CN109387434A - 一种管路减振元件的加载测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管路减振元件的加载测试装置，属于舰船管路减振元件加载特性测试和振动噪声控制技术领域。该加载测试装置包括可移动安装平台、基座Ⅰ、基座Ⅱ、支座、力传感器、弹簧螺栓压紧组件以及加载组件，通过调节加载组件的长度可以实现减振元件轴向压缩或拉伸加载，同时可以调控减振元件的加载载荷，通过力传感器可以获得减振元件加载载荷准确数值，通过测量减振元件加载前后的长度以获得其变形量，从而可以绘制减振元件的加载特性曲线。本发明所述加载测试装置结构紧凑、重量轻、安装空间需求小，安装拆卸与维修方便，成本低，通用性强。

Description

一种管路减振元件的加载测试装置
技术领域
本发明涉及一种能够调整加载状态，并获得减振元件变形与加载载荷大小关系曲线的加载测试装置，属于舰船管路减振元件加载特性测试和振动噪声控制技术领域。
背景技术
为了有效控制设备振动通过系统管路向基座的传递，系统管路中采用了大量的减振元件如减振接管与带减振器的弹性支撑等。系统管路中的这些减振元件如减振接管和管路弹性支撑的减振器在实际使用过程中需要承受相应的载荷，当载荷与设计值相符时，减振元件的变形在许可范围内；但当载荷超出设计值时，减振元器件的变形及其变形引起的附加力与力矩无法定量预估。如果减振元件变形状态与承受载荷之间的映射关系未能有效建立，尤其是减振元件处于安全变形极限状态时，其对整个系统的影响更加不可知、不可控。因此，建立可准确表征系统管路减振元件受力状态和变形的参数体系是规范系统管路减振元件安装应用，并确保减振效果的根本途径。
减振元件的加载特性曲线，作为系统管路减振元件受力状态和变形参数体系中重要参数映射关系，需通过相应减振元件的加载测试试验才能获得。目前在管路减振元件的加载测试领域，绝大多的减振元件加载测试装置结构设计复杂，操作难度大、代价高，且需要大量的电、液等辅助控制系统，才能实现加载方式与加载量的可调可控。另外，测试过程中需重复加载、卸载，给测试带来很大的工作量，同时也会影响系统管路减振元件的效果及使用寿命。
发明内容
针对现有加载测试装置存在的问题，本发明提供了一种管路减振元件的加载测试装置，该加载测试装置能够适应性地实现减振元件的轴向压缩或拉伸加载，且加载大小可调，避免测试过程中重复加载对减振元件变形带来的影响，提高减振元件静态特性测试的时效性，进而有效获得减振元件加载特性曲线。该加载测试装置结构合理、安装拆卸以及维修方便、加载大小调节方便、成本低、通用性强，能够适用于各型减振元件的加载测试。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种管路减振元件的加载测试装置，所述加载测试装置包括可移动安装平台、基座、支座、力传感器、弹簧螺栓压紧组件以及加载组件；
可移动安装平台是由一个水平面板和两个垂直面板组成的，两个垂直面板分别与水平面板相互垂直且固定连接；
可移动安装平台的两个垂直面板上分别安装一个基座，被测减振元件的两个端面通过两个支座与两个基座一一对应连接，支座与基座通过弹簧螺栓压紧组件连接；力传感器安装在被测减振元件一侧的基座与支座之间，与基座固定连接，与支座相接触；加载组件安装在被测减振元件另一侧的基座与支座之间，分别与基座、支座固定连接。
加载组件的长度可以调节，通过调节加载组件的长度，即安装加载组件的基座与支座之间的距离L2，可以改变加载组件对减振元件施加的载荷大小，而施加的载荷大小可以通过力传感器获得；减振元件的变形量可以通过测量加载前后L1的变化获得，进而可以绘制减振元件的加载特性曲线。
加载组件由螺纹杆Ⅰ、螺母、双向螺纹套筒、调节杆以及螺纹杆Ⅱ组成；
双向螺纹套筒两端的内表面上攻丝相反方向的螺纹，双向螺纹套筒的中心加工有一个径向通孔；
螺纹杆Ⅰ的一端与支座固定连接，另一端与双向螺纹套筒的一端螺纹连接；螺纹杆Ⅱ的一端与基座固定连接，另一端与双向螺纹套筒的另一端螺纹连接；螺纹杆Ⅰ与双向螺纹套筒之间、螺纹杆Ⅱ与双向螺纹套筒之间分别安装一个螺母，将螺纹杆Ⅰ和螺纹杆Ⅱ固定，起到防松作用；调节杆插入双向螺纹套筒的径向通孔中，通过调节杆使双向螺纹套筒旋转，增大或减小加载组件的长度。
另外，力传感器的数量与量程根据被测减振元件的加载载荷大小进行布置与选择；加载组件的数量可以根据减振元件的额定载荷或额定变形量来确定，一般选用三组以上加载组件，且对称分布，可以保证加载的均匀性；加载载荷的大小取决于加载组件的长度，通过增大或减小加载组件的长度，实现对减振元件的轴向压缩或拉伸加载。
有益效果：
(1)本发明所述加载测试装置不仅可实现减振元件轴向压缩或拉伸加载，又可方便地调整被测减振元件轴向加载量的大小，同时获得减振元件加载载荷和减振元件变形的准确数值，能够改善现有测试装置在加载测试过程中重复加载对减振元件变形带来的影响，提高减振元件静态特性测试的时效性；
(2)本发明采用双向螺纹套筒与螺纹杆传动的方式实现加载载荷大小的调整，加载调节操作简单方便，实现了加载方式(拉伸或压缩)、加载载荷大小的在线调整，不需要进行加载测试装置的结构拆装、切割，也无需停机、停工，不消耗工时；
(3)本发明所述加载测试装置结构紧凑、重量轻、安装空间需求小，安装拆卸与维修方便，无需电、液等控制系统，成本低，通用性强，能够适用于各型减振元件的加载测试并获得相应的加载特性曲线。
附图说明
图1为本发明所述管路减振元件的加载测试装置的结构示意图。
图2为加载组件的结构示意图。
图3为实施例中被测减振元件的加载特性曲线示意图。
其中，1-基座Ⅰ，2-力传感器，3-弹簧螺栓压紧组件，4-支座，5-减振元件，6-加载组件，7-可移动安装平台，8-基座Ⅱ，9-螺纹杆Ⅰ，10-螺母，11-双向螺纹套筒，12-调节杆，13-螺纹杆Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。
实施例1
一种管路减振元件的加载测试装置，所述加载测试装置包括可移动安装平台7、基座Ⅰ1、基座Ⅱ8、支座4、力传感器2、弹簧螺栓压紧组件3以及加载组件6；
可移动安装平台7是由一个水平面板和两个垂直面板组成的，两个垂直面板分别与水平面板相互垂直且固定连接；
弹簧螺栓压紧组件3由螺栓、弹簧和螺母组成；
加载组件6由螺纹杆Ⅰ9、螺母10、双向螺纹套筒11、调节杆12以及螺纹杆Ⅱ13组成，如图2所示；其中，双向螺纹套筒11两端的内表面上攻丝相反方向的螺纹，双向螺纹套筒11的中心加工有一个径向通孔；
结合图1可知，所述加载测试装置中各零件之间的装配关系如下：基座Ⅰ1的一个端面与可移动安装平台7的一个垂直面板固定连接，另一个端面与一个支座4通过弹簧螺栓压紧组件3连接；在基座Ⅰ1与支座4之间对称布置四个力传感器2，这样可以数值平均获得准确的加载载荷大小，力传感器2的一端通过自带的安装螺杆与基座Ⅰ1螺纹连接，另一端与支座4相接触；基座Ⅱ8的一个端面与可移动安装平台7的另一个垂直面板固定连接，另一个端面与另一个支座4通过弹簧螺栓压紧组件3连接；在基座Ⅱ8与支座4之间对称布置四组加载组件6，每一组加载组件6中的螺纹杆Ⅰ9的一端与支座4固定连接，螺纹杆Ⅰ9的另一端与双向螺纹套筒11的一端螺纹连接，螺纹杆Ⅱ13的一端与基座Ⅱ8固定连接，螺纹杆Ⅱ13的另一端与双向螺纹套筒11的另一端螺纹连接，螺纹杆Ⅰ9与双向螺纹套筒11之间、螺纹杆Ⅱ13与双向螺纹套筒11之间分别安装一个螺母10；调节杆12插入双向螺纹套筒11的径向通孔中；被测减振元件5安装在两个支座4之间，分别与两个支座4固定连接。
所述加载测试装置的具体安装及使用步骤如下：
a)将基座Ⅰ1与基座Ⅰ18分别安装在可移动安装平台7的两个垂直面板上；
b)力传感器2一端通过自带安装螺杆安装于基座Ⅰ1上；
c)基座Ⅰ1与支座4通过弹簧螺栓压紧组件3实现连接，同时力传感器2的另一端与支座4在弹簧螺栓压紧组件3的压紧作用下相接触；
d)被测减振元件5的一端安装在与力传感器2相接触的支座4上，另一端安装在与加载组件6接近的支座4上；
e)加载组件6中螺纹杆Ⅰ9的一端焊接在支座4上，螺纹杆Ⅱ13的一端焊接在基座Ⅱ8上，也可通过攻丝等其他形式安装；同时，将两个螺母10分别旋至螺纹杆Ⅰ9、螺纹杆Ⅱ13的根部；
f)将双向螺纹套筒11旋入螺纹杆Ⅰ9、螺纹杆Ⅱ13上并旋至螺纹杆Ⅰ9以及螺纹杆Ⅱ13根部的螺母10处；
g)将接近加载组件6的支座4通过弹簧螺栓压紧组件3与基座Ⅱ8连接，通过旋转弹簧螺栓压紧组3的螺母使两者的轴向间距保持为加载组件6长度L2的初始设计值(该长度值时仅对减振元件5起到轴向约束作用并无加载)；同时，在双向螺纹套筒11的径向通孔中插入调节杆12，通过调节杆12顺时针或逆时针旋转双向螺纹套筒11，同样将加载组件6长度L2调整至其初始设计值；
h)最后，将螺纹杆Ⅰ9和螺纹杆Ⅱ13上的螺母10旋转至双向螺纹套筒11两端，并固定防止减振元件5加载时改变加载组件6的长度L2；
i)在减振元件5加载过程中，通过调节杆12旋转双向螺纹套筒11使加载组件6的长度值L2处于设计加载的工况值，记录此时力传感器2的数值，并测量在此加载条件下减振元件5的轴向长度L1；
再通过调节杆12顺时针或逆时针旋转双向螺纹套筒11，实现加载组件6的长度L2的调节，进而调节对减振元件5的加载载荷大小，从而可以测得减振元件5在不同加载情况下的轴向长度L1；
最后，根据测量加载前减振元件5的轴向长度L1，以及在不同加载载荷(即力传感器2记录的数据)下的减振元件5的轴向长度L1，可以绘制被测减振元件5的加载特性曲线，如图3所示。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种管路减振元件的加载测试装置，其特征在于：所述加载测试装置包括可移动安装平台(7)、基座、支座(4)、力传感器(2)、弹簧螺栓压紧组件(3)以及加载组件(6)；
可移动安装平台(7)是由一个水平面板和两个垂直面板组成的，两个垂直面板分别与水平面板相互垂直且固定连接；
可移动安装平台(7)的两个垂直面板上分别安装一个基座，被测减振元件(5)的两个端面通过两个支座(4)与两个基座一一对应连接，支座(4)与基座通过弹簧螺栓压紧组件(3)连接；力传感器(2)安装在被测减振元件(5)一侧的基座与支座(4)之间，与基座固定连接，与支座(4)相接触；加载组件(6)安装在被测减振元件(5)另一侧的基座与支座(4)之间，分别与基座、支座(4)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种管路减振元件的加载测试装置，其特征在于：加载组件(6)由螺纹杆Ⅰ(9)、螺母(10)、双向螺纹套筒(11)、调节杆(12)以及螺纹杆Ⅱ(13)组成；
双向螺纹套筒(11)两端的内表面上攻丝相反方向的螺纹，双向螺纹套筒(11)的中心加工有一个径向通孔；
螺纹杆Ⅰ(9)的一端与支座(4)固定连接，另一端与双向螺纹套筒(11)的一端螺纹连接；螺纹杆Ⅱ(13)的一端与基座固定连接，另一端与双向螺纹套筒(11)的另一端螺纹连接；螺纹杆Ⅰ(9)与双向螺纹套筒(11)之间、螺纹杆Ⅱ(13)与双向螺纹套筒(11)之间分别安装一个螺母(10)；调节杆(12)插入双向螺纹套筒(11)的径向通孔中。
3.根据权利要求1所述的一种管路减振元件的加载测试装置，其特征在于：加载组件(6)的数量为三组以上，且对称分布。
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