CN110243670B - 一种载荷转换施加机构及其试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种载荷转换施加机构及其试验方法。所述载荷转换施加机构包括安装基座、转动拉杆、连接拉杆和加载拉杆，所述转动拉杆的中部与所述安装基座铰接，所述转动拉杆的一端与所述连接拉杆连接，所述转动拉杆的另一端与所述加载拉杆连接；所述连接拉杆与所述加载拉杆平行设置，所述连接拉杆的受力方向与加载拉杆的载荷方向均为水平且两者相反。与相关技术相比，本发明所提供的载荷转换施加机构通过力与力矩的切换来满足不同的加载力的方向。所述的试验方法具有高可靠性的特点，极大地提高了试验效率，实施方便，适应性广。

Description

一种载荷转换施加机构及其试验方法
技术领域
本发明涉及一种拉压静强度载荷转换施加机构及其试验方法，属于通用试验技术领域，适用于静强度载荷中的拉压载荷施加。
背景技术
静强度试验是一种常用的力学性能试验，主要用来验证产品的静力学性能是否满足设计要求，是产品实现其功能性能的一项重要指标。静强度试验过程中，一般只通过拉载对产品施加不同方向的载荷，而由于不用产品对载荷方向的要求不同，对部分工况将压载转换为拉载施加的难度较大，设计的工装设计及制造成本较高。
因此，有必要提供一种载荷转换施加机构及其试验方法解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种载荷转换施加机构及其试验方法，以解决在静强度试验中模拟拉压载荷工况转换及简化压载加载方法的问题。
本发明的技术方案是：一种载荷转换施加机构包括安装基座、转动拉杆、连接拉杆和加载拉杆，所述转动拉杆的中部与所述安装基座铰接，所述转动拉杆的一端与所述连接拉杆连接，所述转动拉杆的另一端与所述加载拉杆连接；所述连接拉杆与所述加载拉杆平行设置，所述连接拉杆的受力方向与加载拉杆的载荷方向均为水平且两者相反。
针对在静强度试验中压向载荷的施加模拟，本发明设计了一套拉压静强度载荷转换施加机构，尤其是对于同一加载点包含拉压载荷两种工况的产品静强度试验，此机构的特点更为突出。
优选的，所述安装基座上设有U字型安装槽，所述转动拉杆的截面为十字型结构，所述转动拉杆设于所述安装槽内且其十字型的中部与安装槽壁铰接；所述加载拉杆在安装槽内与十字型的一端连接，所述连接拉杆在安装槽的外侧与十字型的另一端连接。
优选的，所述连接拉杆的中心与所述转动拉杆和加载拉杆垂直。
优选的，所述连接拉杆与转动拉杆的连接点至转动拉杆与安装基座铰接点之间的间距，等于所述加载拉杆与转动拉杆的连接点至转动拉杆与安装基座铰接点之间的间距。
本发明还提供一种采用上述载荷转换施加机构进行试验的方法，包括以下步骤：
步骤一，提供载荷转换施加机构、加载装置和被试件；所述载荷转换施加机构根据试验要求设计其尺寸及强度，并组装；步骤二，将所述加载装置连接于所述载荷转换施加机构中的加载拉杆远离转动拉杆的末端，将所述被试件连接于所述载荷转换施加机构中的连接拉杆远离转动拉杆的末端与；
步骤三，进行压载试验：调节加载装置及安装基座位置，使加载装置载荷方向与被试件受力方向平行且相反；
步骤四，进行拉载试验：拆除安座基座，再调节加载装置，使加载装置载荷方向与被试件受力方向；
步骤五，所述步骤三和步骤四可逆；
步骤六，完成试验。
与相关技术相比，本发明的有益效果为：
一、所述载荷转换施加机构结构新颖，可靠性高，重复拆装方便，并可根据上述机构的技术方案更改相应的尺寸，可应用于其它类似结构的试验设备安装及静强度试验；
二、通过力与力矩的切换来满足不同的加载力的方向；
三、所述的试验方法具有高可靠性的特点，极大地提高了试验效率，实施方便，适应性广。
附图说明
图1为本发明提供的载荷转换施加机构的结构示意图；
图2为沿图1的A-A剖视图。
附图中：
1-连接拉杆；2-转动拉杆；3-安装基座；4-加载拉杆；5-销轴；B-对应位置孔轴线上相对于连接拉杆与被试件的两配合端面的中点；C-对应位置孔轴线上相对于连接拉杆与转动拉杆的两配合端面的中点；D-对应位置孔轴线上相对于连接拉杆与转动拉杆的两配合端面的中点；E-对应位置孔轴线上相对于加载拉杆与转动拉杆的两配合端面的中点；F-对应位置孔轴线上相对于加载拉杆与加载机构的两配合端面的中点。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
如图1、2所示，本发明提供的一种载荷转换施加机构包括连接拉杆1、转动拉杆2、安装基座3和加载拉杆4。
所述安装基座3上设有U字型安装槽，所述转动拉杆2的截面为十字型结构，所述转动拉杆2设于所述安装槽内且其十字型的中部与安装基座3的安装槽壁通过螺栓铰接。
如图2所示，所述加载拉杆4的数量为两个，在安装基座3的安装槽内，夹设于所述转动拉杆2的十字型的一端并通过销轴5连接。所述连接拉杆1的数量为两个，在安装基座3的安装槽的外侧，夹设于与所述转动拉杆2的十字型的另一端通过螺栓连接。
所述连接拉杆1与所述加载拉杆4平行设置，所述连接拉杆1的受力方向与加载拉杆4的载荷方向均为水平且两者相反。
在机构不动作时，所述连接拉杆1的中心与所述转动拉杆2和加载拉杆1垂直。
所述连接拉杆1与转动拉杆2的连接点至转动拉杆2与安装基座3铰接点之间的间距，等于所述加载拉杆4与转动拉杆2的连接点至转动拉杆2与安装基座3铰接点之间的间距。
本发明提供的载荷转换施加机构的试验方法，包括以下步骤：
步骤一，根据试验要求设计所述载荷转换施加机构的尺寸及强度，组装机构。
设计尺寸时，保证B、C、D、E、F、被试件受力方向及加载机构加载方向在一个平面上，C、D及E点在一条直线上，且CDE连线分别垂直于BC连线及EF连线，CD连线与DE连线长度相等。
步骤二，将加载拉杆远离转动拉杆的末端（图中所示的F点位置）与加载装置连接，连接拉杆远离转动拉杆的末端（图中所示的B点位置）与被试件连接。
步骤三，进行压载试验：调节加载装置及安装基座位置，使加载装置载荷方向G与被试件受力方向H平行且相反。
步骤四、进行拉载试验：当压载试验完成后，转换至拉载试验时拆除安装基座，再调节加载机构，使加载机构载荷方向与被试件受力方向平行且相同。
步骤五，所述步骤三和步骤四可逆，可根据实际试验情况调整先后顺序。
步骤六，完成试验。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种载荷转换施加机构，其特征在于，能进行压载或拉载试验，其包括安装基座、转动拉杆、连接拉杆和加载拉杆，所述转动拉杆的一端与所述连接拉杆连接，所述转动拉杆的另一端与所述加载拉杆连接；所述连接拉杆与所述加载拉杆平行设置，且所述连接拉杆的受力方向与加载拉杆的载荷方向均为水平且两者相反或相同；当进行压载试验时，所述转动拉杆的中部与所述安装基座铰接，加载拉杆的载荷方向与连接拉杆的受力方向平行且相反；当进行拉载试验时，拆除所述安装基座，加载拉杆的载荷方向与连接拉杆的受力方向平行且相同。
2.根据权利要求1所述的载荷转换施加机构，其特征在于，所述安装基座上设有U字型安装槽，所述转动拉杆的截面为十字型结构，所述转动拉杆设于所述安装槽内且其十字型的中部与安装槽壁铰接；所述加载拉杆在安装槽内与十字型的一端连接，所述连接拉杆在安装槽的外侧与十字型的另一端连接。
3.根据权利要求1或2所述的载荷转换施加机构，其特征在于，所述连接拉杆的中心与所述转动拉杆和加载拉杆垂直。
4.根据权利要求1或2所述的载荷转换施加机构，其特征在于，所述连接拉杆与转动拉杆的连接点至转动拉杆与安装基座铰接点之间的间距，等于所述加载拉杆与转动拉杆的连接点至转动拉杆与安装基座铰接点之间的间距。
5.一种采用如权利要求1~4任一项所述的载荷转换施加机构进行试验的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，提供载荷转换施加机构、加载装置和被试件；所述载荷转换施加机构根据试验要求设计其尺寸及强度，并组装；
步骤二，将所述加载装置连接于所述载荷转换施加机构中的加载拉杆远离转动拉杆的末端，将所述被试件连接于所述载荷转换施加机构中的连接拉杆远离转动拉杆的末端；
步骤三，进行压载试验：调节加载装置及安装基座位置，使加载装置载荷方向与被试件受力方向平行且相反；
步骤四，进行拉载试验：拆除安座基座，再调节加载装置，使加载装置载荷方向与被试件受力方向平行且相同；
步骤五，所述步骤三和步骤四可逆；
步骤六，完成试验。
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