CN105403374A - 一种测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测试技术领域，公开了一种用于对结构件抵抗变形的能力进行测试的测试设备。所述测试设备包括螺旋升降机构、力传感器和位移传感器，所述螺旋升降机构包括可往复直线移动的丝杆，所述丝杆的移动带动所述丝杠的一端能够对所述结构件施加作用力，所述力传感器用于测量所述丝杆对结构件施加作用力的大小，所述位移传感器用于测量所述结构件在所述丝杠施加的作用力下的形变量，用这两项数据评估被测结构件抵抗变形的能力。所述螺旋升降机构对结构件具有作用力平稳、体积小、功能多、重量轻、无噪音、结构紧凑、安装方便、使用灵活、动力源广、传动效率高、使用寿命长等优点。

Description

一种测试设备

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别是涉及一种用于对结构件抵抗变形的能力进行测试的测试设备。

背景技术

对于弹性结构件，在其应用到产品上之前，需要对其抵抗变形的能力进行测试，以保证产品的性能。现有技术中，通过液压、气压等驱动源向结构件直接施加作用力，并获取所述作用力的大小，以及在所述作用力下结构件发生弹性形变的大小，来测试结构件抵抗变形的能力。但是，上述测试设备的作用力较大，且不平稳，容易超过结构件的最大弹性形变量，而无法恢复原状。

发明内容

本发明提供一种用于对结构件抵抗变形的能力进行测试、且作用力平稳的测试设备。

为解决上述技术问题，本发明实施例中提供一种测试设备，用于对结构件抵抗变形的能力进行测试，所述测试设备包括驱动机构，所述驱动机构用于对所述结构件施加作用力，所述驱动机构为螺旋升降机构，包括可往复直线移动的丝杠，所述丝杆的移动带动所述丝杠的一端能够对所述结构件施加作用力；

所述测试设备还包括力传感器和位移传感器，所述力传感器用于测量所述丝杆对结构件施加作用力的大小，所述位移传感器用于测量所述结构件在所述丝杠施加的作用力下的形变量。

如上所述的测试设备，优选的是，所述丝杠的一端设置有施力板，所述丝杠的移动带动所述施力板对所述结构件施加作用力，所述力传感器安装在所述丝杠和施力板之间。

如上所述的测试设备，优选的是，所述丝杠的一端具有外螺纹，所述力传感器与所述丝杠螺纹连接。

如上所述的测试设备，优选的是，所述测试设备还包括套管，所述套管套设在所述丝杠外，所述位移传感器安装在所述套管上。

如上所述的测试设备，优选的是，所述测试设备还包括夹紧装置，所述位移传感器通过所述夹紧装置固定在所述套管的端部。

如上所述的测试设备，优选的是，所述夹紧装置固定在所述套管的端部，所述夹紧装置包括：

筒状本体，与所述套管固定连接，且同轴设置；

固定在所述筒状本体内壁上的固定板，所述固定板垂直于所述套管轴线的横截面为半圆环形；

与所述固定板相对设置的弧状压紧板，所述压紧板远离其中心的一面具有穿过所述筒状本体的顶杆，所述顶杆与所述筒状本体具有配合的螺纹，通过旋拧所述顶杆能够将所述位移传感器压紧在所述固定板的端面上。

如上所述的测试设备，优选的是，所述顶杆的端部具有把手，通过所述把手旋拧所述顶杆。

如上所述的测试设备，优选的是，所述螺旋升降机构还包括壳体，所述丝杠穿过所述壳体；

所述螺旋升降机构还包括蜗杆和设置在所述壳体内的蜗轮，所述蜗杆穿过所述壳体，并与所述丝杠垂直，所述蜗杆与所述蜗轮配合安装，所述丝杠与所述蜗轮配合安装；

所述力传感器和位移传感器位于所述壳体的两侧。

如上所述的测试设备，优选的是，所述套管与所述壳体为一体结构。

如上所述的测试设备，优选的是，所述螺旋升降机构还包括动力源，所述动力源的输出端与所述蜗杆的一端连接，驱动所述蜗杆旋转。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述技术方案中，测试设备采用螺旋升降机构对结构件施加作用力，由于丝杠传动具有作用力平稳的优点，不会对结构件造成不可恢复的损坏。而且螺旋升降机构具有体积小、功能多、重量轻、无噪音、结构紧凑、安装方便、使用灵活、动力源广、传动效率高、使用寿命长等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例中测试设备的结构示意图；

图2表示本发明实施例中夹紧装置的轴向截面图；

图3表示本发明实施例中夹紧装置的俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例中提供一种测试设备，用于对结构件抵抗变形的能力进行测试。所述测试设备包括驱动机构1、力传感器2和位移传感器3，驱动机构1用于对所述结构件施加作用力，力传感器2用于测量驱动机构1对结构件施加作用力的大小，位移传感器3用于测量所述结构件在驱动机构1施加的作用力下的形变量，根据所述作用力的大小和形变量来评估结构件抵抗变形的能力。

驱动机构1为螺旋升降机构，包括可往复直线移动的丝杠10，丝杆10的移动带动丝杠10的一端能够对所述结构件施加作用力。

上述测试设备采用螺旋升降机构对结构件施加作用力，由于丝杠传动具有作用力平稳的优点，不会对结构件造成不可恢复的损坏。而且螺旋升降机构具有体积小、功能多、重量轻、无噪音、结构紧凑、安装方便、使用灵活、动力源广、传动效率高、使用寿命长等优点。

其中，力传感器2可以选择自带放大器及显示器的传感器，如温州山度有限公司生产的SH系列，能够直接读取数据；也可以选择只带裸线的传感器，如HBM生产的S40A型，再将其裸线连接到数据采集器上，实现数据的读取。位移传感器3可以选择可回弹的指针型位移传感器，如LVDT型。

螺旋升降机构1还包括壳体4、蜗杆20和设置在壳体4内的蜗轮(图中未示出)，丝杠10穿过壳体4。蜗杆20穿过壳体4，并与丝杠10垂直，蜗杆20与所述蜗轮配合安装，丝杠10的与所述蜗轮配合安装。具体可以手动或采用动力源带动蜗杆20旋转，蜗杆20驱动所述蜗轮减速旋转，所述蜗轮的内腔加工为内螺纹，驱动丝杠10上下移动，达到下压、推拉或者顶升。所述蜗轮和丝杠10的减速作用，能够放大螺旋升降机构1的推力。当采用动力源带动蜗杆20旋转时，所述动力源的输出端与蜗杆20的一端连接，驱动蜗杆20旋转，其中，所述动力源可以选择电机。

本实施例中，丝杠10的一端设置有施力板11，丝杠10的移动带动施力板11对所述结构件施加作用力，以增加与所述结构件的接触面积，使得作用力均匀施加到所述结构件上，提高测试结构的可靠性。

进一步地，将力传感器2安装在丝杠10和施力板11之间，能够很好得获取丝杠10对所述结构件施加作用力的大小。具体的，可以在丝杠11的一端形成外螺纹，力传感器2具有与丝杠11配合的内螺纹，实现螺纹连接，安装方便，使用灵活。

而对于位移传感器3，可以设置一套管12，并将套管12套设在丝杠10外，位移传感器3安装在套管12上，当丝杠10相对套管12发生移动时，位移传感器3即可测量丝杠10的位移，而丝杠10的位移即为所述结构件的形变量，实现对所述结构件在丝杠10施加的作用力下的形变量的测量。优选地，套管12与螺旋升降机构1的壳体4为一体结构，简化设备的结构，使得结构更加紧凑。

为了便于安装，可以将位移传感器3安装在套管12的端部。具体的，所述测试设备还包括夹紧装置，位移传感器3通过夹紧装置5固定在套管12的端部。

本实施例中，夹紧装置5固定在套管12的端部。结合图2和图3所示，夹紧装置5包括筒状本体6，筒状本体6与套管12固定连接，且同轴设置。夹紧装置5还包括固定在筒状本体6内壁上的固定板13和与固定板13相对设置的弧状压紧板14。固定板13垂直于套管12轴线的横截面为半圆环形。压紧板14远离其中心的一面具有穿过筒状本体6的顶杆15，顶杆15与筒状本体6具有配合的螺纹，具体为，套管12具有与筒状本体6的外螺纹配合的内螺纹。通过旋拧顶杆15能够将位移传感器3压紧在固定板13的端面上，从而将位移传感器3安装在套管12的端部。进一步地，为了方便旋拧顶杆15，还可以在顶杆15的端部设置把手16，通过把手16旋拧顶杆15。

其中，固定板13可以通过穿过筒状本体6的螺栓17进行固定。

需要说明的是，位移传感器3并不局限于通过夹紧装置及具有上述结构的夹紧装置安装在套管12上，还可以通过螺纹、焊接等其他方式或其他结构形式的夹紧装置安装在套管12上。

结合图1-图3所示，本发明实施例中用于对结构件抵抗变形的能力进行测试的测试设备具体包括：

螺旋升降机构1、力传感器2、位移传感器3、施力板11、套管12和夹紧装置5；

螺旋升降机构1包括：

壳体4，套管12与壳体4为一体结构；

丝杠10，穿过壳体4；

蜗杆20，穿过壳体4，与丝杠10垂直；

蜗轮，设置在壳体4内，蜗杆20的外螺纹与蜗轮的外螺纹配合安装，丝杠10的外螺纹与蜗轮的内螺纹配合安装；

丝杠10的一端具有外螺纹，力传感器2具有与丝杠10的外螺纹配合的内螺纹，丝杠10和力传感器2的一端螺纹连接。

施力板11安装在力传感器2的另一端，用于对结构件施加作用力；

夹紧装置5固定在套管12的端部，包括：

筒状本体6，与套管12固定连接，且同轴设置；

固定在筒状本体6内壁上的固定板13，固定板13垂直于套管12轴线的横截面为半圆环形；

与固定板13相对设置的弧状压紧板14，压紧板14远离其中心的一面具有穿过筒状本体6的顶杆15，顶杆15的端部设置有把手16。

筒状本体6具有与顶杆15的外螺纹配合的内螺纹，通过旋拧顶杆15能够将位移传感器3压紧在固定板13的端面上，从而将位移传感器3安装在套管12的端部。

上述测试设备对结构件进行测试的具体过程为：

将施力板11与力传感器2相对的另一面与被测结构件固定且刚性连接；

驱动蜗杆20旋转，带动丝杠10移动，从而带动施力板11对被测结构件施加压力或者拉力；

分别通过力传感器2和位移传感器3读取被测结构件受到的作用力及其在所述作用力下的形变量，用这两项数据评估被测结构件抵抗变形的能力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种测试设备，用于对结构件抵抗变形的能力进行测试，所述测试设备包括驱动机构，所述驱动机构用于对所述结构件施加作用力，其特征在于，

所述驱动机构为螺旋升降机构，包括可往复直线移动的丝杠，所述丝杆的移动带动所述丝杠的一端能够对所述结构件施加作用力；

所述测试设备还包括力传感器和位移传感器，所述力传感器用于测量所述丝杆对结构件施加作用力的大小，所述位移传感器用于测量所述结构件在所述丝杠施加的作用力下的形变量。

2.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述丝杠的一端设置有施力板，所述丝杠的移动带动所述施力板对所述结构件施加作用力，所述力传感器安装在所述丝杠和施力板之间。

3.根据权利要求2所述的测试设备，其特征在于，所述丝杠的一端具有外螺纹，所述力传感器与所述丝杠螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括套管，所述套管套设在所述丝杠外，所述位移传感器安装在所述套管上。

5.根据权利要求4所述的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括夹紧装置，所述位移传感器通过所述夹紧装置固定在所述套管的端部。

6.根据权利要求5所述的测试设备，其特征在于，所述夹紧装置固定在所述套管的端部，所述夹紧装置包括：

筒状本体，与所述套管固定连接，且同轴设置；

固定在所述筒状本体内壁上的固定板，所述固定板垂直于所述套管轴线的横截面为半圆环形；

与所述固定板相对设置的弧状压紧板，所述压紧板远离其中心的一面具有穿过所述筒状本体的顶杆，所述顶杆与所述筒状本体具有配合的螺纹，通过旋拧所述顶杆能够将所述位移传感器压紧在所述固定板的端面上。

7.根据权利要求6所述的测试设备，其特征在于，所述顶杆的端部具有把手，通过所述把手旋拧所述顶杆。

8.根据权利要求4所述的测试设备，其特征在于，所述螺旋升降机构还包括壳体，所述丝杠穿过所述壳体；

所述螺旋升降机构还包括蜗杆和设置在所述壳体内的蜗轮，所述蜗杆穿过所述壳体，并与所述丝杠垂直，所述蜗杆与所述蜗轮配合安装，所述丝杠与所述蜗轮配合安装；

所述力传感器和位移传感器位于所述壳体的两侧。

9.根据权利要求8所述的测试设备，其特征在于，所述套管与所述壳体为一体结构。

10.根据权利要求8所述的测试设备，其特征在于，所述螺旋升降机构还包括动力源，所述动力源的输出端与所述蜗杆的一端连接，驱动所述蜗杆旋转。