以控制加载与卸载之间的时间间隔，从而可以执行不同保持时间和加卸载速率的蠕变-疲劳交互作用试验；同时在整个试验过程中，由调平用位移传感器（19）实时反馈杠杆（1）的位置信息给可编程逻辑控制器（15），可编程逻辑控制器（15）根据反馈信息，及时控制与调平传动机构（5）相连的变频电机机构进行正转或反转以保持杠杆（1）处于水平状态。2CCNN110241928802419300A说明书1/3页一种蠕变-疲劳交互作用试验装置及其载荷加卸载方法技术领域[0001]本发明涉及一种金属材料的蠕变-疲劳性能检测试验装置及采用该装置的方法，适用于检测材料在蠕变-疲劳交互作用条件下的性能，属于高温材料技术领域。背景技术[0002]发电设备、石油化工和航空航天高温部件常在高温下承受周期性力，在运行过程中其材料或结构受到蠕变-疲劳交互作用。蠕变损伤和疲劳损伤具有