CN101256116B - 轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验方法及装置 - Google Patents
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Abstract
轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验方法及装置，将四个橡胶关节同时放置于一个模拟轴箱系统中，再将模拟轴箱系统安装在试验平台上，通过四个试验轴箱拉杆橡胶关节将拉杆、Z形框架和支座联结在一起；模拟轴箱系统又分别与一个垂向施力装置和横向施力装置相连，其中，所述的垂向施力装置从垂直方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加垂向试验力；所述的横向施力装置是水平布置的，横向施力装置从水平方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加横向试验力。由模拟轴箱系统、垂向加载疲劳试验装置和横向加载疲劳试验装置实现对四个试验轴箱拉杆橡胶关节同时进行径向、轴向、偏转和扭转四向疲劳试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属橡胶复合制品——轴箱拉杆橡胶关节的四向疲劳试验方法及装置，具体说是一种利用系统结构特点将载荷传递到轴箱拉杆橡胶关节上、把系统所受到的两向直线载荷转化为四个轴箱拉杆橡胶关节的径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷、模拟产品实际受力的疲劳试验方法及装置，属于试验设备、试验装备领域。
背景技术
轴箱拉杆橡胶关节广泛应用于机车转向架，是连接轴箱和构架的一系悬挂重要组成部分。轴箱拉杆橡胶关节的主要作用是提供轮对和构架间的弹性定位。为了检测轴箱拉杆橡胶关节的疲劳性能，需要对其进行疲劳试验。因为一个轴箱拉杆系统中包含了四个橡胶关节，每个橡胶关节都受到径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷，且四个橡胶关节受到的载荷条件又各有不同。若对单个产品一个方向接一个方向的单独加载，显然无法较真实反映试件的多向同时疲劳承载情况，因而也就无法反映其所具有的真实疲劳性能，另一方面单向加载试验也延长了试验周期，增大了不必要的试验成本。若简单的用实际载荷方向施力装置同时对单个轴箱拉杆橡胶关节加载，又会产生多向载荷相互干涉。综上所述，很有必要设计新型的试验装置，满足产品实际受力的试验要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验设备或装置的不足，提供了一种新型轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验方法及装置。该方法能较真实反映轴箱拉杆橡胶关节的多向同时疲劳承载情况，多向载荷相互不干涉，且试验周期更短。
本发明的另一目的是提供一种上述方法的装置。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验方法，所述的轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验方法是：将四个橡胶关节同时放置于一个模拟轴箱系统中，再将模拟轴箱系统安装在试验平台上，通过四个试验轴箱拉杆橡胶关节将拉杆、Z形框架和支座联结在一起；模拟轴箱系统又分别与一个垂向施力装置和横向施力装置相连，其中，所述的垂向施力装置安装在模拟轴箱系统垂向上方，垂向施力装置从垂直方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加垂向试验力；垂向施力装置用垂向油缸通过传递垂向载荷的垂向连接头与模拟轴箱系统联结在一起；所述的横向施力装置是水平布置的，横向施力装置从水平方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加横向试验力；通过对模拟轴箱系统施加垂向施力和横向施力两个方向直线载荷，利用系统结构将两向载荷转化为四个轴箱拉杆橡胶关节的径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷传递到单个产品上，从而使每个产品受到不同的径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷。
根据上述方法提供的轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验装置是：所述的轴箱拉杆的四个橡胶关节同时置于模拟轴箱系统内，所述的模拟轴箱系统安装在试验平台上，通过四个试验轴箱拉杆橡胶关节将拉杆、Z形框架和支座联结在一起；模拟轴箱系统又分别与一个垂向施力装置和横向施力装置相连，其中，所述的垂向施力装置安装在模拟轴箱系统垂向上方，垂向施力装置从垂直方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加垂向试验力；垂向施力装置用垂向油缸通过传递垂向载荷的垂向连接头与模拟轴箱系统联结在一起；所述的横向施力装置是水平布置的，横向施力装置从水平方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加横向试验力；横向施力装置用横向油缸通过传递横向载荷的横向连接头和滑台与模拟轴箱系统联结在一起。由垂向施力装置、横向施力装置实现对模拟轴箱系统的垂向、横向两向试验，通过系统结构特点把系统所受到的两向载荷转化为四个轴箱拉杆橡胶关节的径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷。也就是对四个试验轴箱拉杆橡胶关节进行了径向、轴向、偏转和扭转四个方向的试验。
本发明是对系统进行两向加载疲劳试验的装置，通过一套模拟轴箱系统能够同时对四个轴箱拉杆橡胶关节进行四向疲劳试验，准确模拟出轴箱拉杆橡胶关节径向、轴向、偏转和扭转同时承载时的受力特性。
附图说明
图1是本发明的结构示意主视图；
图2是本发明的结构示意侧视图；
图3是本发明的结构示意俯视图；
图中：1、轴箱拉杆橡胶关节，2、左支座，3、拉杆，4、Z形框架，5、垂向施力装置，6、右支座，7、垂向连接头，8、滑台，9、横向连接头，10、锁紧螺母，11、固定架，12、横向施力装置。
具体实施方式
附图给出了本发明的一个实施例，下面将结合附图对本发明作进一步的描述。
从附图中可以看出，本发明为一种对模拟轴箱系统进行两向加载，从而达到对四个轴箱拉杆橡胶关节同时进行四向加载疲劳试验的设备或装置。所述的轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验方法是：将四个橡胶关节同时放置于一个模拟轴箱系统中，再将模拟轴箱系统安装在试验平台上，通过四个试验轴箱拉杆橡胶关节将拉杆、Z形框架和支座联结在一起；模拟轴箱系统又分别与一个垂向施力装置和横向施力装置相连，其中，所述的垂向施力装置安装在模拟轴箱系统垂向上方，垂向施力装置从垂直方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加垂向试验力；垂向施力装置用垂向油缸通过传递垂向载荷的垂向连接头与模拟轴箱系统联结在一起；所述的横向施力装置是水平布置的，横向施力装置从水平方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加横向试验力；通过对模拟轴箱系统施加垂向施力和横向施力两个方向直线载荷，利用系统结构将两向载荷转化为四个轴箱拉杆橡胶关节的径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷传递到单个产品上，从而使每个产品受到不同的径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷。
根据上述方法提供的轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验装置是：所述的轴箱拉杆的四个橡胶关节同时置于模拟轴箱系统内，所述的模拟轴箱系统安装在试验平台上，通过四个试验轴箱拉杆橡胶关节将拉杆、Z形框架和支座联结在一起；模拟轴箱系统又分别与一个垂向施力装置和横向施力装置相连，其中，所述的垂向施力装置安装在模拟轴箱系统垂向上方，垂向施力装置从垂直方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加垂向试验力；垂向施力装置用垂向油缸通过传递垂向载荷的垂向连接头与模拟轴箱系统联结在一起；所述的横向施力装置是水平布置的，横向施力装置从水平方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加横向试验力；横向施力装置用横向油缸通过传递横向载荷的横向连接头和滑台与模拟轴箱系统联结在一起。由垂向施力装置、横向施力装置实现对模拟轴箱系统的垂向、横向两向试验，通过系统结构特点把系统所受到的两向载荷转化为四个轴箱拉杆橡胶关节的径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷。也就是对四个试验轴箱拉杆橡胶关节进行了径向、轴向、偏转和扭转四个方向的试验。
实施例一
一种轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验装置，至少有一个模拟轴箱系统，按一定方式安装了四个轴箱拉杆橡胶关节；至少有一个垂向施力装置5，垂向施力装置5从垂向与模拟轴箱系统相接触，对模拟轴箱系统施加垂向试验力，即对四个轴箱拉杆橡胶关节施加轴向和偏转试验力；至少有一个横向施力装置12，横向施力装置12从横向与模拟轴箱系统相接触，对模拟轴箱系统施加横向试验力，即对四个轴箱拉杆橡胶关节施加径向和扭转试验力；由模拟轴箱系统、垂向施力装置5和横向施力装置12实现对四个轴箱拉杆橡胶关节同时进行径向、轴向、偏转和扭转加载试验。所述的模拟轴箱系统，由Z形框架4、拉杆3(两个)、左支座2和右支座6组成，四个轴箱拉杆橡胶关节分别安装在两个拉杆中，两个拉杆通过轴箱拉杆橡胶关节将Z形框架的两端分别与左支座和右支座联结在一起；所述的垂向施力装置安装在Z形框架上方，是一种可以作上下(往返)垂向运动的垂向油缸。垂向施力装置用垂向油缸通过垂向连接头与Z形框架联结在一起；所述的横向施力装置是水平布置的，横向施力装置是一种可以作往返水平运动的横向油缸。横向施力装置通过横向连接头、固定架、锁紧螺母和滑台与Z形框架联结在一起，锁紧螺母可以将横向连接头锁定在固定架上以保持系统横向位移，Z形框架可以在横向受力的情况下沿滑台作垂向往返运动。
设计装配时，将四个轴箱拉杆橡胶关节分别压装入两个拉杆3内，每个拉杆一端的橡胶关节卡在Z形框架4的八字面内，用螺栓固定，另一端的橡胶关节分别卡在左支座2和右支座6的八字面内，也用螺栓固定，再将左支座2和右支座6固定在试验平台上。横向连接头9的一端与横向施力装置12相连，另一端连接到滑台8上，两个滑台8通过螺杆与Z形框架4的侧板联结在一起，既可释放整个系统的垂向自由度，又可实现对模拟轴箱系统的横向加载；横向加载到一定载荷时，锁紧螺母10将横向连接头9锁定在固定架11上，以保持模拟轴箱系统的横向位移稳定，再用垂向连接头7一端的两块夹板和螺杆将Z形框架4夹紧，另一端与垂向施力装置5相连，实现对模拟轴箱系统的垂向动态加载。
Claims (8)
1.轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验方法，其特征在于：将四个轴箱拉杆橡胶关节同时放置于一个模拟轴箱系统中；所述的模拟轴箱系统，由Z形框架、拉杆、左支座和右支座组成；再将模拟轴箱系统安装在试验平台上，通过四个轴箱拉杆橡胶关节将拉杆、Z形框架和支座联结在一起；模拟轴箱系统又分别与一个垂向施力装置和横向施力装置相连，其中，所述的垂向施力装置安装在模拟轴箱系统垂向上方，垂向施力装置从竖直方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加垂向试验力；所述的横向施力装置是水平布置的，横向施力装置从水平方向与模拟轴箱系统相接触，并对模拟轴箱系统施加横向试验力；通过对模拟轴箱系统施加垂向施力和横向施力两个方向直线载荷，利用系统结构将垂向、横向两向直线载荷转化为四个轴箱拉杆橡胶关节的径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷传递到单个轴箱拉杆橡胶关节上，从而使每个轴箱拉杆橡胶关节受到不同的径向、轴向、偏转和扭转四个方向载荷。
2.一种实现权利要求1所述轴箱拉杆橡胶关节疲劳试验方法的轴箱拉杆橡胶关节四向疲劳试验装置，其特征在于：四个轴箱拉杆橡胶关节同时置于模拟轴箱系统内，模拟轴箱系统又分别与一个垂向施力装置和横向施力装置相连，其中，所述的垂向施力装置安装在模拟轴箱系统垂向上方，垂向施力装置从竖直方向与模拟轴箱系统相接触；所述的横向施力装置是水平布置的，横向施力装置从水平方向与模拟轴箱系统相接触。
3.如权利要求2所述的轴箱拉杆橡胶关节四向疲劳试验装置，其特征在于：所述的模拟轴箱系统安装在试验平台上，通过四个轴箱拉杆橡胶关节将拉杆、Z形框架和支座联结在一起。
4.如权利要求2所述的轴箱拉杆橡胶关节四向疲劳试验装置，其特征在于：所述的垂向施力装置用垂向油缸通过传递垂向载荷的垂向连接头与模拟轴箱系统联结在一起。
5.如权利要求2所述的轴箱拉杆橡胶关节四向疲劳试验装置，其特征在于：所述的横向施力装置用横向油缸通过传递横向载荷的横向连接头和滑台与模拟轴箱系统联结在一起。
6.如权利要求2或3所述的轴箱拉杆橡胶关节四向疲劳试验装置，其特征在于：所述的模拟轴箱系统，由Z形框架、拉杆、左支座和右支座组成，四个轴箱拉杆橡胶关节分别安装在两个拉杆中，两个拉杆通过轴箱拉杆橡胶关节将Z形框架的两端分别与左支座和右支座联结在一起。
7.如权利要求2或4所述的轴箱拉杆橡胶关节四向疲劳试验装置，其特征在于：所述的垂向施力装置安装在Z形框架上方，是一种可以作上下垂向运动的垂向油缸；垂向施力装置通过传递垂向载荷的垂向连接头与Z形框架联结在一起。
8.如权利要求2或5所述的轴箱拉杆橡胶关节四向疲劳试验装置，其特征在于：所述的横向施力装置是水平布置的，横向施力装置是一种可以作往返水平运动的横向油缸；横向施力装置通过传递横向载荷的横向连接头、保持横向位移的锁紧螺母、固定架和释放自由度的滑台与Z形框架联结在一起。
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