CN108956313A - 一种自动分级载荷反馈装置 - Google Patents

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史慧
乔磊
周志卫
余漫
任向前
王栋军
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
    • G01N3/12—Pressure testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/003—Generation of the force
    • G01N2203/0042—Pneumatic or hydraulic means
    • G01N2203/0048—Hydraulic means

Abstract

本发明属于机械结构设计领域。涉及一种自动分级载荷反馈装置，适用于对载荷范围跨度大且需频繁更换载荷传感器的加载作业。本发明通过将装置中不同量程范围的两个载荷传感器工作状态进行自动切换，进而实现装置载荷反馈的自动分级，该装置不仅能满足在同一力学装置中对大跨度载荷量程的需求，而且能够进行自动分级，简化了操作环节，提高了工作效率，降低了劳动强度。

Description

一种自动分级载荷反馈装置
技术领域
本发明属于结构设计领域。具体涉及一种自动分级载荷反馈装置。
背景技术
承载结构中的力学装置一般需要反馈载荷量值，当载荷范围较大时，为了取得较高的载荷反馈精度，通常需要使用不同量程的传感器，需要试验人员对传感器进行频繁更换，此时，载荷传感器的更换不仅操作便捷性差，而且工作效率低，劳动强度高。
本发明提出了一种自动分级载荷反馈装置，该装置不仅能满足在同一力学装置中对大跨度载荷量程的需求，而且能够进行自动分级，简化了操作环节，提高了工作效率，降低了劳动强度。
发明内容
本发明的目的是：设计一种自动分级载荷反馈装置，用于载荷范围跨度大且需频繁更换传感器的加载作业。
为解决此技术问题，本发明的技术方案是：
一种自动分级载荷反馈装置，包含承载壳体1、第一载荷传感器2、第二载荷传感器3、弹簧4、上拉杆5，上拉杆5上有限位凸起7，其特征在于通过弹簧4改变限位凸起7与承载壳体1的相对位置实现第一载荷传感器2和第二载荷传感器3的工作状态的切换，进而实现载荷反馈的自动分级。
所述的弹簧4、第一载荷传感器2、上拉杆5上的限位凸起7被安装在承载壳体1的内部容腔中，上拉杆5的加载端通过承载壳体1顶端的孔伸出；第一载荷传感器2的一端安装在上拉杆5的下端，另一端与弹簧4的一端相连接；弹簧4的另一端安装于承载壳体1内部的底端的底面上；第二载荷传感器3一端固定在承载壳体1的外底部，另一端与安装在承载壳体1的外部下拉杆6连接。
所述的弹簧4的拉力要大于或等于第一载荷传感器2的承载能力。
所述的限位凸起7未与承载壳体1接触时，第一载荷传感器2工作，载荷值由第一载荷传感器2读取。
所述的限位凸起7与承载壳体1接触时，第二载荷传感器3工作，载荷值由第二载荷传感器3读取。
本发明的技术效果是：使用该装置不仅能满足在同一力学装置中对大跨度载荷量程的需求，而且能够在实施过程中进行自动分级，简化了操作环节，提高了工作效率，降低了劳动强度。
附图说明
图1为自动分级载荷反馈装置示意图；
其中，1—承载壳体、2—第一载荷传感器、3—第二载荷传感器、4—弹簧、5—上拉杆、6—下拉杆、7—限位凸起。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：
例如在对某试验件的加载试验中，具有先后顺序的四种工况如下：对试验件的加载力值为1吨、对试验件的加载力值为15吨、对试验件的加载力值为1.5吨、对试验件的加载力值为18吨。
目前的操作方式是：
第一步、当对试验件的加载力值为1吨时，需要选取量程范围为0-2吨的传感器；
第二步、当对试验件的加载力值为15吨时，需要更换量程范围为0-25吨的传感器
第三步、当对试验件的加载力值为1.5吨时，需要更换量程范围为0-2吨的传感器；
第四步、当对试验件的加载力值为18吨时，需要更换量程范围为0-25吨的传感器。
在试验中，工况顺序已经确定无法调整，需要试验人员针对每种工况下的试验载荷对不同量程的传感器进行频繁更换，如果试验量大的前提下，频繁更换影响工作效率，且试验人员劳动强度高。
而采用本发明的自动分级载荷反馈装置，可以在试验中适应载荷范围跨度大的要求，避免了针对不同工况下需频繁更换不同量程的作动筒的加载。针对本试验过程，利用在本发明的自动分级载荷反馈装置中，根据经验值可以选择第一载荷传感器的量程为0-2吨，为小量程载荷传感器；第二载荷传感器的量程为25吨，为大量程载荷传感器。通过小量程的第一载荷传感器和大量程的第二载荷传感器的工作状态切换实现载荷数值的采集。而不需要根据工况顺序频繁更换不同量程范围的传感器。
自动分级载荷反馈装置示意图如图1所示，使用时，将本装置通过两端的拉杆串接于被试验的承载结构中。当施加的载荷不超过第一载荷传感器的量程2吨数值时，小量程的第一载荷传感器工作，装置载荷值由连接在弹簧和上拉杆之间的第一载荷传感器反馈给试验人员。
随着试验载荷的增加，弹簧拉伸，上拉杆逐渐向上移动，上拉杆上的限位凸起与承载外壳接触。当试验载荷大于第一载荷传感器的量程时，装置载荷值由连接在承载壳体底部和下拉杆之间的大量程的第二载荷传感器反馈给试验人员。
装置中弹簧的拉力要满足大于或等于第一传感器的承受能力：当弹簧被拉伸，上拉杆逐渐向上移动，当载荷接近或到达第一载荷传感器的量程2吨的力值时，限位凸起刚好与承载外壳接触，从而保证第一载荷传感器不过载为宜。
本发明不仅仅针对上面的试验场景，同样也适用于其他试验情形：例如在进行高过载试验中，不同的试验件的加载载荷不一，传统的做法是每次试验前后需要根据不同的试验载荷频繁更换与之相对应的不同量程的传感器，而利用本发明的自动分级载荷反馈装置工作效率提升尤为突出。
本发明提出了一种自动分级载荷反馈装置，该装置不仅能满足在同一力学装置中对大跨度载荷量程的需求，而且能够在实施过程中进行自动分级，简化了操作环节，极大提高了工作效率，降低了劳动强度。

Claims (5)

1.一种自动分级载荷反馈装置，其特征在于：所述的自动分级载荷反馈装置包含承载壳体(1)、第一载荷传感器(2)、第二载荷传感器(3)、弹簧(4)、上拉杆(5)；上拉杆(5)上有限位凸起(7)；通过弹簧(4)改变限位凸起(7)与承载壳体(1)的相对位置实现第一载荷传感器(2)和第二载荷传感器(3)的工作状态的切换，进而实现载荷反馈的自动分级。
2.根据权利要求1所述的自动分级载荷反馈装置，其特征在于：所述的弹簧(4)、第一载荷传感器(2)、上拉杆(5)上的限位凸起(7)被安装在承载壳体(1)的内部容腔中，上拉杆(5)的加载端通过承载壳体(1)顶端的孔伸出；第一载荷传感器(2)的一端安装在上拉杆(5)的下端，另一端与弹簧(4)的一端相连接；弹簧(4)的另一端安装于承载壳体(1)内部的底端的底面上；第二载荷传感器(3)一端固定在承载壳体(1)的外底部，另一端与安装在承载壳体(1)外部的下拉杆(6)连接。
3.根据权利要求2所述的自动分级载荷反馈装置，其特征在于：所述的弹簧(4)的拉力要大于或等于第一载荷传感器(2)的承载能力。
4.根据权利要求3所述的自动分级载荷反馈装置，其特征在于：所述的限位凸起(7)未与承载壳体(1)接触时，第一载荷传感器(2)工作，载荷值由第一载荷传感器(2)读取。
5.根据权利要求3所述的自动分级载荷反馈装置，其特征在于：所述的限位凸起(7)与承载壳体(1)接触时，第二载荷传感器(3)工作，载荷值由第二载荷传感器(3)读取。
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