CN111766154A - 一种曲板直边约束加载装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种曲板直边约束加载装置,所述装置包括半三角形组件100、移动装置200、加载组件300、防护组件400,其中:所述半三角形组件100包括两个半三角形件101、转动双耳102、滚动轴承盖103、滚动轴承104、环向均载器单耳105、关节轴承106、关节轴承盖107、顶轴109、上接头110、固定耳片111;两个半三角形件101左右对称设置,两个半三角形件101的下端均与转动双耳102连接;转动双耳102的双耳孔内均安装了滚动轴承104,并利用滚动轴承盖103固定在孔内;半三角形件101的竖直梁上固定设置有环向均载器单耳105,环向均载器单耳105的中心孔内装有关节轴承106,并用两个关节轴承盖107固定;在半三角形件的顶部固定设置有上接头110,上接头110上的孔为槽形孔。

Description

一种曲板直边约束加载装置
技术领域
本发明涉及力学领域,具体涉及一种曲板直边约束加载装置。
背景技术
如图1所示,曲板在进行充压试验时,直边上需要施加环向载荷以平衡充压载荷,直边的约束也应尽量使曲板维持“圆筒形”,且直边附近不发生局部翘曲。进行其他载荷与充压载荷联合加载时,还不能约束与载荷相对应的位移,如进行拉伸(压缩)与气密联合加载时不能约束曲板沿轴向的位移,剪切与气密联合加载时不能约束曲板沿周向的位移。
进行含有压缩载荷的试验时,在高载阶段,曲板的两侧直边往往会最先失稳,造成试验件提前破坏,这就需要一种防失稳装置避免这种情况的发生。
发明内容
本发明目的是解决曲板直边支持与加载的问题,使充压时曲板始终保持圆筒形态,直边靠近边缘的区域局部不发生翘曲,且不限制其他载荷产生位移,同时还要防止曲板两侧直边在受压时提前失稳。
本本申请提供一种曲板直边约束加载装置,所述装置包括半三角形组件100、移动装置200、加载组件300、防护组件400,其中:
所述半三角形组件100包括两个半三角形件101、转动双耳102、滚动轴承盖103、滚动轴承104、环向均载器单耳105、关节轴承106、关节轴承盖107、顶轴109、上接头110、固定耳片111;两个半三角形件101左右对称设置,两个半三角形件101的下端均与转动双耳102连接;转动双耳102的双耳孔内均安装了滚动轴承104,并利用滚动轴承盖103固定在孔内;半三角形件101的竖直梁上固定设置有环向均载器单耳105,环向均载器单耳105的中心孔内装有关节轴承106,并用两个关节轴承盖107固定;在半三角形件的顶部固定设置有上接头110,上接头110上的孔为槽形孔;顶轴109穿过在上接头110上端的孔,固定耳片111安装在上接头110的内侧,利用螺母将顶轴109锁紧在固定耳片111上;顶轴109在外的一端与曲板直边上的加载接头相铰接;
所述移动装置200设置在两个半三角形件101连接的下端,所述移动装置200包括锁紧螺母201、衬套202、挡圈203、转轴204、带杆转动双耳205、轴承座210、过渡连接板214、底板215、导轨216、滑块217、过渡梁218;两个半三角形组件100下端的转动双耳102和带杆转动双耳205通过转轴204与其铰接,使二者可以绕转轴204自由转动,并利用锁紧螺母201、衬套202、挡圈203限制其轴向相对位置;带杆转动双耳205的下端是一根轴,带杆转动双耳205的下端插入到轴承座210中;轴承座210的下端与过渡连接板214相连,过渡连接板214又与底板215相连,底板215通过下端设置的滑块217可沿第一方向设置的导轨216直线滑动;导轨216固定在过渡梁218上,过渡梁218通过下端设置的滑块217可沿第二方向设置的导轨216直线滑动,所述第一方向与所述第二方向相互垂直;
所述加载组件300包括液压作动器301、载荷传感器302、转接接头303、双耳接头304;液压作动器301的后端与一个半三角形组件100的环向均载器单耳105相铰接,液压作动器301的前端活塞杆依次与载荷传感器302、转接接头303、双耳接头304相连;双耳接头304与另一个半三角形组件100中的环向均载器单耳105铰接;
防护组件400设置于两个半三角形件101横梁中的卡槽内。
具体的,半三角形件101的上端斜梁的前后两侧安装了两组防失稳螺杆组件108,防失稳螺杆组件108的另一端与曲板直边的加载接头相连。
具体的,带杆转动双耳205的下端是一根轴,带杆转动双耳205的下端依次穿过推力轴承盖206、推力球轴承207、挡圈208、滚子轴承209、滚子轴承209、挡圈208、推力球轴承207、垫圈211、止动垫圈212和圆螺母213,并插入到轴承座210中。
具体的,利用连接轴305、衬套306、螺母307,将双耳接头304与另一个半三角形组件100中的环向均载器单耳105铰接。
具体的,所述防护组件400包括螺母401、碟簧402、垫圈403、长杆404;长杆404的两端分别设置有螺母401、碟簧402和垫圈403。
具体的,两个半三角形件101的下端均通过法兰与转动双耳102连接。
具体的,半三角形件101的竖直梁上利用螺钉固定设置有环向均载器单耳105。
具体的,在半三角形件的顶部通过一组螺栓固定设置有上接头110。
本发明提供了一种曲板直边约束加载装置,该装置既可以约束直边,使充压时曲板始终保持圆筒形态,又能施加环向平衡载荷,不限制拉伸、压缩、剪切、弯曲、端部剪切、气密等载荷单独或联合施加时曲板产生的位移,同时还能够防止曲板两侧直边在受压时提前失稳,需要时可以对曲板地板梁进行加载。
附图说明
图1为曲板充压受力示意图;
图2为本发明整体结构示意图;
图3为半三角形组件100结构图;
图4为半三角形组件100局部结构图;
图5为移动装置200结构图;
图6为加载组件300结构图;
图7为防护组件400结构图;
其中,100-半三角形组件、200-移动装置、300-加载组件、400-防护组件、101-半三角形件、102-转动双耳、103-滚动轴承盖、104-滚动轴承、105-环向均载器单耳、106-关节轴承、107-关节轴承盖、108-防失稳螺杆组件、109-顶轴、110-上接头、111-固定耳片、201-锁紧螺母、202-衬套、203-挡圈、204-转轴、205-带杆转动双耳、206-推力轴承盖、207-推力球轴承、208-挡圈、209-滚子轴承、210-轴承座、211-垫圈、212-止动垫圈、213-圆螺母、214-过渡连接板、215-底板、216-导轨、217-滑块、218-过渡梁、301-液压作动器、302-载荷传感器、303-转接接头、304-双耳接头、305-连接轴、306-衬套、307-螺母、401-螺母、402-碟簧、403-垫圈、404-长杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述,请参阅图1至图7。
技术方案:一种曲板直边约束加载装置,如图1所示,包括半三角形组件100、移动装置200、加载组件300、防护组件400。其中:
所述半三角形组件100包括半三角形件101、转动双耳102、滚动轴承盖103、滚动轴承104、环向均载器单耳105、关节轴承106、关节轴承盖107、防失稳螺杆组件108、顶轴109、上接头110、固定耳片111。
所述移动装置200包括锁紧螺母201、衬套202、挡圈203、转轴204、转动双耳205、推力轴承盖206、推力球轴承207、挡圈208、滚子轴承209、轴承座210、垫圈211、止动垫圈212、圆螺母213、过渡连接板214、底板215、导轨216、滑块217、过渡梁218。
所述加载组件300包括液压作动器301、载荷传感器302、转接接头303、双耳接头304、连接轴305、衬套306、螺母307。
所述防护组件400包括螺母401、碟簧402、垫圈403、长杆404。
如图3所示,所述半三角形组件100包括半三角形件101、转动双耳102通过法兰连接在半三角形件101的下端,两片双耳孔内均安装了滚动轴承104,并利用滚动轴承盖103固定在孔内。环向均载器单耳105利用4个螺钉固定在半三角形件101的竖直梁上,中心孔内装有关节轴承106,并用两个关节轴承盖107固定。在左上端斜梁的前后两侧安装了两组防失稳螺杆组件108,螺杆组件的另一端与曲板直边的加载接头相连,两个二力杆约束了曲板直边加载接头的转动位移,能够防止直边失稳。
如图4所示,上接头110通过一组螺栓固定在半三角形件的顶部,在相配合的位置,上接头110上的孔为槽形孔,可以微调上接头110的位置。顶轴109穿过在上接头上端的孔,固定耳片111安装在上接头110的内侧,利用螺母将顶轴锁紧在固定耳片111上,防止其沿轴向移动。顶轴在外的一端与曲板直边上的加载接头相铰接,用以传递因充压产生的环向载荷,加载接头中往往安装关节轴承以使其具有三个方向的转动自由度。
如图5所示,所述移动装置200包括带杆转动双耳205,两个半三角形组件100下端的转动双耳102和带杆转动双耳205通过转轴204与其铰接,使二者可以绕转轴204自由转动,并利用锁紧螺母201、衬套202、挡圈203限制其轴向相对位置。带杆转动双耳205的下端是一根轴,插入到轴承座210中,轴承座210内部装有一对滚子轴承209,目的是使上方的两个半三角形组件组装后可以整体绕X轴转动,使进行带有剪切载荷工况的曲板试验时,直边上施加的剪切力不会传递到该装置上。为了降低装置重量及气密载荷对转动摩擦力的影响,轴承座内还安装了一对推力球轴承207,利用挡圈208、轴承座210内的挡肩、推力轴承盖206、垫圈211、止动垫圈212、圆螺母213等将两种轴承固定,轴承座210的下端与过渡连接板214相连,过渡连接板214又与底板215相连、底板215固定在滑块217上,滑块217可沿导轨216直线滑动,导轨216固定在过渡梁218上,过渡梁的下端装有两个滑块217,这样该机构可以整体沿y轴滑动,又可以沿x轴滑动,不约束曲板轴向及横向的自由度,不干涉拉伸/压缩、弯曲,端部剪切等载荷产生的位移。
如图6所示,所述加载组件300包括液压作动器301、利用连接轴305、衬套306、螺母307,将液压作动器301的后端与半三角形组件100中的环向均载器单耳105相铰接。前端活塞杆依次与载荷传感器302、转接接头303、双耳接头304相连,同样利用连接轴305、衬套306、螺母307,将最前端的双耳接头304与另一个半三角形组件100中的环向均载器单耳105铰接。充气的同时,液压作动器301施加推力,平衡由充气产生的环向载荷,当曲板因充气产生面外位移时,在液压作动器301的推力能使两个半三角形组件100向外微微张开,防止曲板直边附近局部翘曲,使曲板始终保持圆筒形状。
如图7所示,所述防护组件400包括螺母401、碟簧402、垫圈403都安装在长杆404上,将该组件放置于半三角形件101横梁中的卡槽内,两侧螺母锁紧至预先制定的位置,这样如果液压作动器301失控,碟簧402可以吸收瞬间冲击力,还能防止两个半三角形件张开角度多大,起到保护试件的作用。
综上所述,本发明提供了一种曲板直边约束加载装置,该装置既可以约束直边,使充压时曲板始终保持圆筒形态,又能施加环向平衡载荷,不限制拉伸、压缩、剪切、弯曲、端部剪切、气密等载荷单独或联合施加时曲板产生的位移,同时还能够防止曲板两侧直边在受压时提前失稳,需要时可以对曲板地板梁进行加载。
本发明提供了一种曲板直边约束加载装置,该装置既可以约束直边,使充压时曲板始终保持圆筒形态,又能施加环向平衡载荷,不限制拉伸、压缩、剪切、弯曲、端部剪切、气密等载荷单独或联合施加时曲板产生的位移,同时还能够防止曲板两侧直边在受压时提前失稳,需要时可以对曲板地板梁进行加载。

Claims (8)

1.一种曲板直边约束加载装置,其特征在于,所述装置包括半三角形组件(100)、移动装置(200)、加载组件(300)、防护组件(400),其中:
所述半三角形组件(100)包括两个半三角形件(101)、转动双耳(102)、滚动轴承盖(103)、滚动轴承(104)、环向均载器单耳(105)、关节轴承(106)、关节轴承盖(107)、顶轴(109)、上接头(110)、固定耳片(111);两个半三角形件(101)左右对称设置,两个半三角形件(101)的下端均与转动双耳(102)连接;转动双耳(102)的双耳孔内均安装了滚动轴承(104),并利用滚动轴承盖(103)固定在孔内;半三角形件(101)的竖直梁上固定设置有环向均载器单耳(105),环向均载器单耳(105)的中心孔内装有关节轴承(106),并用两个关节轴承盖(107)固定;在半三角形件的顶部固定设置有上接头(110),上接头(110)上的孔为槽形孔;顶轴(109)穿过在上接头(110)上端的孔,固定耳片(111)安装在上接头(110)的内侧,利用螺母将顶轴(109)锁紧在固定耳片(111)上;顶轴(109)在外的一端与曲板直边上的加载接头相铰接;
所述移动装置(200)设置在两个半三角形件(101)连接的下端,所述移动装置(200)包括锁紧螺母(201)、衬套(202)、挡圈(203)、转轴(204)、带杆转动双耳(205)、轴承座(210)、过渡连接板(214)、底板(215)、导轨(216)、滑块(217)、过渡梁(218);两个半三角形组件(100)下端的转动双耳(102)和带杆转动双耳(205)通过转轴(204)与其铰接,使二者可以绕转轴(204)自由转动,并利用锁紧螺母(201)、衬套(202)、挡圈(203)限制其轴向相对位置;带杆转动双耳(205)的下端是一根轴,带杆转动双耳(205)的下端插入到轴承座(210)中;轴承座(210)的下端与过渡连接板(214)相连,过渡连接板(214)又与底板(215)相连,底板(215)通过下端设置的滑块(217)可沿第一方向设置的导轨(216)直线滑动;导轨(216)固定在过渡梁(218)上,过渡梁(218)通过下端设置的滑块(217)可沿第二方向设置的导轨(216)直线滑动,所述第一方向与所述第二方向相互垂直;
所述加载组件(300)包括液压作动器(301)、载荷传感器(302)、转接接头(303)、双耳接头(304);液压作动器(301)的后端与一个半三角形组件(100)的环向均载器单耳(105)相铰接,液压作动器(301)的前端活塞杆依次与载荷传感器(302)、转接接头(303)、双耳接头(304)相连;双耳接头(304)与另一个半三角形组件(100)中的环向均载器单耳(105)铰接;
防护组件(400)设置于两个半三角形件(101)横梁中的卡槽内。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,半三角形件(101)的上端斜梁的前后两侧安装了两组防失稳螺杆组件(108),防失稳螺杆组件(108)的另一端与曲板直边的加载接头相连。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,带杆转动双耳(205)的下端是一根轴,带杆转动双耳(205)的下端依次穿过推力轴承盖(206)、推力球轴承(207)、挡圈(208)、滚子轴承(209)、滚子轴承(209)、挡圈(208)、推力球轴承(207)、垫圈(211)、止动垫圈(212)和圆螺母(213),并插入到轴承座(210)中。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,利用连接轴(305)、衬套(306)、螺母(307),将双耳接头(304)与另一个半三角形组件(100)中的环向均载器单耳(105)铰接。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述防护组件(400)包括螺母(401)、碟簧(402)、垫圈(403)、长杆(404);长杆(404)的两端分别设置有螺母(401)、碟簧(402)和垫圈(403)。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,两个半三角形件(101)的下端均通过法兰与转动双耳(102)连接。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,半三角形件(101)的竖直梁上利用螺钉固定设置有环向均载器单耳(105)。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,在半三角形件的顶部通过一组螺栓固定设置有上接头(110)。
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