CN107607391A - 一种多级杠杆加载实验装置 - Google Patents

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Abstract

一种多级杠杆加载实验装置，属于测试大型结构受分布载荷时力学响应的实验装置。该实验装置包括工字梁、承力夹具、传力夹具、拉压垫夹具和拉压垫，工字梁的上梁面插入一个承力夹具的T形槽中，工字梁的下梁面的两端各插入一个传力夹具的T形槽中，构成一个独立的杠杆加载机构。通过承力夹具的连接柱插入传力夹具的连接套中，在独立的杠杆加载机构的两端，各连接另外一个独立的杠杆加载机构，由三个独立的杠杆加载机构构成一个二级杠杆加载机构，以此类推，由七个独立的杠杆加载机构构成一个三级杠杆加载机构。该实验装置可以实现大型结构表面多处同步加载，并且不同加载点的载荷大小可控且结构简单，传递荷载路径清晰。

Description

一种多级杠杆加载实验装置
技术领域
本发明涉及一种多级杠杆加载实验装置，属于测试大型结构受分布载荷时力学响应的实验装置。
背景技术
在飞机强度试验中，需要对飞机机翼、平尾、垂尾等大型结构在各种气动载荷工况下的力学响应进行测试，而目前在实验室不容易做到完全模拟飞机在飞行时机翼、平尾、垂尾等结构的荷载情况，比较常用的解决办法是将结构表面的分布载荷通过计算等效为多点的分布载荷，通过多级加载实验装置，实现大型结构表面多处同步加载。
发明内容
本发明为大型结构表面多处同步加载提供了实验装置，该装置可通过调节夹具位置，使不同位置加载处达到不同的载荷大小。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多级杠杆加载实验装置，它包括工字梁，它还包括承力夹具、传力夹具、拉压垫夹具和拉压垫，所述工字梁包含上梁面和下梁面，承力夹具包含连接柱和第一T形槽，传力夹具包含连接套、第二T形槽和连接孔，拉压垫夹具包含夹具柱和夹具叉，拉压垫包含立板和垫板；所述工字梁的上梁面插入一个承力夹具的第一T形槽中，工字梁的下梁面的两端各插入一个传力夹具的第二T形槽中，构成一个独立的杠杆加载机构；通过承力夹具的连接柱插入传力夹具的连接套中，在独立的杠杆加载机构的两端，各连接另外一个独立的杠杆加载机构，由三个独立的杠杆加载机构构成一个二级杠杆加载机构，以此类推，由七个独立的杠杆加载机构构成一个三级杠杆加载机构，由十五个独立的杠杆加载机构构成一个四级杠杆加载机构；最后在底层的传力夹具的连接套中装上拉力垫夹具的夹具柱，在拉力垫夹具的夹具叉中装上拉力垫的立板；所述承力夹具的连接柱与传力夹具的连接套之间、传力夹具的连接套与拉力垫夹具的夹具柱之间、拉力垫夹具的夹具叉与拉力垫的立板之间设有互相配合安装销钉的销钉孔；所述承力夹具的第一T形槽、传力夹具的第二T形槽与工字梁之间设有紧定螺孔。
本发明的有益效果是：这种多级杠杆加载实验装置包括工字梁、承力夹具、传力夹具、拉压垫夹具和拉压垫，工字梁的上梁面插入一个承力夹具的第一T形槽中，工字梁的下梁面的两端各插入一个传力夹具的第二T形槽中，构成一个独立的杠杆加载机构。通过承力夹具的连接柱插入传力夹具的连接套中，在独立的杠杆加载机构的两端，各连接另外一个独立的杠杆加载机构，由三个独立的杠杆加载机构构成一个二级杠杆加载机构，以此类推，由七个独立的杠杆加载机构构成一个三级杠杆加载机构，由十五个独立的杠杆加载机构构成一个四级杠杆加载机构。该多级杠杆加载实验装置可以实现大型结构表面多处同步加载，并且不同加载点的载荷大小可控且结构简单，传递荷载路径清晰。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是一种二级杠杆加载实验装置结构整体示意图。
图2是承力夹具的结构图。
图3是工字梁的结构图。
图4是传力夹具的结构图。
图5是拉力垫夹具的结构图。
图6是拉力垫的结构图。
图中：1、承力夹具，1a、连接柱，1b、第一T形槽，2、工字梁，2a、上梁面，2b、下梁面，3、传力夹具，3a、连接套，3b、第二T形槽，3c、连接孔，4、拉力垫夹具，4a、夹具柱，4b、夹具叉，5、拉力垫，5a、立板，5b、垫板，6、紧定螺孔，7、销钉孔。
具体实施方式
以下通过具体操作方法对本发明作进一步说明。
图1示出了一种二级杠杆加载实验装置的结构示意图。这种多级杠杆加载实验装置包括工字梁2承力夹具1、传力夹具3、拉压垫夹具4和拉压垫5。工字梁2包含上梁面2a和下梁面2b（如图3所示）。承力夹具1包含连接柱1a和第一T形槽1b（如图2所示）。传力夹具3包含连接套3a、第二T形槽3b和连接孔3c（如图4所示）。拉压垫夹具4包含夹具柱4a和夹具叉4b（如图5所示）。拉压垫5包含立板5a和垫板5b（如图6所示）。工字梁2的上梁面2a插入一个承力夹具1的第一T形槽1b中，工字梁2的下梁面2b的两端各插入一个传力夹具3的第二T形槽3b中，构成一个独立的杠杆加载机构。通过承力夹具1的连接柱1a插入传力夹具3的连接套3a中，在独立的杠杆加载机构的两端，各连接另外一个独立的杠杆加载机构，由三个独立的杠杆加载机构构成一个二级杠杆加载机构，以此类推，由七个独立的杠杆加载机构构成一个三级杠杆加载机构，由十五个独立的杠杆加载机构构成一个四级杠杆加载机构。最后在底层的传力夹具3的连接套3a中装上拉力垫夹具4的夹具柱4a，在拉力垫夹具4的夹具叉4b中装上拉力垫5的立板5a。承力夹具1的连接柱1a与传力夹具3的连接套3a之间、传力夹具3的连接套3a与拉力垫夹具4的夹具柱4a之间、拉力垫夹具4的夹具叉4b与拉力垫5的立板5a之间设有互相配合安装销钉的销钉孔7。承力夹具1的第一T形槽1b、传力夹具3的第二T形槽3b与工字梁2之间设有紧定螺孔6。
采用上述的技术方案，通过设置多级杠杆，将液压伺服加载机的载荷传递到各个拉压垫上，从而达到多处同步加载的目的。该装置包括承力夹具、工字梁、传力夹具以及拉压垫块。两类夹具的一端均可以插入工字梁面板，并通过侧边紧定螺孔拧入紧定螺丝使夹具固定在面板上，实验前根据不同加载点的载荷大小计算得到每一个夹具的相对位置，从而实现不同加载点载荷大小可控。在不同级杠杆之间通过夹具一端的圆形套头相连接，实现力的传递。

Claims (1)

1.一种多级杠杆加载实验装置，它包括工字梁（2），其特征是：它还包括承力夹具（1）、传力夹具（3）、拉压垫夹具（4）和拉压垫（5），所述工字梁（2）包含上梁面（2a）和下梁面（2b），承力夹具（1）包含连接柱（1a）和第一T形槽（1b），传力夹具（3）包含连接套（3a）、第二T形槽（3b）和连接孔（3c），拉压垫夹具（4）包含夹具柱（4a）和夹具叉（4b），拉压垫（5）包含立板（5a）和垫板（5b）；所述工字梁（2）的上梁面（2a）插入一个承力夹具（1）的第一T形槽（1b）中，工字梁（2）的下梁面（2b）的两端各插入一个传力夹具（3）的第二T形槽（3b）中，构成一个独立的杠杆加载机构；通过承力夹具（1）的连接柱（1a）插入传力夹具（3）的连接套（3a）中，在独立的杠杆加载机构的两端，各连接另外一个独立的杠杆加载机构，由三个独立的杠杆加载机构构成一个二级杠杆加载机构，以此类推，由七个独立的杠杆加载机构构成一个三级杠杆加载机构，由十五个独立的杠杆加载机构构成一个四级杠杆加载机构；最后在底层的传力夹具（3）的连接套（3a）中装上拉力垫夹具（4）的夹具柱（4a），在拉力垫夹具（4）的夹具叉（4b）中装上拉力垫（5）的立板（5a）；所述承力夹具（1）的连接柱（1a）与传力夹具（3）的连接套（3a）之间、传力夹具（3）的连接套（3a）与拉力垫夹具（4）的夹具柱（4a）之间、拉力垫夹具（4）的夹具叉（4b）与拉力垫（5）的立板（5a）之间设有互相配合安装销钉的销钉孔（7）；所述承力夹具（1）的第一T形槽（1b）、传力夹具（3）的第二T形槽（3b）与工字梁（2）之间设有紧定螺孔（6）。
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