CN104181054B - 水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置及方法，其中试验装置包括平台、设置在平台上一侧的支座、设置在平台上另外一侧的水平加载液压缸、固定设置在支座和水平加载液压缸之间的水平支撑柱、可沿水平支撑柱来回移动并锁紧固定在水平支撑柱上的横梁箱体、模拟驱动轮装置一、模拟驱动轮装置二、用来测量水平加载液压缸加载载荷的载荷传感器、用来测量水平加载液压缸加载位移的位移传感器和控制器；模拟驱动轮装置一和模拟驱动轮装置二分别通过横梁箱体和水平加载液压缸来实现水平方向上的移动，控制器与载荷传感器、位移传感器和水平加载液压缸电气控制连接。本发明减短了橡胶履带的开发周期，降低了橡胶履带的试验成本。

Description

水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置及方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶履带延伸率、扯断试验装置及方法，尤其涉及一种水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置及方法。

背景技术

橡胶履带是一种橡胶与其他高分子增强材料的复合制品，配上橡胶履带的特种车辆如同穿上盔甲的战士，在复杂地形条件下通过能力强、行动敏捷、对路面破坏小，因此，橡胶履带板也被誉为路面的“护身符”。整体式橡胶履带在履带式车辆中有着十分广泛的用途，在工程机械、建筑机械、运输机械、农业机械、园林机械、军用机械与装备上都有它的应用。

为了确保橡胶履带装车运行的可靠性，避免在颠簸状态下，橡胶履带发生问题，正式装车运行前都要对橡胶履带进行相应的力学性能试验，其中主要力学性能包括额定设计载荷下的延伸率及扯断、断裂强力和扯断延伸率及扯断、整体穿刺强度，驱动齿、导向齿剪切强度等，在众多项目中延伸率及扯断是关键的性能参数，其目的是测试整体式橡胶履带在额定张紧力下的永久变形以及破坏时的最大载荷。与传统的橡胶材料延伸率及扯断试验比较，整体式橡胶履带延伸率及扯断试验需要的试验载荷和安装空间都要大，试验装置的结构设计也较为复杂，国内外尚无类似的技术方案可借鉴。

现有的整体式橡胶履带延伸率及扯断试验技术方案主要是采用以下几种：1、将整体式橡胶履带成比例缩小，制成小试样进行延伸率及扯断试验；2、对整体式橡胶履带所涉及的材料进行延伸率及扯断试验；3、将整体式橡胶履带直接装车运行检验其延伸率及扯断性能。

但是，以上几种试验方案均存在问题：第1种方案中进行试验的是缩小比例的试样，其和真实成品的实际使用状态相差较大，最终收集到的是缩小比例试样的延伸率及扯断性能参数，很难准确反映整体式橡胶履带成品的延伸率及扯断性能；第2种方案是对整体式橡胶履带所涉及的材料进行延伸率及扯断试验，但是整体式橡胶履带材料的延伸率及扯断性能试验数据只能作为研发过程中的参考，也不能准确反映整体式橡胶履带成品的延伸率及扯断性能；第3种方案将成品直接装车运行进行试验，国内许多整体式橡胶履带生产企业和科研单位均是采用这种试验方法，但是这种方法只能测试出成品的延伸率及扯断性能是否合格，无法采集到研究过程中的试验数据如橡胶履带延伸率和橡胶履带扯断时的具体数据，也无法指导产品研发，只能起到事后预防的作用，造成开发周期长、试验成本高、无法获得所需的试验数据。

公开号为CN101105434A，公开日为2008年1月16日的中国发明专利公开了一种汽车顶棚面料延伸率测试装置，其是在悬臂框架的上部设置用于夹持面料的压块，在压块与悬臂框架之间设置用于推动压块移动的压紧机构。

该专利文献中的测试装置只能对一截试样进行延伸率测试且其测试的试样状态是竖直状态，而在实际的使用过程中，橡胶履带是整体式的且是呈水平状态的，所以该测量装置无法模拟橡胶履带的实际使用状态，从而无法对水平状态下整体式橡胶履带进行延伸率及扯断试验。

申请公布号为CN102426139A，申请公布日为2012年4月25日的中国发明专利公开了一种拉伸机延伸率自动测试装置，其特征是由强力磁铁吸座A、强力磁铁吸座B、半圆销、梯形卡块、导向轮支架和转向轮支架、螺栓、位移传感器A和位移传感器B、拉绳A、拉绳B、重锤、直角框架和尼龙轮A、尼龙轮B、尼龙轮C、尼龙轮D组成；导向轮支架的底端通过螺钉固定在直角框架竖直架的下端位置，导向轮支架的上端开有通槽，通槽壁上并排设有两个销钉通孔，尼龙轮A、尼龙轮B放入通槽中，销钉穿过尼龙轮A、尼龙轮B中心孔并固定在两个孔中，尼龙轮A、尼龙轮B上带有轮毂凹槽；转向轮支架的底端通过螺钉固定在直角框架竖直架的上端位置，转向轮支架的上端设有阶梯轴，阶梯轴穿过尼龙轮C、尼龙轮B，两尼龙轮之间用垫片隔开，阶梯轴尾端用螺钉将两尼龙轮轴向固定；导向轮支架上尼龙轮A、尼龙轮B的轮毂右侧边缘与转向轮支架上尼龙轮C、尼龙轮D的轮毂中心在竖直方向上分别相应对齐，尼龙轮A、尼龙轮B与尼龙轮C、尼龙轮D为轴向垂直装配；位移传感器A、位移传感器B的底端分别通过螺钉固定在直角框架水平架上，位移传感器A位于直角框架水平架中间，位移传感器B位于直角框架水平架右端；位移传感器B水平中心线低于转向轮支架水平中心线10～15mm，高于或平行于位移传感器A水平中心线；位移传感器A、位移传感器B上端设有轮毂，并通过数据线连接数据采集单片机；组装后的直角框架用螺栓固定在拉伸试验机顶部横梁上；拉绳A一端固定在强力磁铁吸座A的螺钉上，通过导向轮支架外端尼龙轮A的轮毂凹槽，向上通过转向轮支架外端尼龙轮C的轮毂凹槽，再通过位移传感器A的轮毂凹槽并缠绕一周，另一端连接重锤；拉绳B一端固定在强力磁铁吸座B的螺钉上，通过导向轮支架A里端尼龙轮B的轮毂凹槽，向上通过转向轮支架里端尼龙轮D的轮毂凹槽，连接位移传感器B的轮毂凹槽并缠绕一周，另一端连接重锤；试验样品通过梯形卡块及半圆销固定在拉伸试验机梯形槽内；强力磁铁吸座A、强力磁铁吸座B中心置于试验样品的试验标距L上下两点位置上。

该专利文献中的测试装置主要是测量金属材料的延伸率且其测试的试样状态也是竖直状态，也无法对水平状态下整体式橡胶履带进行延伸率及扯断试验。

综上，如何设计一种橡胶履带延伸率、扯断试验的试验装置及方法，使其能模拟橡胶履带的实际使用状态对水平状态下整体式橡胶履进行延伸率及扯断试验并能从延伸率及扯断试验中测得相关数据指导产品研发，且其能保证测得的相关数据能准确反映整体式橡胶履带成品的延伸率及扯断性能是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种水平状态下整体式橡胶履延伸率、扯断试验装置及方法，其能模拟橡胶履带的实际使用状态对水平状态下整体式橡胶履进行延伸率及扯断试验，并能从延伸率及扯断试验中测得相关数据指导产品研发，且其测得的相关数据能准确反映整体式橡胶履带成品的延伸率及扯断性能，减短了橡胶履带的开发周期，降低了橡胶履带的试验成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置，包括平台，所述水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置还包括设置在所述平台上一侧的支座、设置在所述平台上另外一侧的水平加载液压缸、固定设置在所述支座和水平加载液压缸之间的水平支撑柱、可沿水平支撑柱来回移动并锁紧固定在所述水平支撑柱上的横梁箱体、模拟驱动轮装置一、模拟驱动轮装置二、用来测量所述水平加载液压缸加载载荷的载荷传感器、用来测量所述水平加载液压缸加载位移的位移传感器和控制器；所述模拟驱动轮装置一和模拟驱动轮装置二分别通过所述横梁箱体和水平加载液压缸来实现水平方向上的移动，所述控制器与载荷传感器、位移传感器和水平加载液压缸电气控制连接。

优选的，所述模拟驱动轮装置一包括叉座一、固定轴一、模拟驱动轮一和两端的端盖连接板一；所述叉座一包括背板一和设置在所述背板一上的两侧叉体一，所述模拟驱动轮一通过间隙配合与所述固定轴一转动连接，所述固定轴一设置在所述叉座一的两侧叉体一之间且所述固定轴一的两端穿过所述叉座一的两侧叉体一，所述两端的端盖连接板一通过螺丝一分别和穿过所述叉座一的两侧叉体一的固定轴一的两端连接，再通过螺丝二将所述两端的端盖连接板一分别连接到所述叉座一的两侧叉体一上。

优选的，所述横梁箱体包括两个箱体，分别为上箱体和下箱体，其中一个箱体为液压缸，其另外一个箱体固定设置在所述一个箱体的活塞杆上；在所述一个箱体的活塞杆回缩作用力下两个箱体相接触，使得所述两个箱体夹紧固定在所述水平支撑柱上，在两个箱体相接触的部位上分别开有缺口一和缺口二，当所述两个箱体相接触时，所述缺口一和缺口二形成与所述水平支撑柱相匹配的通孔。

优选的，所述横梁箱体包括两个箱体，分别为上箱体和下箱体，所述横梁箱体还包括锁紧螺杆和锁紧螺母；所述锁紧螺杆穿过两个箱体且所述锁紧螺母分别锁紧在穿过两个箱体的锁紧螺杆的两端上；通过锁紧螺母和所述锁紧螺杆相配合使得所述两个箱体相接触，从而将两个箱体锁紧固定在所述水平支撑柱上，在两个箱体相接触的部位上分别开有缺口一和缺口二，当所述两个箱体相接触时，所述缺口一和缺口二形成与所述水平支撑柱相匹配的通孔。

优选的，在所述水平加载液压缸上还设置有用于推动所述横梁箱体沿水平支撑柱来回移动的水平液压缸或水平气缸，所述水平液压缸或水平气缸的活塞杆与所述横梁箱体固定连接。

优选的，所述模拟驱动轮装置二包括叉座二、固定轴二、模拟驱动轮二和两端的端盖连接板二；所述叉座二包括背板二和设置在所述背板二上的两侧叉体二，所述模拟驱动轮二通过间隙配合与所述固定轴二转动连接，所述固定轴二设置在所述叉座二的两侧叉体二之间且所述固定轴二的两端穿过所述叉座二的两侧叉体二，所述两端的端盖连接板二通过螺丝三分别和穿过所述叉座二的两侧叉体二的固定轴二的两端连接，再通过螺丝四将所述两端的端盖连接板二分别连接到所述叉座二的两侧叉体二上。

优选的，在所述横梁箱体上还设置有水平支杆，所述载荷传感器的一侧与所述水平支杆相连接，其另外一侧与所述模拟驱动轮装置一的背板一相连接，即将所述载荷传感器安装在所述水平支杆和背板一之间；所述水平加载液压缸的活塞杆端部与所述模拟驱动轮装置一的背板二相连接；所述位移传感器安装在所述水平加载液压缸的活塞杆尾部上。

优选的，在所述横梁箱体上还设置有水平支杆，所述水平支杆与所述模拟驱动轮装置一的背板一相连接；所述载荷传感器的一侧与所述水平加载液压缸的活塞杆端部相连接，其另外一侧与所述模拟驱动轮装置二的背板二相连接，即将所述载荷传感器安装在所述水平加载液压缸的活塞杆端部和背板二之间；所述位移传感器安装在所述水平加载液压缸的活塞杆尾部上。

本发明还公开一种使用如上所述的水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置的方法，其是通过所述模拟驱动轮装置一和模拟驱动轮装置二来模拟橡胶履带的实际使用状态对水平状态下整体式橡胶履进行延伸率及扯断试验，并通过所述载荷传感器和位移传感器从延伸率及扯断试验中测得相关数据指导产品研发。

优选的，所述水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置包括平台，其还包括设置在所述平台上一侧的支座、设置在所述平台上另外一侧的水平加载液压缸、固定设置在所述支座和水平加载液压缸之间的水平支撑柱、可沿水平支撑柱来回移动并锁紧固定在所述水平支撑柱上的横梁箱体、模拟驱动轮装置一、模拟驱动轮装置二、用来测量所述水平加载液压缸加载载荷的载荷传感器、用来测量所述水平加载液压缸加载位移的位移传感器和控制器；所述模拟驱动轮装置一和模拟驱动轮装置二分别通过所述横梁箱体和水平加载液压缸来实现水平方向上的移动，所述控制器与载荷传感器、位移传感器和水平加载液压缸电气控制连接；

所述模拟驱动轮装置一包括叉座一、固定轴一、模拟驱动轮一和两端的端盖连接板一；所述叉座一包括背板一和设置在所述背板一上的两侧叉体一，所述模拟驱动轮一通过间隙配合与所述固定轴一转动连接，所述固定轴一设置在所述叉座一的两侧叉体一之间且所述固定轴一的两端穿过所述叉座一的两侧叉体一，所述两端的端盖连接板一通过螺丝一分别和穿过所述叉座一的两侧叉体一的固定轴一的两端连接，再通过螺丝二将所述两端的端盖连接板一分别连接到所述叉座一的两侧叉体一上；

所述模拟驱动轮装置二包括叉座二、固定轴二、模拟驱动轮二和两端的端盖连接板二；所述叉座二包括背板二和设置在所述背板二上的两侧叉体二，所述模拟驱动轮二通过间隙配合与所述固定轴二转动连接，所述固定轴二设置在所述叉座二的两侧叉体二之间且所述固定轴二的两端穿过所述叉座二的两侧叉体二，所述两端的端盖连接板二通过螺丝三分别和穿过所述叉座二的两侧叉体二的固定轴二的两端连接，再通过螺丝四将所述两端的端盖连接板二分别连接到所述叉座二的两侧叉体二上；

所述使用水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置的方法包括以下步骤：

a、整体式橡胶履带安装步骤：根据整体式橡胶履带的型号，选择好与其相匹配的模拟驱动轮一和模拟驱动轮二，将整体式橡胶履带的两端分别安装到所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二上，将所述固定轴一和固定轴二通过间隙配合分别与所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二配合转动连接起来，再通过所述端盖连接板一和端盖连接板二分别将安装有模拟驱动轮一的固定轴一和安装有模拟驱动轮二的固定轴二固定连接到所述叉座一的两侧叉体一之间和叉座二的两侧叉体二之间，安装完成后，所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二的圆心在同一水平线上；

b、整体式橡胶履带张紧步骤：控制所述横梁箱体沿水平支撑柱移动，从而带动所述模拟驱动轮装置一移动，使得所述整体式橡胶履带处于初始张紧状态后，停止移动所述横梁箱体，此时，所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二的圆心之间的水平距离计为L₀；

c、整体式橡胶履带延伸率测试步骤：控制所述水平加载液压缸的活塞杆回缩，从而带动模拟驱动轮装置二移动对整体式橡胶履带逐渐施加作用力直至达到设计载荷，达到设计载荷后，控制所述水平加载液压缸停止施加作用力，此时，所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二的圆心之间的水平距离计为L₁，

再根据公式：

计算出整体式橡胶履带的延伸率；

d、整体式橡胶履带扯断测试步骤：控制所述水平加载液压缸继续逐渐施加作用力，直至所述整体式橡胶履带被扯断，整体式橡胶履带被扯断后，控制所述水平加载液压缸停止施加作用力；此时，可通过所述载荷传感器和位移传感器得到相关的试验数据。

本发明的有益效果在于：本发明能模拟橡胶履带的实际使用状态对水平状态下整体式橡胶履进行延伸率及扯断试验，并能从延伸率及扯断试验中测得相关数据指导产品研发，且其测得的相关数据能准确反映整体式橡胶履带成品的延伸率及扯断性能，减短了橡胶履带的开发周期，降低了橡胶履带的试验成本；本发明中的试验装置通过设计封闭的框架式水平载荷加载结构，保证了水平加载液压缸加载时的内力平衡，保证了水平加载液压缸加载时的平稳性，从而本实施例中的水平加载液压缸能提供一个较大的加载力，满足了整体式橡胶履带的延伸率及扯断试验的要求，另外，封闭的框架式水平载荷加载结构保证了水平加载液压缸加载时的平稳性，使得水平加载液压缸能平稳加载，从而还提高了得到的试验数据的精确性；本发明中的试验装置通用性强，适用于对各种型号规格的整体式橡胶履带进行延伸率及扯断试验，降低了试验成本。

附图说明

图1为本发明实施例1中的试验装置的主视结构示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例1中的试验装置的左视结构示意图；

图4为图2中模拟驱动轮装置一处的局部结构示意图；

图5为图2中模拟驱动轮装置二处的局部结构示意图；

图6为本发明实施例1中的模拟驱动轮装置一的爆炸结构示意图；

图7为本发明实施例1中的模拟驱动轮装置一的立体结构示意图；

图8为本发明实施例1中的模拟驱动轮装置二的立体结构示意图；

图9为本发明实施例1中的横梁箱体处的立体结构示意图；

图10为本发明实施例2中的试验装置的主视结构示意图；

图11为本发明实施例2中的横梁箱体处的立体结构示意图；

图12为沿图10中B-B线的剖视结构示意图；

图13为图12中模拟驱动轮装置一处的局部结构示意图；

图14为图12中模拟驱动轮装置二处的局部结构示意图；

图中：1.平台，2.支座，3.水平加载液压缸，31.水平加载液压缸的活塞杆，4.水平支撑柱，5.横梁箱体，51.上箱体，511.上箱体缸体，512.上箱体活塞杆，52.下箱体，53.锁紧螺杆，54.锁紧螺母，6.模拟驱动轮装置一，61.叉座一，611.背板一,612.叉体一,62.固定轴一,63.模拟驱动轮一,64.端盖连接板一,7.模拟驱动轮装置二，71.叉座二，711.背板二，712.叉体二，72.模拟驱动轮二，73.端盖连接板二，8.载荷传感器，9.整体式橡胶履带，10.螺丝一，11.螺丝二，12.限位套筒，13.加强筋，14.工艺通孔，15.缺口一，16.缺口二，17.水平液压缸的活塞杆，18.连接板，19.螺丝三，20.螺丝四，21.水平支杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的阐述。

实施例1：如图1至图3所示，一种水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置，包括平台1，所述水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置还包括设置在所述平台1上一侧的支座2、设置在所述平台1上另外一侧的水平加载液压缸3、固定设置在所述支座2和水平加载液压缸3之间的水平支撑柱4、可沿水平支撑柱4来回移动并锁紧固定在所述水平支撑柱4上的横梁箱体5、模拟驱动轮装置一6、模拟驱动轮装置二7、用来测量所述水平加载液压缸3加载载荷的载荷传感器8、用来测量所述水平加载液压缸3加载位移的位移传感器（图中未示出）和控制器（图中未示出）；所述模拟驱动轮装置一6和模拟驱动轮装置二7分别通过所述横梁箱体5和水平加载液压缸3来实现水平方向上的移动，所述控制器与载荷传感器8、位移传感器和水平加载液压缸3电气控制连接。本实施例是将整体式橡胶履带9的两端分别安装到模拟驱动轮装置一6和模拟驱动轮装置二7上后，通过模拟驱动轮装置一6和模拟驱动轮装置二7来模拟橡胶履带的实际使用状态，通过水平加载液压缸3来对水平状态下整体式橡胶履进行延伸率及扯断试验，并通过载荷传感器8和位移传感器来收集相关数据指导产品研发。一般整体式橡胶履带的直径可达2米多，按照橡胶履带延伸率试验大纲的要求，为了保证能完成橡胶履带的延伸率试验，一般试验装置的长度可达到10米多，需要的安装空间较大，本实施例采用水平卧式结构，满足了安装空间的要求。所述水平支撑柱4设置有两根，其一端焊接在所述支座2上，其另外一端焊接在所述水平加载液压缸3上，两根水平支撑柱4、支座2和水平加载液压缸3组成了一个封闭的框架式水平载荷加载结构，在进行延伸率试验时，需要水平加载液压缸3对整体式橡胶履带9所需施加一个较大的作用力，在进行扯断试验时，所需的作用力就更加大，本实施例中封闭的框架式水平载荷加载结构保证了水平加载液压缸加载时的内力平衡，保证了水平加载液压缸加载时的平稳性，从而本实施例中的水平加载液压缸能提供一个较大的加载力，能加载到600KN以上，满足了整体式橡胶履带的延伸率及扯断试验的要求，另外，由于本实施例保证了水平加载液压缸加载时的平稳性，使得水平加载液压缸能平稳加载，从而还提高了得到的试验数据的精确性。

如图6和图7所示，所述模拟驱动轮装置一6包括叉座一61、固定轴一62、模拟驱动轮一63和两端的端盖连接板一64；所述叉座一61包括背板一611和设置在所述背板一611上的两侧叉体一612，所述模拟驱动轮一63通过间隙配合与所述固定轴一62转动连接，所述固定轴一62设置在所述叉座一的两侧叉体一612之间且所述固定轴一62的两端穿过所述叉座一的两侧叉体一612，所述两端的端盖连接板一64通过螺丝一10分别和穿过所述叉座一的两侧叉体一612的固定轴一62的两端连接，再通过螺丝二11将所述两端的端盖连接板一64分别连接到所述叉座一的两侧叉体一612上。本实施例将模拟驱动轮装置一6设计成可拆装的结构，当进行试验前，先选择与整体式橡胶履带相匹配的模拟驱动轮一63，再将模拟驱动轮一63安装到叉座一61上，当需要对不同型号规格的整体式橡胶履带进行试验时，可以先将模拟驱动轮一63拆卸下来，另外再选择好与不同型号规格的整体式橡胶履相匹配的模拟驱动轮一63进行重新安装，进行试验，这样，本实施例可适用于不同型号规格的整体式橡胶履带，提高了通用性，降低了试验成本。所述模拟驱动轮一63通过间隙配合与所述固定轴一62转动连接，当整体式橡胶履带9安装到模拟驱动轮一63上时，可以将模拟驱动轮一63进行旋转调整，使得模拟驱动轮一63上的齿形和整体式橡胶履带9上的齿形相吻合，使两者充分接触，从而使得载荷均匀分布，避免了整体式橡胶履带局部应力集中现象的发生。为保证模拟驱动轮一63在旋转过程中，始终处于固定轴一62的中间位置，在固定轴一62的两端外部上还套装有限位套筒12，安装时，先将所述模拟驱动轮一63安装到固定轴一62的中部位置上，再将两个限位套筒12套装在固定轴一62的两端外部上，最后再通过两端的端盖连接板一64将固定轴一62连接到所述叉座一的两侧叉体一612之间。安装好后，限位套筒12的一端与模拟驱动轮一63相接触，其另外一端与所述叉座一的叉体一612相接触，这样通过两个限位套筒12就将模拟驱动轮一63限位到了固定轴一62的中部位置上。为了保证叉座一61的强度，在背板一611和叉体一612之间还焊接有加强筋13。在背板一611上对称均匀加工有工艺通孔14，以达到减小弯矩和应力集中，满足大跨距高强度试验要求。

如图4和图9所示，所述横梁箱体5包括两个箱体，分别为上箱体51和下箱体52，其中一个箱体为液压缸，其另外一个箱体固定设置在所述一个箱体的活塞杆上；在所述一个箱体的活塞杆回缩作用力下两个箱体相接触，使得所述两个箱体夹紧固定在所述水平支撑柱4上，在两个箱体相接触的部位上分别开有缺口一15和缺口二16，当所述两个箱体相接触时，所述缺口一15和缺口二16形成与所述水平支撑柱4相匹配的通孔。在本实施例中，将上箱体51设置为液压缸，其包括上箱体缸体511和上箱体活塞杆512，上箱体活塞杆512共设置有四个，其均匀分布在靠近上箱体缸体511的四个角的位置上，所述下箱体52与四个上箱体活塞杆512的端部焊接，这里，也可以将下箱体52设置为液压缸，将上箱体51焊接在下箱体活塞杆的端部上。所述横梁箱体5类似一个液压钳，当需要横梁箱体5沿水平支撑柱移动时，可以先控制所述上箱体活塞杆512伸出，从而使上箱体51和下箱体52分开，松开对水平支撑柱4的夹紧，等移动到合适的位置上时，再控制所述上箱体活塞杆512回缩，从而使上箱体51和下箱体52相接触，夹紧固定在水平支撑柱4上。这样将横梁箱体设置成可在水平支撑柱上来回移动，一是为了使本实施例适用于不同周长规格的整体式橡胶履带，当整体式橡胶履带的周长较大或较小时，可将横梁箱体5移动从而调整模拟驱动轮装置一6和模拟驱动轮装置二7之间的距离来适用于不同周长规格的整体式橡胶履带，满足不同周长规格的整体式橡胶履带水平安装空间的要求，进一步提高了本实施例的通用性，降低了试验成本；二是提供了一个对整体式橡胶履带进行张紧的功能，即将整体式橡胶履带9安装到模拟驱动轮装置一6和模拟驱动轮装置二7上后，因为整体式橡胶履带9处于松软状态，所以在进行延伸率试验前，需先将整体式橡胶履带9张紧，本实施例是通过横梁箱体5移动带动模拟驱动轮装置一6移动来实现整体式橡胶履带9的张紧。

将整体式橡胶履带9安装到模拟驱动轮装置一6和模拟驱动轮装置二7上后，本实施例能将整体式橡胶履带9进行初始张紧，以便于进行下一步的延伸率试验。

如图1、图2和图9所示，由于横梁箱体5较重，为了便于其在水平支撑柱4上的移动，在所述水平加载液压缸3上还设置有用于推动所述横梁箱体5沿水平支撑柱4来回移动的水平液压缸，此处也可以设置为水平气缸，所述水平液压缸的活塞杆17与所述横梁箱体5焊接。在本实施例中，所述水平液压缸设置有两个，在横梁箱体5的下箱体52上还设置有连接板18，水平液压缸的活塞杆17是焊接在下箱体52的连接板18上。

如图5和图8所示，所述模拟驱动轮装置二7的结构和模拟驱动轮装置一6类似，所述模拟驱动轮装置二7包括叉座二71、固定轴二（图中未示出）、模拟驱动轮二72和两端的端盖连接板二73；所述叉座二71包括背板二711和设置在所述背板二711上的两侧叉体二712，所述模拟驱动轮二72通过间隙配合与所述固定轴二转动连接，所述固定轴二设置在所述叉座二的两侧叉体二712之间且所述固定轴二的两端穿过所述叉座二的两侧叉体二712，所述两端的端盖连接板二73通过螺丝三19分别和穿过所述叉座二的两侧叉体二712的固定轴二的两端连接，再通过螺丝四20将所述两端的端盖连接板二73分别连接到所述叉座二的两侧叉体二712上。模拟驱动轮装置二7设计成可拆装的结构，也是和模拟驱动轮装置一6一样，使本实施例可适用于不同型号规格的整体式橡胶履带，提高了通用性，降低了试验成本。所述模拟驱动轮二72通过间隙配合与所述固定轴二转动连接，当整体式橡胶履带安装到模拟驱动轮二上时，可以将模拟驱动轮二72进行旋转调整，使得模拟驱动轮二72上的齿形和整体式橡胶履带9上的齿形相吻合，使两者充分接触，从而使得载荷均匀分布，避免了整体式橡胶履带局部应力集中现象的发生。为保证模拟驱动轮二72在旋转过程中，始终处于固定轴二的中间位置，在固定轴二的两端外部上也套装有限位套筒12。为了保证叉座二71的强度，在背板二711和叉体二712之间也焊接有加强筋13。在背板二711上也对称均匀加工有工艺通孔14，以达到减小弯矩和应力集中，满足大跨距高强度试验要求。

如图4、图5和图9所示，在所述横梁箱体5上还焊接有水平支杆21，在本实施例中水平支杆21焊接在所述横梁箱体的下箱体52上，也可以将水平支杆21焊接在所述横梁箱体的上箱体51上，所述载荷传感器8的一侧通过螺丝与所述水平支杆21相连接，其另外一侧通过螺丝与所述模拟驱动轮装置一的背板一611相连接，即将所述载荷传感器8安装在所述水平支杆21和背板一611之间；所述水平加载液压缸的活塞杆31端部通过螺丝与所述模拟驱动轮装置一的背板二711相连接；所述位移传感器（图中未示出）安装在所述水平加载液压缸的活塞杆17尾部上。

如图1至图8所示，本发明还公开一种使用如上所述的水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置的方法，其是通过所述模拟驱动轮装置一6和模拟驱动轮装置二7来模拟橡胶履带的实际使用状态对水平状态下整体式橡胶履9进行延伸率及扯断试验，并通过所述载荷传感器8和位移传感器从延伸率及扯断试验中测得相关数据指导产品研发。

上述方法中是先利用所述横梁箱体5沿水平支撑柱4移动，从而带动使得所述模拟驱动轮装置一6移动，使得所述整体式橡胶履带9处于初始张紧状态后，控制所述横梁箱体5停止移动并锁紧在水平支撑柱4上，再控制所述水平加载液压缸的活塞杆31回缩，带动使得所述模拟驱动轮装置二7移动，从而对水平状态下整体式橡胶履带9进行延伸率及扯断试验的，具体步骤如下：

a、整体式橡胶履带安装步骤：根据整体式橡胶履带的型号，选择好与其相匹配的模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72，将整体式橡胶履带9的两端分别安装到所述模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72上，将所述固定轴一62和固定轴二通过间隙配合分别与所述模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72配合转动连接起来，再通过所述端盖连接板一64和端盖连接板二73分别将安装有模拟驱动轮一63的固定轴一62和安装有模拟驱动轮二72的固定轴二固定连接到所述叉座一的两侧叉体一612之间和叉座二的两侧叉体二712之间，安装完成后，所述模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72的圆心在同一水平线上；

b、整体式橡胶履带张紧步骤：控制所述横梁箱体5沿水平支撑柱4移动，从而带动所述模拟驱动轮装置一6移动，使得所述整体式橡胶履带9处于初始张紧状态后，停止移动所述横梁箱体5，此时，所述模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72的圆心之间的水平距离计为L₀；

c、整体式橡胶履带延伸率测试步骤：控制所述水平加载液压缸的活塞杆31回缩，从而带动模拟驱动轮装置二7移动对整体式橡胶履带9逐渐施加作用力直至达到设计载荷，达到设计载荷后，控制所述水平加载液压缸3停止施加作用力，此时，所述模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72的圆心之间的水平距离计为L₁，

再根据公式：

计算出整体式橡胶履带9的延伸率；

d、整体式橡胶履带扯断测试步骤：控制所述水平加载液压缸3继续逐渐施加作用力，直至所述整体式橡胶履带9被扯断，整体式橡胶履带9被扯断后，控制所述水平加载液压缸3停止施加作用力；此时，可通过所述载荷传感器和位移传感器得到相关的试验数据。

在所述a步骤中将将整体式橡胶履带9的两端分别安装到所述模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72上前，可以先根据整体式橡胶履带9的直径规格，来调整好模拟驱动轮装置一6和模拟驱动轮装置二7之间的距离，即先控制横梁箱体的上箱体51的活塞杆伸出，使上箱体51和下箱体52松开对水平支撑柱4的夹紧，再控制水平液压缸的活塞杆17动作，从而带动横梁箱体5移动到合适的位置，再控制所述水平液压缸的活塞杆17回缩，从而使上箱体51和下箱体52相接触，夹紧固定在水平支撑柱4上，此时，模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72的圆心在同一水平线上。

在所述a步骤中将将整体式橡胶履带的两端分别安装到所述模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72上后，还可以旋转调整模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72，使得模拟驱动轮一63和模拟驱动轮二72上的齿形和整体式橡胶履带9上的齿形相吻合，使模拟驱动轮和整体式橡胶履带之间充分接触，从而使得载荷均匀分布，避免了整体式橡胶履带局部应力集中现象的发生。

在所述b步骤中推动所述横梁箱体5沿水平支撑柱4移动是通过控制水平液压缸的活塞杆17动作完成的，由于横梁箱体5较重，这样操作便于自动化控制，降低了工人的操作强度。

在所述c步骤中的设计载荷较大，一般至少为600KN。

实施例2：如图10和图11所示，与实施例1相比，不同之处在于：所述横梁箱体5包括两个箱体，分别为上箱体51和下箱体52，所述横梁箱体5还包括锁紧螺杆53和锁紧螺母54；所述锁紧螺杆53穿过两个箱体且所述锁紧螺母54分别锁紧在穿过两个箱体的锁紧螺杆53的两端上；通过锁紧螺母54和所述锁紧螺杆53相配合使得所述两个箱体相接触，从而将两个箱体锁紧固定在所述水平支撑柱4上，在两个箱体相接触的部位上分别开有缺口一15和缺口二16，当所述两个箱体相接触时，所述缺口一15和缺口二16形成与所述水平支撑柱4相匹配的通孔。当需要横梁箱体5沿水平支撑柱4移动时，可以先将锁紧螺母54拧松，从而使上箱体51和下箱体52分开，松开对水平支撑柱4的夹紧，等移动到合适的位置上时，再先将锁紧螺母54拧紧，从而使上箱体51和下箱体52相接触，夹紧固定在水平支撑柱4上。

如图11至图14所示，在所述横梁箱体5上还设置有水平支杆21，在本实施例中水平支杆21焊接在所述横梁箱体的下箱体52上，也可以将水平支杆21焊接在所述横梁箱体的上箱体51上，所述水平支杆21通过螺丝与所述模拟驱动轮装置一的背板一611相连接；所述载荷传感器8的一侧通过螺丝与所述水平加载液压缸的活塞杆31端部相连接，其另外一侧通过螺丝与所述模拟驱动轮装置二的背板二711相连接，即将所述载荷传感器8安装在所述水平加载液压缸的活塞杆31端部和背板二711之间；所述位移传感器（图中未示出）安装在所述水平加载液压缸的活塞杆31尾部上。

综上所述，本发明能模拟橡胶履带的实际使用状态对水平状态下整体式橡胶履进行延伸率及扯断试验，并能从延伸率及扯断试验中测得相关数据指导产品研发，且其测得的相关数据能准确反映整体式橡胶履带成品的延伸率及扯断性能，减短了橡胶履带的开发周期，降低了橡胶履带的试验成本；本发明中的试验装置通过设计封闭的框架式水平载荷加载结构，保证了水平加载液压缸加载时的内力平衡，保证了水平加载液压缸加载时的平稳性，从而本实施例中的水平加载液压缸能提供一个较大的加载力，满足了整体式橡胶履带的延伸率及扯断试验的要求，另外，封闭的框架式水平载荷加载结构保证了水平加载液压缸加载时的平稳性，使得水平加载液压缸能平稳加载，从而还提高了得到的试验数据的精确性；本发明中的试验装置通用性强，适用于对各种型号规格的整体式橡胶履带进行延伸率及扯断试验，降低了试验成本。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (9)

1.一种水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置，包括平台，其特征在于：还包括设置在所述平台上一侧的支座、设置在所述平台上另外一侧的水平加载液压缸、固定设置在所述支座和水平加载液压缸之间的水平支撑柱、可沿水平支撑柱来回移动并锁紧固定在所述水平支撑柱上的横梁箱体、模拟驱动轮装置一、模拟驱动轮装置二、用来测量所述水平加载液压缸加载载荷的载荷传感器、用来测量所述水平加载液压缸加载位移的位移传感器和控制器；所述模拟驱动轮装置一和模拟驱动轮装置二分别通过所述横梁箱体和水平加载液压缸来实现水平方向上的移动，所述控制器与载荷传感器、位移传感器和水平加载液压缸电气控制连接；所述模拟驱动轮装置一包括叉座一、固定轴一、模拟驱动轮一和两端的端盖连接板一；所述叉座一包括背板一和设置在所述背板一上的两侧叉体一，所述模拟驱动轮一通过间隙配合与所述固定轴一转动连接，所述固定轴一设置在所述叉座一的两侧叉体一之间且所述固定轴一的两端穿过所述叉座一的两侧叉体一，所述两端的端盖连接板一通过螺丝一分别和穿过所述叉座一的两侧叉体一的固定轴一的两端连接，再通过螺丝二将所述两端的端盖连接板一分别连接到所述叉座一的两侧叉体一上。

2.根据权利要求1所述的水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置，其特征在于：所述横梁箱体包括两个箱体，分别为上箱体和下箱体，其中一个箱体为液压缸，其另外一个箱体固定设置在所述一个箱体的活塞杆上；在所述一个箱体的活塞杆回缩作用力下两个箱体相接触，使得所述两个箱体夹紧固定在所述水平支撑柱上，在两个箱体相接触的部位上分别开有缺口一和缺口二，当所述两个箱体相接触时，所述缺口一和缺口二形成与所述水平支撑柱相匹配的通孔。

3.根据权利要求1所述的水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置，其特征在于：所述横梁箱体包括两个箱体，分别为上箱体和下箱体，所述横梁箱体还包括锁紧螺杆和锁紧螺母；所述锁紧螺杆穿过两个箱体且所述锁紧螺母分别锁紧在穿过两个箱体的锁紧螺杆的两端上；通过锁紧螺母和所述锁紧螺杆相配合使得所述两个箱体相接触，从而将两个箱体锁紧固定在所述水平支撑柱上，在两个箱体相接触的部位上分别开有缺口一和缺口二，当所述两个箱体相接触时，所述缺口一和缺口二形成与所述水平支撑柱相匹配的通孔。

4.根据权利要求2或3所述的水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置，其特征在于：在所述水平加载液压缸上还设置有用于推动所述横梁箱体沿水平支撑柱来回移动的水平液压缸或水平气缸，所述水平液压缸或水平气缸的活塞杆与所述横梁箱体固定连接。

5.根据权利要求4所述的水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置，其特征在于：所述模拟驱动轮装置二包括叉座二、固定轴二、模拟驱动轮二和两端的端盖连接板二；所述叉座二包括背板二和设置在所述背板二上的两侧叉体二，所述模拟驱动轮二通过间隙配合与所述固定轴二转动连接，所述固定轴二设置在所述叉座二的两侧叉体二之间且所述固定轴二的两端穿过所述叉座二的两侧叉体二，所述两端的端盖连接板二通过螺丝三分别和穿过所述叉座二的两侧叉体二的固定轴二的两端连接，再通过螺丝四将所述两端的端盖连接板二分别连接到所述叉座二的两侧叉体二上。

6.根据权利要求5所述的水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置，其特征在于：在所述横梁箱体上还设置有水平支杆，所述载荷传感器的一侧与所述水平支杆相连接，其另外一侧与所述模拟驱动轮装置一的背板一相连接，即将所述载荷传感器安装在所述水平支杆和背板一之间；所述水平加载液压缸的活塞杆端部与所述模拟驱动轮装置二的背板二相连接；所述位移传感器安装在所述水平加载液压缸的活塞杆尾部上。

7.根据权利要求5所述的水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置，其特征在于：在所述横梁箱体上还设置有水平支杆，所述水平支杆与所述模拟驱动轮装置一的背板一相连接；所述载荷传感器的一侧与所述水平加载液压缸的活塞杆端部相连接，其另外一侧与所述模拟驱动轮装置二的背板二相连接，即将所述载荷传感器安装在所述水平加载液压缸的活塞杆端部和背板二之间；所述位移传感器安装在所述水平加载液压缸的活塞杆尾部上。

8.一种使用根据权利要求1至7中任意一项权利要求所述的水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置的方法，其特在于：其是通过所述模拟驱动轮装置一和模拟驱动轮装置二来模拟橡胶履带的实际使用状态对水平状态下整体式橡胶履进行延伸率及扯断试验，并通过所述载荷传感器和位移传感器从延伸率及扯断试验中测得相关数据指导产品研发。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置包括平台，其还包括设置在所述平台上一侧的支座、设置在所述平台上另外一侧的水平加载液压缸、固定设置在所述支座和水平加载液压缸之间的水平支撑柱、可沿水平支撑柱来回移动并锁紧固定在所述水平支撑柱上的横梁箱体、模拟驱动轮装置一、模拟驱动轮装置二、用来测量所述水平加载液压缸加载载荷的载荷传感器、用来测量所述水平加载液压缸加载位移的位移传感器和控制器；所述模拟驱动轮装置一和模拟驱动轮装置二分别通过所述横梁箱体和水平加载液压缸来实现水平方向上的移动，所述控制器与载荷传感器、位移传感器和水平加载液压缸电气控制连接；

所述模拟驱动轮装置一包括叉座一、固定轴一、模拟驱动轮一和两端的端盖连接板一；所述叉座一包括背板一和设置在所述背板一上的两侧叉体一，所述模拟驱动轮一通过间隙配合与所述固定轴一转动连接，所述固定轴一设置在所述叉座一的两侧叉体一之间且所述固定轴一的两端穿过所述叉座一的两侧叉体一，所述两端的端盖连接板一通过螺丝一分别和穿过所述叉座一的两侧叉体一的固定轴一的两端连接，再通过螺丝二将所述两端的端盖连接板一分别连接到所述叉座一的两侧叉体一上；

所述模拟驱动轮装置二包括叉座二、固定轴二、模拟驱动轮二和两端的端盖连接板二；所述叉座二包括背板二和设置在所述背板二上的两侧叉体二，所述模拟驱动轮二通过间隙配合与所述固定轴二转动连接，所述固定轴二设置在所述叉座二的两侧叉体二之间且所述固定轴二的两端穿过所述叉座二的两侧叉体二，所述两端的端盖连接板二通过螺丝三分别和穿过所述叉座二的两侧叉体二的固定轴二的两端连接，再通过螺丝四将所述两端的端盖连接板二分别连接到所述叉座二的两侧叉体二上；

所述使用水平状态下整体式橡胶履带延伸率、扯断试验装置的方法包括以下步骤：

a、整体式橡胶履带安装步骤：根据整体式橡胶履带的型号，选择好与其相匹配的模拟驱动轮一和模拟驱动轮二，将整体式橡胶履带的两端分别安装到所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二上，将所述固定轴一和固定轴二通过间隙配合分别与所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二配合转动连接起来，再通过所述端盖连接板一和端盖连接板二分别将安装有模拟驱动轮一的固定轴一和安装有模拟驱动轮二的固定轴二固定连接到所述叉座一的两侧叉体一之间和叉座二的两侧叉体二之间，安装完成后，所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二的圆心在同一水平线上；

b、整体式橡胶履带张紧步骤：控制所述横梁箱体沿水平支撑柱移动，从而带动所述模拟驱动轮装置一移动，使得所述整体式橡胶履带处于初始张紧状态后，停止移动所述横梁箱体，此时，所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二的圆心之间的水平距离计为L₀；

c、整体式橡胶履带延伸率测试步骤：控制所述水平加载液压缸的活塞杆回缩，从而带动模拟驱动轮装置二移动对整体式橡胶履带逐渐施加作用力直至达到设计载荷，达到设计载荷后，控制所述水平加载液压缸停止施加作用力，此时，所述模拟驱动轮一和模拟驱动轮二的圆心之间的水平距离计为L₁，

再根据公式：

计算出整体式橡胶履带的延伸率；

d、整体式橡胶履带扯断测试步骤：控制所述水平加载液压缸继续逐渐施加作用力，直至所述整体式橡胶履带被扯断，整体式橡胶履带被扯断后，控制所述水平加载液压缸停止施加作用力；此时，可通过所述载荷传感器和位移传感器得到相关的试验数据。