專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于測(cè)試強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及零部件試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于測(cè)試強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
目前，在汽車(chē)制造領(lǐng)域，踏步支架等踏板類(lèi)零件的剛度、強(qiáng)度測(cè)試需求較多，特別對(duì)于懸臂式踏步支架，其剛度、強(qiáng)度是評(píng)價(jià)其乘降性及可靠性的重要參考指標(biāo)。 當(dāng)前對(duì)踏步支架等踏板類(lèi)零件進(jìn)行剛度、強(qiáng)度試驗(yàn)的加載形式主要以下兩種I)采用電液伺服系統(tǒng)加載，通過(guò)計(jì)算機(jī)和電控系統(tǒng)，控制液壓動(dòng)作器，進(jìn)行加載；采集力和位移信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件轉(zhuǎn)換形成力-位移曲線。電液伺服系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)穩(wěn)定，控制精度高，但該系統(tǒng)的設(shè)備十分昂貴，調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)。2)采用砝碼加載，用百分表測(cè)量位移值，采用最小二乘法擬合出力一位移曲線。這種方法優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是精度低，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度不高。綜上所述，提出一種新的、更實(shí)用的零部件剛度、強(qiáng)度試驗(yàn)裝置仍是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種零部件剛度、強(qiáng)度試驗(yàn)裝置，為降低試驗(yàn)成本、確保試驗(yàn)結(jié)果具有相當(dāng)準(zhǔn)確性提供基礎(chǔ)。本實(shí)用新型提供了一種用于測(cè)試強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)裝置，包括底座、固設(shè)于所述底座一側(cè)的加載部件、固設(shè)于所述底座另一側(cè)的夾持部件、設(shè)于所述加載部件和夾持部件之間的傳力部件、位移傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、一端與所述傳力部件連接另一端用于與試驗(yàn)部件連接的拉力傳感器，所述加載部件包括兩根相互平行的、豎直固設(shè)于所述底座上的導(dǎo)軌及設(shè)于所述導(dǎo)軌之間、可相對(duì)于所述導(dǎo)軌上下移動(dòng)的橫梁；所述傳力部件與所述橫梁連接，用于將所述加載部件產(chǎn)生的拉力傳遞至試驗(yàn)部件上，所述拉力傳感器用于測(cè)量所述傳力部件傳遞的力，所述位移傳感器固定于底座上，用于獲取試驗(yàn)部件測(cè)試部位的位移，所述數(shù)據(jù)采集裝置用于記錄所述拉力傳感器和位移傳感器獲取的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)信息生成力-位移曲線。進(jìn)一步地，所述傳力部件包括設(shè)于所述橫梁下方的第一定滑輪、設(shè)于所述底座上的第二定滑輪及繞經(jīng)所述第一定滑輪和第二定滑輪的拉索，所述拉索的一端與所述橫梁連接，其另一端與所述拉力傳感器連接。進(jìn)一步地，所述底座上設(shè)有一組平行的T形槽，所述加載部件、夾持部件、第一定滑輪和第二定滑輪均通過(guò)所述T形槽和T形螺栓固設(shè)于所述底座上。進(jìn)一步地，所述橫梁底面的中心處設(shè)有卡持部，所述卡持部用于與所述拉索連接，所述第一定滑輪設(shè)于所述卡持部的正下方。進(jìn)一步地，所述加載部件為材料試驗(yàn)機(jī)。[0013]進(jìn)一步地，還包括千斤頂，所述千斤頂用于驅(qū)動(dòng)所述橫梁相對(duì)于所述導(dǎo)軌上下移動(dòng)。[0014]進(jìn)一步地，所述加載部件包括電機(jī)，所述導(dǎo)軌為空心結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有齒條，所述 橫梁兩端設(shè)有齒輪，所述電機(jī)、齒條、齒輪配合，用于驅(qū)動(dòng)所述橫梁上下運(yùn)動(dòng)。[0015]進(jìn)一步地，加載部件還包括底板和油缸，所述導(dǎo)軌通過(guò)所述底板固設(shè)于所述底座 上，所述油缸的一端與底板連接，另一端與所述橫梁連接，所述油缸用于驅(qū)動(dòng)所述橫梁相對(duì) 于導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。[0016]進(jìn)一步地，所述油缸的數(shù)量為兩個(gè)，且該兩個(gè)油缸對(duì)稱(chēng)布置在所述橫梁的兩端。[0017]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)軌為空心結(jié)構(gòu)，所述油缸設(shè)于所述導(dǎo)軌內(nèi)。[0018]本實(shí)用新型提出的用于測(cè)試強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)裝置與采用電液伺服加載系統(tǒng)的 試驗(yàn)裝置相比，不需要專(zhuān)用的控制系統(tǒng)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)；與采用砝碼加載 的試驗(yàn)裝置相比，它可以根據(jù)拉力傳感器和位移傳感器獲取的數(shù)據(jù)信息自動(dòng)生成力-位移 曲線，避免了人工測(cè)量產(chǎn)生的誤差，因此，具有精度高的優(yōu)點(diǎn)。


[0019]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新 型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在 附圖中[0020]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于測(cè)試強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖2為圖1所示的試驗(yàn)裝置在試驗(yàn)狀態(tài)下的示意圖。
具體實(shí)施方式
[0022]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可 以相互組合。
以下結(jié)合附圖1和附圖2對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。[0023]為降低試驗(yàn)成本、確保試驗(yàn)結(jié)果具有相當(dāng)準(zhǔn)確性提供基礎(chǔ)，本實(shí)用新型實(shí)施例提 供了一種用于測(cè)試強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)裝置，包括底座1、固設(shè)于所述底座I 一側(cè)的加載部件 2、固設(shè)于所述底座I另一側(cè)的夾持部件3、設(shè)于所述加載部件2和夾持部件3之間的傳力 部件4、一端與所述傳力部件4連接另一端用于與試驗(yàn)部件10連接的拉力傳感器5、位移傳 感器6及數(shù)據(jù)采集裝置7，所述加載部件2包括兩根相互平行的、豎直固設(shè)于所述底座I上 的導(dǎo)軌21及設(shè)于所述導(dǎo)軌21之間、可相對(duì)于所述導(dǎo)軌21上下移動(dòng)的橫梁22 ;所述傳力部 件4與所述橫梁22連接，用于將所述加載部件2產(chǎn)生的拉力傳遞至試驗(yàn)部件10上，所述拉 力傳感器5用于獲取所述傳力部件4傳遞的力，所述位移傳感器6固定于底座I上，用于獲 取試驗(yàn)部件10預(yù)定部位的位移，所述數(shù)據(jù)采集裝置7用于記錄所述拉力傳感器5和位移傳 感器6獲取的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)信息生成力-位移曲線。需要說(shuō)明的是，底座I 一 偵U、底座I另一側(cè)僅為相對(duì)概念，只表示它們之間具有一定距離。該試驗(yàn)裝置可用于測(cè)試汽 車(chē)踏板類(lèi)零部件的強(qiáng)度和剛度，如圖2所示，在試驗(yàn)時(shí)，將拉力傳感器5與試驗(yàn)部件10測(cè)試 部位連接，使位移傳感器6的測(cè)量端抵靠住試驗(yàn)部件10的測(cè)試部位，在加載部件2的橫梁 22往上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，傳力部件4將加載裝置2產(chǎn)生的拉力改變方向后傳遞給拉力傳感器5， 進(jìn)而傳遞至試驗(yàn)部件10，在此過(guò)程中，拉力傳感器可以獲得拉力的大小，位移傳感器6可以獲得試驗(yàn)部件10測(cè)試部位的位移，數(shù)據(jù)采集裝置7根據(jù)上述兩者獲得的力和位移信息生成力-位移曲線，技術(shù)人員可以從該力-位移曲線中獲知試驗(yàn)部件10的強(qiáng)度和剛度。本實(shí)用新型實(shí)施例提出的用于測(cè)試強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)裝置與采用電液伺服加載系統(tǒng)的試驗(yàn)裝置相比，不需要專(zhuān)用的控制系統(tǒng)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)；與采用砝碼加載的試驗(yàn)裝置相比，它可以根據(jù)拉力傳感器5和位移傳感器6獲取的數(shù)據(jù)信息自動(dòng)生成力-位移曲線，避免了人工測(cè)量產(chǎn)生的誤差，因此，具有精度高的優(yōu)點(diǎn)。在上述技術(shù)方案中，傳力部件4可以包括設(shè)于橫梁22下方的第一定滑輪42、設(shè)于底座I上的第二定滑輪43及繞經(jīng)第一定滑輪42和第二定滑輪43的拉索41，拉索41的一端與橫梁22連接，其另一端與拉力傳感器5連接。這里通過(guò)設(shè)置兩個(gè)定滑輪，一方面可以確保拉力傳遞的效率，另一方面，可以方便的改變拉力的方向。當(dāng)然，這里兩個(gè)定滑輪起到的改變拉力方向的功能可以通過(guò)別的方式去實(shí)現(xiàn)，比如在定滑輪相應(yīng)位置設(shè)置孔或拉環(huán)，將拉索41穿過(guò)這些孔和拉環(huán)即可。因拉索41與孔(或者環(huán))之間為滑動(dòng)摩擦，通過(guò)設(shè)置孔(或拉環(huán))來(lái)導(dǎo)向的方式相對(duì)定滑輪的方式，拉力傳遞效率要低一些。另外，這里為達(dá)到相對(duì)較好的傳力效果而將定滑輪數(shù)量設(shè)置成兩個(gè)，在某些要求相對(duì)低的場(chǎng)合，定滑輪數(shù)量也可以設(shè)置成一個(gè)，當(dāng)然也可以設(shè)置成多個(gè)。在上述技術(shù)方案中，底座I上設(shè)有一組平行的T形槽8，加載部件2、夾持部件3、第一定滑輪42和第二定滑輪43均通過(guò)T形槽8和T形螺栓固設(shè)于底座I上。通過(guò)在底座上設(shè)置T形槽，然后利用T形螺栓將相關(guān)部件固定于底座上1，這種結(jié)構(gòu)使得加載部件2、夾持部件3、第一定滑輪42和第二定滑輪43在底座上的安裝比較簡(jiǎn)便，另外它們的位置可以根據(jù)需要，非常方便的進(jìn)行調(diào)整。為方便橫梁22與拉索41的連接，可以在橫梁22底面的中心處設(shè)有卡持部9，卡持部9用于與拉索41連接，第一定滑輪42設(shè)于卡持部9的正下方。這里卡持部件的結(jié)構(gòu)可以類(lèi)似于鉤子、環(huán)形槽、夾子等等。為便于給加載部件2提供動(dòng)力，橫梁22的驅(qū)動(dòng)可以有多種方式，比如以下方式中的一種I)在底座上設(shè)置千斤頂，千斤頂?shù)纳炜s桿抵靠在橫梁22的底面即可，橫梁22在千斤頂?shù)纳ψ饔孟峦线\(yùn)動(dòng)。2)將導(dǎo)軌21設(shè)置成空心結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌21內(nèi)設(shè)有齒條，橫梁22兩端設(shè)有齒輪，通過(guò)電機(jī)、齒條、齒輪配合，可以驅(qū)動(dòng)橫梁22上下運(yùn)動(dòng)。3)在加載裝置2上設(shè)置油缸，導(dǎo)軌21通過(guò)底板11固設(shè)于底座I上，油缸的一端與底板11連接，另一端與橫梁22連接。為使橫梁22受力平衡，油缸的數(shù)量可以為兩個(gè)，且該兩個(gè)油缸對(duì)稱(chēng)布置在橫梁22的兩端。同時(shí)，為使結(jié)構(gòu)更加緊湊，可以將導(dǎo)軌21設(shè)置成空心結(jié)構(gòu)，將油缸設(shè)于導(dǎo)軌21內(nèi)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于測(cè)試強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括底座(I)、固設(shè)于所述底座(1)一側(cè)的加載部件(2)、固設(shè)于所述底座(I)另一側(cè)的夾持部件(3)、設(shè)于所述加載部件(2)和夾持部件(3)之間的傳力部件(4)、位移傳感器(6)、數(shù)據(jù)采集裝置(7)、一端與所述傳力部件(4)連接另一端用于與試驗(yàn)部件(10)連接的拉力傳感器(5)，所述加載部件(2)包括兩根相互平行的、豎直固設(shè)于所述底座(I)上的導(dǎo)軌(21)及設(shè)于所述導(dǎo)軌(21)之間、可相對(duì)于所述導(dǎo)軌(21)上下移動(dòng)的橫梁(22);所述傳力部件(4)與所述橫梁(22)連接，用于將所述加載部件(2)產(chǎn)生的拉力傳遞至試驗(yàn)部件(10)上，所述拉力傳感器(5)用于測(cè)量所述傳力部件(4)傳遞的力，所述位移傳感器(6 )固定于底座(I)上，用于獲取試驗(yàn)部件(10 )測(cè)試部位的位移，所述數(shù)據(jù)采集裝置(7 ) 用于記錄所述拉力傳感器(5)和位移傳感器(6)獲取的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)信息生成力-位移曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述傳力部件(4)包括設(shè)于所述橫梁 (22)下方的第一定滑輪(42)、設(shè)于所述底座(I)上的第二定滑輪(43)及繞經(jīng)所述第一定滑輪(42)和第二定滑輪(43)的拉索(41)，所述拉索(41)的一端與所述橫梁(22)連接，其另一端與所述拉力傳感器(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述底座(I)上設(shè)有一組平行的T形槽(8)，所述加載部件(2)、夾持部件(3)、第一定滑輪(42)和第二定滑輪(43)均通過(guò)所述T 形槽(8)和T形螺栓固設(shè)于所述底座(I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述橫梁(22)底面的中心處設(shè)有卡持部(9)，所述卡持部(9)用于與所述拉索(41)連接，所述第一定滑輪(42)設(shè)于所述卡持部(9)的正下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述加載部件(2)為材料試驗(yàn)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括千斤頂，所述千斤頂用于驅(qū)動(dòng)所述橫梁(22)相對(duì)于所述導(dǎo)軌(21)向上移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述加載部件(2)包括電機(jī)，所述導(dǎo)軌(21)為空心結(jié)構(gòu)，導(dǎo)軌(21)內(nèi)設(shè)有齒條，所述橫梁(22)兩端設(shè)有齒輪，所述電機(jī)、齒條、 齒輪配合，用于驅(qū)動(dòng)所述橫梁(22 )上下運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，加載部件(2)還包括底板和油缸，所述導(dǎo)軌(21)通過(guò)所述底板固設(shè)于所述底座(I)上，所述油缸的一端與底板連接，另一端與所述橫梁(22)連接，所述油缸用于驅(qū)動(dòng)所述橫梁(22)相對(duì)于導(dǎo)軌(21)運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述油缸的數(shù)量為兩個(gè)，且該兩個(gè)油缸對(duì)稱(chēng)布置在所述橫梁(22)的兩端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌(21)為空心結(jié)構(gòu)，所述油缸設(shè)于所述導(dǎo)軌(21)內(nèi)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于測(cè)試強(qiáng)度和剛度的試驗(yàn)裝置，包括底座、固設(shè)于底座一側(cè)的加載部件、固設(shè)于底座另一側(cè)的夾持部件、設(shè)于加載部件和夾持部件之間的傳力部件、一端與傳力部件連接另一端用于與試驗(yàn)部件連接的拉力傳感器、位移傳感器及數(shù)據(jù)采集裝置，加載部件包括兩根相互平行的、豎直固設(shè)于底座上的導(dǎo)軌及設(shè)于導(dǎo)軌之間、可相對(duì)于導(dǎo)軌上下移動(dòng)的橫梁，拉力傳感器用于獲取傳力部件傳遞的力，位移傳感器用于獲取試驗(yàn)部件測(cè)試部位的位移，數(shù)據(jù)采集裝置用于根據(jù)壓力傳感器和位移傳感器獲取的數(shù)據(jù)信息生成力-位移曲線。該試驗(yàn)裝置可用于測(cè)試零部件的剛度和強(qiáng)度，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M13/00GK202836948SQ20122049778
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者汪雙柱, 毛招鳳, 莊良飄 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司