CN108051303A - 一种产品的轴向载荷加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产品的轴向载荷加载装置，包括横向左右间隔分布且垂直设置的左支撑架(91)和右支撑架(92)；所述左支撑架(91)和右支撑架(92)之间横向设置有需在轴向施加载荷的产品；所述左支撑架(91)的右侧壁固定设置有一个横向分布的作动器(2)，所述作动器(2)右端液压输出杆的右端部上连接有一个测力传感器(3)，所述测力传感器(3)与至少一根横向分布的加载绳(7)固定连接；所述加载绳(7)与所述产品相连接。本发明可以安全、可靠地对伸缩杆加长滑轨组合等沿轴向延伸的产品，施加轴向的载荷，满足对这些产品进行轴向静力载荷试验前的产品载荷加载需求，占用空间小，能够节约宝贵的试验空间。

Description

一种产品的轴向载荷加载装置

技术领域

本发明涉及力学试验技术领域，特别是涉及一种产品的轴向载荷加载装置。

背景技术

目前，对于载人航天舱，为了保证其可以胜任各种条件，需要对其内安装的包括伸缩杆加长滑轨组合在内的各种产品进行静力载荷试验，以测试载人航天舱内安装产品的承受静力载荷的能力，从而获取承载能力数据，为产品的设计、研发、定型提供支撑。

其中，对于载人航天舱内安装的伸缩杆加长滑轨组合等产品，它们为沿轴向延伸的产品，自身具有的尺寸较小，通常需要对其施加轴向的载荷，以让产品生产厂家进一步检测这些产品在受到轴向的载荷的情况下，是否会发生变形或损坏的问题。

但是，目前还没有一种装置，其可以安全、可靠地对长扶手、伸缩杆和长滑轨等沿轴向延伸的产品，施加轴向的载荷，从而满足对这些产品进行轴向静力载荷试验前的产品载荷加载需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种产品的轴向载荷加载装置，其可以安全、可靠地对伸缩杆加长滑轨组合等沿轴向延伸的产品，施加轴向的载荷，从而满足对这些产品进行轴向静力载荷试验的产品载荷加载需求，占用空间小，能够节约宝贵的试验空间，有利于广泛的生产应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种产品的轴向载荷加载装置，包括横向左右间隔分布且垂直设置的左支撑架和右支撑架；

所述左支撑架和右支撑架之间横向设置有需在轴向施加载荷的产品；

所述左支撑架的右侧壁固定设置有一个横向分布的作动器，所述作动器右端液压输出杆的右端部上连接有一个测力传感器，所述测力传感器与至少一根横向分布的加载绳固定连接；

所述加载绳与所述产品相连接。

其中，所述右支撑架的左侧壁上固定设置有定滑轮支架，所述定滑轮支架的左端在与所述加载绳相对应的位置上枢接有至少一个定滑轮，每个所述定滑轮的外壁缠绕有一根所述加载绳。

其中，所述定滑轮的数目与所述加载绳的数目相同，所述定滑轮的轴向与所述加载绳的分布方向相互垂直。

其中，所述产品的左右两端分别固定设置在所述左支撑架和右支撑架上，并且所述产品位于所述作动器的正下方。

其中，所述测力传感器与所述加载绳相卡接。

其中，所述加载绳通过一个加载夹紧块与所述产品相连接。

其中，所述加载绳与所述加载夹紧块的前面或者后面固定连接在一起；

所述加载夹紧块包括前夹紧子块和后夹紧子块，所述产品横向穿过所述前夹紧子块和后夹紧子块之间，并且所述前夹紧子块和后夹紧子块相互通过螺栓固定连接。

其中，所述左支撑架和右支撑架是正视形状为倒放的T形的支撑架。

其中，所述左支撑架和右支撑架分别设置在一个工作台的顶部左右两端。

其中，所述作动器为液压作动器，所述液压作动器与一个液压源相连接。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提出了一种产品的轴向载荷加载装置，其可以安全、可靠地对伸缩杆加长滑轨组合等沿轴向延伸的产品，施加轴向的载荷，从而满足对这些产品进行轴向静力载荷试验前的产品载荷加载需求，占用空间小，能够节约宝贵的试验空间，有利于广泛的生产应用，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种产品的轴向载荷加载装置在对载人航天舱内的一种伸缩杆加长滑轨组合进行轴向载荷加载时的连接状态立体示意图；

图2为现有的载人航天舱内的一种伸缩杆加长滑轨组合的立体结构示意图；

图中，1为伸缩杆，2为作动器，3为测力传感器，4为加载夹紧块，5为定滑轮支架，6为定滑轮，7为加载绳，8为工作台，9为长滑轨，91为左支撑架，92为右支撑架；41为前夹紧子块，42为后夹紧子块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1至图2，本发明提供的一种产品的轴向载荷加载装置，其主要用于安全、可靠地对伸缩杆加长滑轨组合等沿轴向延伸的产品，施加轴向的载荷，从而满足对这些产品进行轴向静力载荷试验前的产品载荷加载需求，占用空间小，能够节约宝贵的试验空间。

需要说明的是，在本发明中，本发明提供的产品：伸缩杆加长滑轨组合中伸缩杆的“伸缩”一词是指伸缩杆与长滑轨之间配合时，长滑轨可以调整对伸缩杆的支撑点位置，从而改变伸缩杆与长滑轨的工作状态，满足不同工况的需求，产品立体示意图可参考图2。

还需要说明的是，对于本发明提供的需在轴向施加载荷的产品，即伸缩杆加长滑轨组合，其在太空中会承受各种严酷的工况，其中伸缩杆加长滑轨组合受到轴向静力载荷工况也比较严酷；为了获取伸缩杆加长滑轨组合在轴向静力载荷作用下的强度、刚度以及应力、变形分布情况，从而进行了本发明的研发。

本发明提供的产品的轴向载荷加载装置，具体包括横向左右间隔分布且垂直设置的左支撑架91和右支撑架92；

所述左支撑架91和右支撑架92之间横向设置有需在轴向施加载荷的产品；

具体实现上，参见图1所示，所述需在轴向施加载荷的产品可以为一个伸缩杆1加长滑轨9组合，所述伸缩杆1加长滑轨9组合包括伸缩杆1，所述伸缩杆1的左右两端底部分别与一个垂直设置的长滑轨9相卡接，因此，长滑轨9可以调整对伸缩杆1的具体支撑点位置，从而改变伸缩杆与长滑轨的工作状态。

所述左支撑架91的右侧壁固定设置有一个横向分布的作动器2，所述作动器2右端液压输出杆的右端部上连接有一个测力传感器3，所述测力传感器3与至少一根横向分布的加载绳7(图1所示为两根)固定连接；

在本发明中，需要说明的是，所述作动器2是液压执行机构，其作用是能把来自液压源的液压能转换为机械能，提供静力载荷加载。具体实现上，可使用长春机械科学研究院有限公司生产的ML16型号的静压轴向伺服作动器，额定载荷为16KN，标准位移为400mm。

在本发明中，所述测力传感器3具体可以使用上海天贺自动化仪表有限公司的S型LCS-S7测力传感器，额定量程为20KN。需要说明的是，测力传感器3是由多个能在受力后产生形变的弹性体和能感应这个形变量的电阻应变片组成的电桥电路组成的测力仪器，其作用是将力转换为正比于作用力大小的电信号，实时反馈加载载荷的大小。

需要说明的是，所述测力传感器3同时具有转接头的功能。

所述加载绳7与所述产品相连接。

需要说明的是，所述加载绳7的分布方向与所述产品的分布方向相互平行，即与所述需在轴向施加载荷的产品的轴向方向相同。

在本发明中，所述右支撑架92的左侧壁上固定设置有定滑轮支架5，所述定滑轮支架5的左端在与所述加载绳7相对应的位置上枢接有至少一个定滑轮6(图1所示为两个定滑轮6)，每个所述定滑轮6的外壁缠绕有一根所述加载绳7。

具体实现上，所述定滑轮6的数目与所述加载绳7的数目相同，所述定滑轮6的轴向与所述加载绳7的分布方向相互垂直。

需要说明的是，在本发明中，所述定滑轮6的实质是一个等臂杠杆，其作用是在不改变力大小的情况下，改变力的方向。

在本发明中，所述产品的左右两端分别固定设置在所述左支撑架91和右支撑架92上，并且所述产品位于所述作动器2的正下方。

在本发明中，所述测力传感器3与所述加载绳7相卡接。

在本发明中，为了让所述加载绳7能够可靠地与所述产品相连接，具体实现上，所述加载绳7通过一个加载夹紧块4与所述产品相连接。具体为：所述加载绳7与所述加载夹紧块4的前面或者后面固定连接在一起；

所述加载夹紧块4包括前夹紧子块41和后夹紧子块42，所述产品横向穿过所述前夹紧子块41和后夹紧子块42之间，并且所述前夹紧子块41和后夹紧子块42相互通过螺栓固定连接，从而使得所述前夹紧子块41和后夹紧子块42一起配合对所述需在轴向施加载荷的产品进行牢牢地夹持固定。

在本发明中，具体实现上，所述左支撑架91和右支撑架92优选是正视形状为倒放的T形的支撑架。

在本发明中，具体实现上，所述左支撑架91和右支撑架92分别设置在一个工作台8的顶部左右两端。

在本发明中，具体实现上，所述作动器2优选为液压作动器，所述液压作动器与一个液压源相连接，所述液压源用于为所述液压作动器提供稳定的动能，优选为能够提供稳定压力与流量的液压源。

需要说明的是，对于本发明，通过设计一套滑轮加载装置，可以对伸缩杆加长滑轨组合等沿轴向延伸的产品施加轴向的载荷，并且占用空间小，可以节约宝贵的试验空间。

为了更加清楚理解本发明，下面就本发明的工作方式进行说明：

首先，将作动器2和一组定滑轮6分别安装在左支撑架91和右支撑架92上，而同时将需在轴向施加载荷的产品(作为试验件，例如图1所示的伸缩杆1)安装在左支撑架91和右支撑架92之间；

然后，将作动器2右端的测力传感器3与加载绳7相连接；

然后，将加载绳7绕过定滑轮6与加载夹紧块4相连接；

然后，加载夹紧块4通过螺栓组件将位于横向穿过的需在轴向施加载荷的产品(作为试验件，例如图1所示的伸缩杆1)进行夹紧；

最后，通过作动器2的向左收缩，加载绳7被拉紧，通过定滑轮6带动加载夹紧块4，从而给试验件施加向右的拉力，即施加一个沿其轴向的载荷。

因此，需要说明的是，对于本发明，参见图1至图2所示，在对伸缩杆加长滑轨组合等沿轴向延伸的产品(即需在轴向施加载荷的产品)施加轴向的载荷时，在液压源的液压能驱动下，作动器开始动作而往回(左)收缩，从而带动加载绳7向左拉紧，外部液压源加载的拉力经加载绳7的力传递，并通过定滑轮6后改变了方向，进而在如图1所示的加载夹紧块4上施加了一个向右的拉力(如图1所示的箭头F方向)，由于加载夹紧块4在之前就已夹紧伸缩杆加长滑轨组合等沿轴向延伸的产品，加载绳7在拉紧时，将通过加载夹紧块4的力传递作用，在伸缩杆加长滑轨组合等沿轴向延伸的产品上施加一个沿其轴向的载荷，从而实现本发明的目的。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种产品的轴向载荷加载装置，其可以安全、可靠地对伸缩杆加长滑轨组合等沿轴向延伸的产品。对于例如高铁、动车和公交车上的长扶手等沿轴向延伸产品，在其制动和启动过程中，长扶手在乘客手扶时会受到较大的轴向载荷，如果长扶手强度不足，会引起严重的安全事故，造成不必要的损失。本发明从而满足对这些产品进行轴向静力载荷试验前的产品载荷加载需求，占用空间小，能够节约宝贵的试验空间，有利于广泛的生产应用，具有重大的生产实践意义。

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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种产品的轴向载荷加载装置，其特征在于，包括横向左右间隔分布且垂直设置的左支撑架(91)和右支撑架(92)；

所述左支撑架(91)和右支撑架(92)之间横向设置有需在轴向施加载荷的产品；

所述左支撑架(91)的右侧壁固定设置有一个横向分布的作动器(2)，所述作动器(2)右端液压输出杆的右端部上连接有一个测力传感器(3)，所述测力传感器(3)与至少一根横向分布的加载绳(7)固定连接；

所述加载绳(7)与所述产品相连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述右支撑架(92)的左侧壁上固定设置有定滑轮支架(5)，所述定滑轮支架(5)的左端在与所述加载绳(7)相对应的位置上枢接有至少一个定滑轮(6)，每个所述定滑轮(6)的外壁缠绕有一根所述加载绳(7)。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述定滑轮(6)的数目与所述加载绳(7)的数目相同，所述定滑轮(6)的轴向与所述加载绳(7)的分布方向相互垂直。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述产品的左右两端分别固定设置在所述左支撑架(91)和右支撑架(92)上，并且所述产品位于所述作动器(2)的正下方。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测力传感器(3)与所述加载绳(7)相卡接。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加载绳(7)通过一个加载夹紧块(4)与所述产品相连接。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述加载绳(7)与所述加载夹紧块(4)的前面或者后面固定连接在一起；

所述加载夹紧块(4)包括前夹紧子块(41)和后夹紧子块(42)，所述产品横向穿过所述前夹紧子块(41)和后夹紧子块(42)之间，并且所述前夹紧子块(41)和后夹紧子块(42)相互通过螺栓固定连接。

8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述左支撑架(91)和右支撑架(92)是正视形状为倒放的T形的支撑架。

9.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述左支撑架(91)和右支撑架(92)分别设置在一个工作台(8)的顶部左右两端。

10.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述作动器(2)为液压作动器，所述液压作动器与一个液压源相连接。