CN104198303B - 一种扭杆蠕变量测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扭杆蠕变量测量装置，包括底座，前支架、后支架、前接头、后接头、限位螺钉、刻度盘和指针；前、后支架对称安装在底座两端，前支架的上端面开有螺纹通孔；扭杆两端分别插入前、后接头的通孔内，前接头与前支架周向不固定，后接头与后支架周向固定，前接头上径向开有通孔，当扭杆随前接头扭转时，前接头的通孔恰好与前支架上端面的螺纹通孔同轴对齐，限位螺钉用于旋入螺纹通孔和前接头通孔内，使扭杆保持固定角度；前支架的前端面安装有刻度盘，前接头的端部安装有指针，指针随扭杆转动而转动,通过指针指示的刻度盘读取蠕变量。本发明装置结构简单，占用空间小，制造简单，纯机械式测量，测量结果直观，易于测量，准确度高。

Description

一种扭杆蠕变量测量装置

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种扭杆蠕变量测量装置。

背景技术

所述的扭杆全称为扭杆弹簧，属于弹簧的一种，主体为一直杆，一端固定，另一端承受转矩载荷。扭杆在一定角度范围内的扭转变形为弹性变形。在实际工程应用中，扭杆为储蓄一定的弹性势能，经常会扭转一定角度而保持一种贮存状态，随着时间的延长，扭杆会因为长时间受到恒定切应力而发生蠕变，这种蠕变主要表现在：当扭杆恢复到自然状态即非约束状态的时候，扭杆的一端会相对另一端转过一个角度即为产生的蠕变量。

现有蠕变量测量方法主要有两种：一种是利用差动变压器等传感器进行测量，这种测量方法虽然精度较高，且可测量拉伸和扭转两种蠕变量，但是这种方法系统复杂，涉及到杠杆系统和滑轮系统以及仪器仪表测量系统，中间环节多，对系统的可靠性要求高。同时也增加了成本。另一种是利用激光散斑法或云纹法等光学的方法测量蠕变量；这种方法利用光学原理，精度更高且灵敏度可调节，但最后测量的结果需要拍摄散斑图或云纹图，图形数据处理麻烦，不够直观，而且系统也复杂，成本也很高。

发明内容

本发明目的在于提供一种扭杆蠕变量测量装置，解决目前扭杆蠕变量测量装置系统复杂，可靠性低且成本高的技术问题。

一种扭杆蠕变量测量装置，包括底座，前支架、后支架、前接头、后接头、限位螺钉、刻度盘和指针；

前、后支架对称安装在底座两端，前、后支架分别开有通孔，两通孔同轴对齐，前支架的上端面还开有螺纹通孔；待测扭杆两端分别插入前、后接头的通孔内，前接头与前支架周向不固定，后接头与后支架周向固定，前接头上径向开有通孔，当待测扭杆随前接头扭转时，前接头的通孔恰好与前支架上端面的螺纹通孔同轴对齐，限位螺钉用于旋入螺纹通孔和前接头斜通孔内，使待测扭杆保持固定角度即扭转贮存状态；前支架的前端面安装有刻度盘，前接头的端部安装有指针，指针随待测扭杆转动而转动；在保持扭转贮存状态一段时间后，松开限位螺钉，待测扭杆恢复自由状态，此时待测扭杆因为发生蠕变而相对后支架转过一个角度，这个角度为蠕变量，通过指针指示的刻度盘读取蠕变量。

进一步地，所述的指针和刻度盘均刻有刻度，利用游标卡尺原理以保证测量精度。

进一步地，还包括力矩扳手，用于通过转动前接头以带动扭杆转动，并同时测量扭杆转动某角度对应所受的力矩。

进一步地，所述指针与前接头之间垫有垫片。

本发明的有益技术效果体现在：

本发明装置可以获得扭杆扭转相应角度所受扭矩的大小，并且可以测量扭杆扭转固定角度贮存而发生蠕变的蠕变量的大小，有利于对扭杆扭转贮存寿命的进行估计。作为优化，指针和刻度盘利用游标卡尺测量原理以保证测量精度；采用力矩扳手转动前接头从动带动扭杆转动，通过力矩扳手同时实现对扭杆转动某角度对应所受的力矩的测量。整个装置结构简单，占用空间小，制造简单，纯机械式测量，测量结果直观，易于测量，准确度高。

附图说明

图1为按照本发明测量装置的刻度盘正方向的结构示意图；

图2为按照本发明测量装置的刻度盘反方向的结构示意图；

图3为本发明测量装置剖视结构图；

图4为本发明测量装置的前接头内部剖面结构图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和技术效果更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。

如附图1所示，该测量扭杆扭矩和蠕变量的扭力装置组成部分包括：底座1、支架2、前接头3、限位螺钉4、刻度盘5、指针6、后接头8和后支架9。

如图1～4所示，前、后支架2、9对称安装在底座1两端，前、后支架分别开有通孔，两通孔同轴对齐，前支架2的上端面还开有螺纹通孔；扭杆7两端分别插入前、后接头3、8的通孔内，前接头3与前支架2周向不固定，后接头8与后支架9周向固定。前接头3径向开有通孔，当扭杆7随前接头3扭转时，前接头3的斜通孔恰好与前支架2上端面的螺纹通孔同轴对齐，限位螺钉4用于旋入螺纹通孔和前接头斜通孔内，使扭杆保持固定角度即扭转贮存状态；前支架2的前端面安装有刻度盘5，前接头3的端部安装有指针6，指针6随扭杆7转动而转动。

在扭杆自然状态时，通过力矩扳手转动前接头，使扭杆转过刻度盘一定角度即扭转贮存状态，通过力矩扳手上读取扭杆转过对应角度所受的力矩大小；保持扭转贮存状态一段时间后，松开限位螺钉4，扭杆7恢复自由状态，此时扭杆7因为发生蠕变而相对后支架9转过一个角度，这个角度为蠕变量，通过指针6指示的刻度盘5即可读出蠕变量大小。

前支架2和后支架9可通过螺栓固定安装在测量装置底座1的两端。

前接头3与前支架2周向不固定，而后接头8与后支架9固定，以便用力矩扳手转动前接头3时，扭杆可以相对后支架9转动。

指针6在初始位置调零可通过松紧螺钉手动调节，指针6和刻度5盘上均标有刻度，利用游标卡尺的原理，以保证装置测量的精度。

可在所述指针6与前接头3之间垫放垫片，以保护指针。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种扭杆蠕变量测量装置，包括底座(1)，前支架(2)、后支架(9)、前接头(3)、后接头(8)、限位螺钉(4)、刻度盘(5)和指针(6)；

前、后支架(2、9)对称安装在底座(1)两端，前、后支架分别开有通孔，两通孔同轴对齐，前支架(2)的上端面还开有螺纹通孔；待测扭杆(7)两端分别插入前、后接头(3、8)的通孔内，前接头(3)与前支架(2)周向不固定，后接头(8)与后支架(9)周向固定，前接头(3)上径向开有通孔，当待测扭杆(7)随前接头(3)扭转时，前接头(3)的通孔恰好与前支架(2)上端面的螺纹通孔同轴对齐，限位螺钉(4)用于旋入螺纹通孔和前接头斜通孔内，使扭杆保持固定角度即扭转贮存状态；前支架(2)的前端面安装有刻度盘(5)，前接头(3)的端部安装有指针(6)，指针(6)随待测扭杆(7)转动而转动；在保持扭转贮存状态一段时间后，松开限位螺钉(4)，待测扭杆(7)恢复自由状态，此时待测扭杆(7)因为发生蠕变而相对后支架(9)转过一个角度即为蠕变量，通过指针(6)指示的刻度盘(5)读取蠕变量。

2.根据权利要求1所述的一种扭杆蠕变量测量装置，其特征在于，所述的指针(6)和刻度盘(5)均刻有刻度，利用游标卡尺原理以保证测量精度。

3.根据权利要求1或2所述的一种扭杆蠕变量测量装置，其特征在于，还包括力矩扳手，用于通过转动前接头以带动扭杆转动，并同时测量扭杆转动某角度对应所受的力矩。

4.根据权利要求1或2所述的一种扭杆蠕变量测量装置，其特征在于，所述指针(6)与前接头(3)之间垫有垫片。

5.根据权利要求1或2所述的一种扭杆蠕变量测量装置，其特征在于：所述前接头(3)包括方形夹持部以及连接所述方形夹持部的圆形转动部，所述后接头(8)外轮廓为方形；所述前支架(2)上的通孔形状尺寸与所述圆形转动部的形状尺寸相匹配，所述后支架(9)上的通孔形状尺寸与所述后接头(8)的外轮廓形状尺寸相匹配。