CN102042933B - 风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置，由固定工装系统、加载系统、监测系统、承载受力系统组成。固定工装系统，包括底座支架，钢制法兰固定于该底座支架上，两个连接螺栓穿过钢制法兰的两个安装孔和试验件，将试验件固定在底座支架上；加载系统，包括千斤顶和液压泵，二者相连接；监测系统，包括力传感器、位移传感器、应变仪和计算机，位移传感器设置于试验件上，与应变仪相连接，力传感器设置于千斤顶上部，也与应变仪相连接，应变仪与该计算机连接；承载受力系统，包括加载螺栓和螺母，加载螺栓穿设固定螺母、力传感器、千斤顶、钢制法兰的一个安装孔及试验件。
Description
技术领域
本发明涉及一种粘接静强度试验装置，尤指一种风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置。
背景技术
风力发电叶片在运转过程中，叶片根端连接机组轮毂是用一圈螺栓连接叶片根端预埋件。预埋件与玻璃钢间的粘接静强度决定了该部分在极限工况状态下承受的最大静载荷是否满足设计和使用要求。目前，国内的大部分拉伸测试设备的承载能力小于等于100kN，只能完成小于100kN的测试，随着叶片长度的增加，叶根承载静能力大于100kN，这些测试设备已不能满足试验要求，而大型的拉伸测试设备费用高昂，试验代价大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可测试较大承载能力的风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置。
本发明的又一目的在于提供一种结构简单，制造成本低廉，经济适用，安装方便，易于操作，能够均匀平稳的给试验件施加载荷的风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置。
本发明的再一目的在于提供一种可根据力传感器和千斤顶的量程规格，施加不同大小的加载力的风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置。
风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试设备包括：
用来固定试验件的固定工装系统，包括底座支架、钢制法兰及连接螺栓，钢制法兰固定于该底座支架上，且其表面设有三个用来固定和安装试验件的安装孔，两个连接螺栓穿过该钢制法兰的两个安装孔和试验件，将试验件固定在该底座支架的下部；
用来给试验件施加载荷的加载系统，包括千斤顶和用来控制加载的速率的液压泵，该千斤顶设有通孔，并与该液压泵相连接；
用来监测加载过程中试验件力和位移的变化的监测系统，包括力传感器、位移传感器、应变仪和计算机，该位移传感器设置于该试验件上，且与该应变仪相连接，该力传感器设置于该千斤顶上部，其上设有通孔，并与该应变仪相连接，该应变仪与该计算机连接；
用来将载荷传递给试验件的承载受力系统，包括来承受加载力的加载螺栓和用于固定该千斤顶的螺母，该螺母上设有通孔，该加载螺栓依次穿设该螺母的通孔、该力传感器的通孔、该千斤顶的通孔、该钢制法兰的另一个安装孔及该试验件。本发明的有益效果在于：
(1)此试验装置结构简单，制造成本低廉，经济适用，安装方便，易于操作，能够均匀平稳的给试验件施加载荷；
(2)此试验装置能够准确的反映试验件力和位移的变化关系，得出合理真实有效的试验数据；
(3)此试验装置能够保证在加载过程中，试验件的承载力始终处于垂直向上的方向。
(4)此试验装置根据力传感器和千斤顶的量程规格，施加不同大小的加载力。
附图说明
图1：风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置的结构示意图。
主要元件符号说明：
1螺母 2千斤顶 3底座支架 4位移传感器
5连接螺栓 6液压泵 7加载螺栓 8力传感器
9钢制法兰 10连接螺栓 11试验件 12应变仪
13计算机
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征和实施方式易于了解，下面结合具体的实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，一种风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置由固定工装系统，加载系统，承载受力系统和监测系统构成一个整体。具体实施方式如下：
(1)将底座支架3固定在地面上。在支架顶端安装固定钢制法兰9，用来固定试验件11，钢制法兰9表面上有三个安装孔，用来固定和安装试验件11，安装孔的加工尺寸根据试验件螺栓孔的尺寸定制。或者，试验件11的固定方式根据叶片根部的运行情况也可采用两个连接螺栓5固定，底座支架3最好固定在地面上，当然也可以在其它能承载大重载荷的底座上(比如钢铁底座等)。
(2)将连接螺栓5、10穿过钢制法兰9和试验件11两边的螺栓套将试验件11固定在底座支架3上，保证加载过程中，试验件不发生偏移。
(3)将加载螺栓7穿过钢制法兰9，连接在试验件11中间的螺栓套上，该加载螺栓7及钢制法兰9由高强度的合金钢制成，其材料等级大于或等于10.9级，用来承受试验过程中的加载力。
(4)将千斤顶2和力传感器8穿过加载螺栓7，安装放置在钢制法兰9上，并用螺母1拧紧在加载螺栓7上，用来固定千斤顶2和力传感器8，防止在加载过程中脱落。千斤顶2和力传感器8中间有安装的通孔，该螺母1也高强度的合金钢制成，其材料等级大于或等于10.9级。除此之外，还可以如下方式连接(图中未绘示)：
千斤顶2可以位于力传感器8的上方，力传感器8的上下两端设有螺纹，用两根加载螺栓7连接，一根加载螺栓7穿过千斤顶2连接力传感器8的一端，另一根加载螺栓7连接在力传感器8的另一端，并和叶根试验件11连接，这两根螺栓7都用来加载。
(5)将千斤顶2连接在液压泵6上，通过液压泵6控制加载的速率，所述千斤顶2内侧轴向上设有供前述加载螺栓7穿设的通孔。
(6)将位移传感器4和力传感器8分别连接在应变仪12上，然后将应变仪12连接在计算机13上，在试验过程中用来监测试验件载荷和位移的变化。
当作静力拉伸试验时，通过液压泵起升千斤顶2，使加载螺栓7和试验件11(风轮叶片根端预埋件)承受向上的拉力F，计算机通过力传感器8和位移传感器4显示出力和位移的变化曲线。这样即可测试风轮叶片叶根预埋件和玻璃钢的粘接静强度。
该新型风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置具有以下优点：
(1)此试验装置结构简单，制造成本低廉，经济适用，安装方便，易于操作，能够均匀平稳的给试验件施加载荷；
(2)此试验装置能够准确的反映试验件力和位移的变化关系，得出合理真实有效的试验数据；
(3)此试验装置能够保证在加载过程中，试验件的承载力始终处于垂直向上的方向。
(4)此试验装置根据力传感器和千斤顶的量程规格，施加不同大小的加载力。
Claims (4)
1.一种风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置，其特征在于，至少包含：
一个用来固定试验件的固定工装系统，所述固定工装系统由底座支架、钢制法兰、连接螺栓构成，所述钢制法兰固定于该底座支架上，且该钢制法兰表面设有三个用来固定和安装试验件的安装孔，两个连接螺栓穿过该钢制法兰的两个安装孔和试验件，将试验件固定在该底座支架；
一个用来给试验件施加载荷的加载系统，所述加载系统由液压泵和千斤顶构成；
一个用来固定千斤顶和力传感器、并传递载荷给试验件的承载受力系统，所述承载受力系统由加载螺栓和螺母构成，该力传感器设置于该千斤顶上部，该力传感器上设有通孔，所述千斤顶内侧轴向上设有供前述加载螺栓穿设的通孔，该千斤顶并与该液压泵相连接，所述螺母上设有通孔，该加载螺栓依次穿设该螺母的通孔、该力传感器的通孔、该千斤顶的通孔、该钢制法兰的另一个安装孔及该试验件；以及
一个用来监测加载过程中试验件受力和位移的变化监测系统；
所述加载螺栓穿过钢制法兰，连接在试验件中间的螺栓套上。
2.根据权利要求1所描述的试验装置，其特征在于：所述监测系统由力传感器、位移传感器、应变仪和计算机组成。
3.根据权利要求2所描述的试验装置，其特征在于：所述位移传感器设置于该试验件上，且与该应变仪相连接，并该力传感器上与该应变仪相连接，该应变仪与该计算机连接。
4.一种风轮叶片根端预埋件与玻璃钢粘接静强度测试试验装置，其特征在于，至少包含：
一个用来固定试验件的固定工装系统，所述固定工装系统由底座支架、钢制法兰、连接螺栓构成，所述钢制法兰固定于该底座支架上，且该钢制法兰表面设有三个用来固定和安装试验件的安装孔，两个连接螺栓穿过该钢制法兰的两个安装孔和试验件，将试验件固定在该底座支架；
一个用来给试验件施加载荷的加载系统，所述加载系统由液压泵和千斤顶构成；
一个用来固定千斤顶和力传感器、并传递载荷给试验件的承载受力系统，所述承载受力系统包括两根加载螺栓，所述千斤顶位于所述力传感器的上方，该力传感器的上下两端设有螺纹，两根加载螺栓分别连接该两端的螺纹，所述的一根加载螺栓穿过所述千斤顶，连接所述力传感器的一端，另一根加载螺栓连接在力传感器的另一端，并与该试验件连接；
一个用来监测加载过程中试验件受力和位移的变化监测系统。
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