CN110044591B - 多点串联分布可靠性加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及载荷施加技术领域，提出一种多点串联分布可靠性加载装置。该多点串联分布可靠性加载装置对试验件进行加载，试验件固定于支撑架，包括多个试验板，多个试验板上均设置有一通孔，多个通孔在所述底板上的正投影重合，该加载装置包括底板、支撑架、连接结构、多组弹性组件、多个限制结构和加载机构；支撑架设于底板；连接结构贯穿多个通孔且两端突出于试验件；多组弹性组件套设于连接结构，且各组弹性组件的一端一一对应的与各个试验板远离所述底板的一面贴合；多个限制结构套设于连接结构，各个所述限制结构一一对应的位于各组弹性组件远离试验板的一端，且各个限制结构与连接结构固定连接，本发明可靠性加载装置需要的装配空间较小。

Description

多点串联分布可靠性加载装置

技术领域

本发明涉及载荷施加技术领域，尤其涉及一种多点串联分布可靠性加载装置。

背景技术

在飞机机翼、尾翼等类壁板结构试验中，经常需要对多个基本共线的加载点施加串联载荷。

目前，对多点比例加载，普遍采用杠杆体系进行载荷施加和分配。但由于机翼尾翼类结构的试验框段空间狭小，现有的杠杆体系需要较大的装配空间，且在多点串联载荷施加时存在构件间的干涉问题，故难以发挥作用。

因此，有必要设计一种新的多点串联分布可靠性加载装置。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中多点串联分布可靠性加载装置需要较大的装配空间的不足，提供一种需要装配空间较小的多点串联分布可靠性加载装置。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，一种多点串联分布可靠性加载装置，包括：

底板；

支撑架，设于所述底板；

试验件，固定于所述支撑架，包括多个试验板，且多个试验板上均设置有第一通孔，多个所述第一通孔在所述底板上的正投影重合；

连接结构，贯穿所述第一通孔且两端均突出于所述试验件；

多组弹性组件，套设于所述连接结构，且所述弹性组件的一端与所述试验板远离所述底板的一侧贴合，且每组弹性组件对应一个试验板；

多个限制结构，套设于所述连接结构，位于所述弹性组件远离所述试验板的一端，且与所述连接结构固定连接，一个所述限制结构对应一组所述弹性组件；

加载机构，具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端固定于所述底板，所述第二端与所述连接结构连接，用于驱动所述连接结构在沿靠近所述底板的方向上运动第一预设距离。

在本公开的一种示例性实施例中，多组所述弹性组件的弹性系数不同。

在本公开的一种示例性实施例中，所述限制结构包括载荷传感器。

在本公开的一种示例性实施例中，所述连接结构为螺杆，所述载荷传感器设置有与所述螺杆相适配的螺纹孔，通过所述螺纹孔与螺杆配合将载荷传感器固定在预设位置。

在本公开的一种示例性实施例中，所述限制结构还包括：

紧固螺母，与所述螺杆相适配，且所述紧固螺母设于所述载荷传感器远离所述底板的一侧。

在本公开的一种示例性实施例中，所述支撑架包括：

固定板，固定于所述底板；

两个支撑板，与所述固定板垂直连接，所述试验件固定于两个所述支撑板之间；

肋板，设于所述支撑板与所述固定板之间。

在本公开的一种示例性实施例中，所述支撑板上设置有第二通孔，所述试验件上设置有与第二通孔相对应的第三通孔，螺钉穿过所述第二通孔与第三通孔，采用与所述螺钉相适配的紧固螺母将所述支撑板与所述试验件固定。

在本公开的一种示例性实施例中，所述加载机构包括：

安装部，固定于所述底板；

动力部，设于安装部远离所述底板的一侧；

连接部，连接与所述动力部远离所述安装部的一端，且与所述连接结构连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述动力部为直线电机、液压缸和气缸中的一种。

由上述技术方案可知，本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：

本发明多点串联分布可靠性加载装置，试验件包括多个试验板多个试验板上均设置有第一通孔，多个所述第一通孔在所述底板上的正投影重合，连接结构贯穿第一通孔，多组弹性组件套设于连接结构，且一端与试验板远离底板的一侧贴合，在弹性组件的另一端设置有限制结构，试验板与弹性组件一一对应，连接结构与弹性组件一一对应，加载机构用于驱动所述连接结构以及多个限制结构运动以将多组所述弹性组件压缩，加载机构驱动连接结构向靠进底板的方向运动一定的预设距离，即压缩弹性组件一定的预设距离，在连接结构运动到一定位置时，试验板、弹性组件以及限制结构处于受力平衡状态，弹性组件对试验板的力即试验板上施加的载荷，可以通过每组弹性组件的弹性系数以及预设距离计算得到每个试验板上所施加的力；相较于现有技术中的杠杆体系形式的载荷施加和分配，可以同时对多个试验板进行加载，且多个试验板之间的载荷施加不存在干涉，结构简单，减少了装配空间。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明多点串联分布可靠性加载装置的立体结构示意图；

图2是本发明多点串联分布可靠性加载装置结构示意图；

图3是图2中A所指部分的放大图；

图4是本发明实施方式中加载结构的结构示意图。

图中主要元件附图标记说明如下：

1、底板；11、T形槽；

2、支撑架；21、固定板；22、肋板；23、支撑板；24、第二通孔；

3、试验件；31、试验板；32、连接板；33、第三通孔；

4、连接结构；5、弹性组件；

6、限制结构；61、载荷传感器；62、紧固螺母；

7、加载机构；71、安装部；72、动力部；73、连接部。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本发明提供一种多点串联分布可靠性加载装置，参照图1所述，该多点串联分布可靠性加载装置对试验件3进行加载，试验件固定于支撑架2，试验件包括多个试验板31，且多个试验板31上均设置有第一通孔，多个第一通孔在底1板上的正投影重合，可以包括底板1、支撑架2、连接结构4、多组弹性组件5、多个限制结构6以及加载机构7；支撑架2设于底板1；连接结构4贯穿第一通孔且两端均突出于试验件3；多组弹性组件5套设于连接结构4，且弹性组件5的一端与试验板31远离底板1的一侧贴合，且每组弹性组件5对应一个试验板31；多个限制结构6套设于连接结构4，位于弹性组件5远离试验板31的一端，且与连接结构4固定连接，一个限制结构6对应一组弹性组件5；加载机构7具有相对设置的第一端和第二端，第一端固定于底板1，第二端与连接结构4连接，用于驱动连接结构4在沿靠近底板1的方向上运动第一预设距离。

加载机构7用于驱动所述连接结构4以及多个限制结构6运动以将多组所述弹性组件5压缩，加载机构7驱动连接结构4向靠进底板1的方向运动一定的预设距离，即压缩弹性组件5一定的预设距离，在连接结构4运动到一定位置时，试验板31、弹性组件5以及限制结构6处于受力平衡状态，弹性组件5对试验板31的力即试验板上施加的载荷，可以通过每组弹性组件5的弹性系数以及预设距离计算得到每个试验板上所施加的力；相较于现有技术中的杠杆体系形式的载荷施加和分配，可以同时对多个试验板31进行加载，且多个试验板31之间的载荷施加不存在干涉，结构简单，减少了装配空间。

在本示例实施方式中，参照图1所示，底板1用于安装检测所需要的各种器件，底板1可以长方体结构，底板1上设置有多个平行设置的T形槽11，T形槽11贯穿底板1的相对的两侧；T形槽11的数量可以是六个，也可以是两个、三个、四个、五个或更多个。

支撑架2固定于所述底板1，支撑架2可以包括固定板21、两个支撑板23以及肋板22。

参照图1所示，固定板21固定于底板1，固定板21的数量可以为两个，固定板21上通过与T形槽11相适配的T型螺栓以及与T型螺栓相适配的第一螺母设于底板1上；固定板21可以是长方板，也可以是椭圆形板、梯形板、或其他形状的板。具体连接方式为固定板21上设有多个第四通孔，第四通孔的数量可以是四个，四个第四通孔均与T形槽11相对应设置，即四个第四通孔均设置在T形槽11正上方，第四通孔的数量还可以是两个、三个或更多。T型螺栓从地板侧边穿入T形槽11，且T形螺栓穿过第四通孔，通过第一螺母将固定板21固定。

两个支撑板23相对设置，且均与固定板21垂直连接，即支撑板23与底板1垂直设置，支撑板23上设置有第二通孔24，在支撑板23与固定板21之间可以设置有肋板22，使得支撑板23与固定板21的连接更为牢固。

试验件3设置在两个支撑板23之间，且固定于支撑板23，试验件3可以包括试验板31与两个连接板32。试验板31的数量可以是四个，也可以是两个，三个或更多个。多个试验板31可以是多个平行设置的平板，在试验板31上设置有第一通孔，多个第一通孔在底板1上的正投影重合，第一通孔的形状可以是圆形，也可以是矩形或椭圆形等。

两个连接板32相对设置，用于连接多个试验板31，连接板32与试验板31垂直连接，将所述试验件3连接为多个矩形环，连接板32与支撑板23连接，连接板32上设置有多个第三通孔33，第三通孔33的位置与所第二通孔24的位置相对应，螺钉穿过第二通孔24以及第三通孔33，采用螺母将连接板32与支撑板23固定，即试验件3与支撑架2固定。

参照图2所示，连接结构4贯穿第一通孔，连接结构4的两端均突出于试验件3，连接结构4可以是直径略小于第一通孔的螺杆，也可以是螺杆与光杆的配合形式，螺杆的直径大于光杆的直径，螺杆外径略小于第一通孔的直径。

弹性组件5可以是螺旋弹簧，弹性组件5套设于连接结构4，且弹性组件5的一端与试验板31远离底板1的一面贴合，每组弹性组件5可以是一个螺旋弹簧，每个螺旋弹簧的弹性系数可以不同，以使得每个试验板31上所受到的载荷不同。

每组弹性组件5也可以是多个螺旋弹簧，当一组弹性组件5具有多个螺旋弹簧时，多个螺旋弹簧的弹性系数可以不同。

参照图3所示，限制结构6可以包括载荷传感器61，载荷传感器61上设置有螺纹孔，螺纹孔与螺杆相适配，将载荷传感器61设置在弹性组件5远离底板1的一端，且与弹性组件5相抵靠，此时弹性组件5处于松弛状态。限制结构6的外径大于弹性组件的直径，使得限制结构6可以压缩弹簧

限制结构6还可以包括紧固螺母62，紧固螺母62与螺杆相适配，紧固螺母62设于载荷传感器61远离弹性组件5的一侧，且与载荷传感器61抵靠。

当连接结构4为螺杆与光杆相间设置时，弹性组件5套设在光杆区域，而限制结构6设置在螺杆区域，弹性组件5的直径大于第一通孔的直径。

参照图4所示，加载机构7可以包括安装部71、动力部72以及连接部73，安装部71安装与底板1，具体安装方式可以参考上述固定板21的安装方式，此处不再赘述，安装部71可以是一个矩形板，动力部72安装在矩形板远离底板1的一侧。

动力部72可以通过手动施加作用力，动力部72可以包括手柄与转轮，内部可以设置齿轮与齿条，手柄装在转轮上，转轮的中心轴线与底板1平行设置，齿轮与转轮同轴固定连接，通过手柄转动转轮使得齿轮转动，齿轮转动使得齿轮条直线运动。动力部72还可以是直线电机、气缸或液压缸。

连接部73与连接结构4连接，连接部73可以通过销轴与连接结构4连接，也可以通过其他方式与连接结构4连接。

本领域相关技术人员可以理解的是，加载机构7、连接结构4、弹性组件5以及限制结构6的数量不局限于一个，即可以存在多个类似于上述结构的装置，对同一个试验件3进行测试。

举例而言，试验板31上还包括第五通孔，多个第五通孔在底板1上的正投影重合，此时连接结构4的数量可以为两个，即为第一连接结构4和第二连接结构4，第一连接结构与第二连接结构平行设置；加载机构7的数量也可以是两个，为第一加载机构7与第二加载机构7，第一连接结构4贯穿第一通孔且与第一加载机构7连接；第二连接结构4贯穿第五通孔，可以贯穿两个第五通孔，可以以贯穿三个第五通孔，还可以贯穿更多个第五通孔，第二连接结构与第二加载机构7连接，且第二加载机构7与第一加载机构7上均套设有弹性组件5以及限制结构6，弹性组件5与限制结构6以及连接结构4的连接方式可以参考上述内容，此处不再赘述。

上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

本说明书中，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。

Claims (10)

1.一种多点串联分布可靠性加载装置，对试验件进行加载，所述试验件固定于支撑架，所述试验件包括多个试验板，且多个试验板上均设置有第一通孔，多个所述第一通孔在底板上的正投影重合，其特征在于，所述可靠性加载装置包括：

底板；

支撑架，设于所述底板；

连接结构，贯穿所述第一通孔且两端均突出于所述试验件；

多组弹性组件，套设于所述连接结构，且各组所述弹性组件的一端一一对应的与各个所述试验板远离所述底板的一面贴合；

多个限制结构，套设于所述连接结构，各个所述限制结构一一对应的位于各组所述弹性组件远离所述试验板的一端，且各个所述限制结构与所述连接结构固定连接；

加载机构，具有相对设置的第一端和第二端，所述第一端固定于所述底板，所述第二端与所述连接结构连接，所述加载机构用于驱动所述连接结构以及多个限制结构运动以将多组所述弹性组件压缩，使多组所述弹性组件一一对应的对多个试验板进行加载。

2.根据权利要求1所述的多点串联分布可靠性加载装置，其特征在于，多组所述弹性组件的弹性系数不同。

3.根据权利要求1所述的多点串联分布可靠性加载装置，所述弹性组件为螺旋弹簧。

4.根据权利要求1所述的多点串联分布可靠性加载装置，其特征在于，所述限制结构包括载荷传感器。

5.根据权利要求4所述的多点串联分布可靠性加载装置，其特征在于，所述连接结构为螺杆，所述载荷传感器上设置有与所述螺杆相适配的螺纹孔，所述螺纹孔与所述螺杆配合以将载荷传感器固定。

6.根据权利要求5所述的多点串联分布可靠性加载装置，其特征在于，所述限制结构还包括：

紧固螺母，螺纹配合于所述螺杆，且位于所述载荷传感器远离所述底板的一侧。

7.根据权利要求1所述的多点串联分布可靠性加载装置，其特征在于，所述支撑架包括：

固定板，固定于所述底板；

两个支撑板，与所述固定板垂直连接，所述试验件固定于两个所述支撑板之间；

肋板，设于所述支撑板与所述固定板之间。

8.根据权利要求7所述的多点串联分布可靠性加载装置，其特征在于，所述支撑板上设置有第二通孔，所述试验件上设置有与第二通孔相对应的第三通孔，所述装置还包括：

螺钉，穿过所述第二通孔与第三通孔并突出于所述支撑板；

螺母，螺纹配合于所述螺钉的突出端将所述支撑板与所述试验件固定。

9.根据权利要求1所述的多点串联分布可靠性加载装置，其特征在于，所述加载机构包括：

安装部，固定于所述底板；

动力部，设于安装部远离所述底板的一侧；

连接部，连接与所述动力部远离所述安装部的一端，且与所述连接结构连接。

10.根据权利要求9所述的多点串联分布可靠性加载装置，其特征在于，所述动力部为直线电机、液压缸和气缸中的一种。

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