CN113418792A - 油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置及其试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及橡胶制品疲劳试验技术领域,具体为油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,包括试验装置底座、上平台和下平台,上平台和下平台通过立柱连接在试验装置底座上方,下平台位于试验装置底座和上平台之间,上平台能沿立柱上、下来回移动和固定;试验时橡胶制品设于上下平台之间,下平台上设置有竖向加载油缸,上平台下端设置有采集平台,通过竖向加载油缸向上移动将橡胶制品推向至与载荷采集平台接触,同时对橡胶制品施加大载荷作用力并利用位移传感器和载荷传感器收集数据,从而对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。本发明还提供了油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验的试验方法。

Description

油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置及其试验方法
技术领域
本发明涉及油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置及其试验方法,属于橡胶制品疲劳试验技术领域。
背景技术
橡胶制品可承受牵引、悬挂、隔振、缓冲作用,已被广泛用于轨道交通、高速车辆减振系统中。在对产品进行设计研发时,为了保证车辆运行的稳定性,通常要对橡胶制品的疲劳寿命进行预测。目前有关橡胶制品疲劳寿命预测的方法很多,如基于连续介质力学理论的裂纹萌生寿命分析方法与基于断裂力学理论的裂纹扩展寿命分析方法。还有很多关于弹性元件疲劳寿命预测的理论研究,如Mars等对橡胶材料的疲劳寿命进行过深入研究;Saintier等以构型力学理论为基础,用哑铃型橡胶试样进行橡胶材料的多轴疲劳试验与分析,较准确地预测出橡胶材料承载单轴与多轴载荷时的疲劳失效位置,并提出新的疲劳评价参数;Kim等以最大应变能密度、最大格林应变作为疲劳损伤参量对发动机橡胶悬置的疲劳寿命进行预测;Li等以最大对数主应变为损伤参量对橡胶悬置的单轴疲劳寿命进行研究。但疲劳寿命预测只能为产品的前期研发提供设计参考,在后期产品的实际应用中,为了进一步提高车辆运行的安全性、舒适性和可靠性,还必须在橡胶制品装车运行前对其进行相应的疲劳测试试验。
现在关于橡胶制品疲劳测试的试验装置和试验方法大都只能满足小载荷橡胶制品的试验要求,对如轨道车辆牵引关节、风力发电弹性支撑、桥梁橡胶支座等一些承受大载荷的橡胶制品的试验设备和试验方法较少。现有技术中,有如专利号为“201510459302.X”,专利名称为“一种弹性元件大载荷疲劳试验装置及其试验方法及安装方法”,申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的发明专利可对大载荷的橡胶制品进行疲劳测试,该专利公开了一种弹性元件大载荷疲劳试验装置及其试验方法及安装方法,弹性元件大载荷疲劳试验装置包括试验装置底座、四根立柱和移动横梁,每根立柱的一端均设置在试验装置底座上,其另外一端均穿过移动横梁且移动横梁能沿立柱上、下来回移动和固定,试验装置底座、四根立柱和移动横梁之间构成框架式结构;在试验装置底座上还设置有用于固定弹性元件夹具的固定平台,在移动横梁上设置有带有传感器的垂向加载油缸机构,利用垂向加载油缸机构下压移动对弹性元件夹具上的弹性元件施加大载荷激励并利用传感器收集数据,从而进行大载荷静刚度试验和动态疲劳试验,该发明能对弹性元件进行大载荷静刚度试验和动态疲劳试验,满足装车运行前的测试要求。
上述专利也是本发明申请人在先申请的专利,通过对上述专利的分析,该专利虽然能对弹性元件进行大载荷静刚度试验和动态疲劳试验,满足了弹性元件在装车运行前的测试要求,但仍存在如下缺点:
1、现有技术中的大载荷加载试验装置是采用油缸上置式,这种结构设计存在三个方面的不足:1)为了提高油缸的输出载荷,通常加载油缸的活塞杆和缸体的直径都设计得很大,从而导致加载油缸产生较大的自重,如果将加载油缸设计在试验装置的上端,使机架承受了很大的来自垂直方向的重量,进而使试验机的稳定性大大下降;2)当油缸上置、橡胶制品下置时,对平面夹层结构的橡胶制品进行疲劳测试时,由于橡胶层较厚且刚度较小,极容易产生试验失稳的现象;3)油缸上置方式增加了升举油缸的工作负荷,增加了试验机的竖向安装空间调节的难度。
2、现有技术中的载荷采集方式是采用单个载荷传感器串联的方式进行,这种方式仅适用于压缩或拉伸载荷不大于500KN、且承载面积较小的橡胶制品疲劳试验,但无法满足载荷较大且接触面积大的橡胶制品疲劳试验,因为单个传感器的载荷采集面积小,所采集到的载荷只是一个局部的载荷,这种方式大大降低了试验数据的准确性。
3、现有技术中的液压夹紧装置是在升降平台四角成45度夹角均匀布置,夹持立柱的夹块是以焊接方式与升降平台连接的,这种结构一方面增加了夹持装置的制造成本和难度,且无法获得试验所需的夹持力,从而容易使上平台在试验过程中出现垂向方向的滑动位移,进而导致疲劳试验无法进行。
4、现有技术中的垂向升举装置是采用两个升举油缸布置在试验装置两对角位置对平台施加向上的推力,实现平台的上下移动,从而达到测试空间可调的作用。这种结构设计只采用了两个升举油缸,一方面升举力不足,另一方面由于两点出力容易使平台形成偏心力矩,从而使平台无法实现沿轴线的移动,产生较大的摩擦力,进而对立柱造成的磨损较大。
综上可知,有必要在原有的基础上对橡胶制品大载荷疲劳试验装置及其试验方法进一步加以研究和改进。
发明内容
本发明提供的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,可在橡胶制品装车使用前模拟真实工况对橡胶制品进行大载荷疲劳性能试验,减小试验机上部承载件的质量,提高试验的稳性性,提高试验数据的准确性。本发明还提供了油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验的试验方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,包括试验装置底座、上平台和下平台,上平台和下平台通过立柱连接在试验装置底座上方,下平台位于试验装置底座和上平台之间,试验装置底座、立柱和上平台之间构成框架式结构;上平台能沿立柱上、下来回移动和固定;试验时橡胶制品设于上下平台之间,其特征在于,所述下平台上设置有带有位移传感器的竖向加载油缸,上平台下端设置有带有载荷传感器的载荷采集平台,通过竖向加载油缸向上移动将橡胶制品推向至与载荷采集平台接触,同时对橡胶制品施加大载荷作用力并利用位移传感器和载荷传感器收集数据,从而对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。
优选的,下平台中部设有下沉式安装孔,竖向加载油缸设置于下沉式安装孔内,竖向加载油缸的缸体固定于下平台底部;位移传感器并联连接于竖向加载油缸的活塞杆上端,位移传感器远离竖向加载油缸的活塞杆的一端设置有压板,通过将橡胶制品放置在压板上,竖向加载油缸再向上施加大载荷作用力并利用载荷传感器和位移传感器收集数据以对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。
优选的,下平台侧方设有操作平台,操作平台上端设有延伸至上平台上方且位于竖向加载油缸两侧的导轨;导轨上滑动设置有水平输送小车,水平输送小车上固接有用于固定橡胶制品夹具的固定平台,橡胶制品固定在橡胶制品夹具内;通过水平输送小车在轨道上滑移将待试验的橡胶制品与水平输送小车一同滑移至竖向加载油缸上方的压板上,或将试验完的橡胶制品与水平输送小车一同滑移回到操作平台上。
优选的,立柱设置有四根,上平台上设有升举装置,升举装置包括分别位于四根立柱侧面的四个升举油缸,升举油缸的一端与试验装置底座连接,另一端与上平台连接;通过升举油缸可带动上平台沿着立柱上、下移动。
优选的,上平台上一体成型的设置有液压夹紧装置,液压夹紧装置与上平台平行设置且位于上平台的四个对角处;每个液压夹紧装置上均设有液压夹紧油缸;通过液压夹紧装置控制上平台的位置,以根据待试验橡胶制品的尺寸调整试验安装空间。
优选的,载荷传感器为若干个且均匀的成对对称设置于下平台中部下方,载荷传感器下端设置有载荷采集平台;载荷传感器的一端与上平台下端连接,载荷传感器的另一端与载荷采集平台连接;通过多个载荷传感器及载荷采集平台并利用面接触形式采集试验数据。
优选的,防护装置包括位于立柱外侧的四根防护柱和位于防护柱之间的网状防护门,网状防护门铰接在防护柱上。
油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置的试验方法,其特征在于,
包括以下步骤:
1)根据橡胶制品及试验工装的高度确定试验安装空间,通过升举油缸调节上平台的位置,以使高度空间达到试验安装要求;
2)将竖向加载油缸的活塞杆降至最低处;
3)将固定有橡胶制品的橡胶制品夹具放置并固定在水平输送小车上端的固定平台上,驱动水平输送小车滑移到竖向加载油缸上方的压板上,且位于压板的正上方和载荷采集平台的正下方;
4)控制竖向加载油缸的活塞杆向上移动,使固定有橡胶制品夹具的水平输送小车向上移动并使橡胶制品与载荷采集平台接触,同时竖向加载油缸向上施加大载荷作用力并利用位移传感器和载荷传感器收集数据,从而对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。
优选的,通过升举油缸调节上平台的位置,是指先松开液压夹紧装置,使上平台可以在立柱上自由上、下滑动,再通过升举油缸使上平台滑动至合适的位置,再启动液压夹紧油缸并利用液压夹紧装置将上平台夹紧固定在立柱上,以使高度空间达到试验安装要求。
优选的,将竖向加载油缸的活塞杆降至最低处,是指将竖向加载油缸的活塞杆向下降到最低处并沉入下沉式安装孔内,同时竖向加载油缸的活塞杆上端的位移传感器和压板也向下降至最低处,且压板位于导轨内侧下方,当固定有橡胶制品的水平输送小车滑移至竖向加载油缸上方时,水平输送小车可放置在压板的正上端。
发明的有益效果是:
1、通过将竖向加载油缸设置在下平台上,即竖向加载油缸下置,利用竖向加载油缸向上对橡胶制品施加大载荷作用力来对橡胶制品进行疲劳试验,可:
1)减小试验装置上部结构的质量,大大提高试验装置的整体稳定性;
2)将竖向加载油缸下置、待试验的橡胶制品上置,可大大提高了试验加载的稳定性,避免橡胶制品出现试验加载失稳的现象;
3)当竖向加载油缸上置,升举油缸带动上平台沿着立柱上、下移动时,升举油缸需同时承担上平台和竖向加载油缸的重量,本方案中竖向加载油缸下置设置,因此升举装置在带动上平台上、下移动时,只需承担上平台的重量,无需承担竖向加载油缸的重量,大大减小了升举油缸的工作负荷,方便试验操作、降低了劳动强度;
4)将竖向加载油缸下置设置,可利用竖向加载油缸本身的质量填补下平台的质量,进而降低试验装置的制造成本;
5)将竖向加载油缸下置设置,可避免输油管道在高空处的振动和摩擦,降低安全风险,且可便于试验装置及竖向加载油缸的安装和后续维护。
2、通过将原有的单个载荷传感器设计成均匀且成对对称设置的多个载荷传感器,且在多个载荷传感器下端设置载荷采集平板,将传统的点接触转换成面接触,这种结构一方面可增加试验装置采集的接触面积,大大提高试验的稳定性,有效保护载荷传感器,另一方面还能大大提高试验数据的准确性。
3、液压夹紧装置设置在上平台的水平方向上且与上平台成为一个整体,该种结构一方面简化的液压夹紧装置的结构,另一方面大大增加了液压夹紧装置的夹紧力,防止平台在试验过程中产生滑动位移,满足了大载荷疲劳试验的需要。
4、本方案采用4个升举油缸沿4立柱均匀布置,通过4点均匀出力不仅能增加升举油缸的垂向升举力,而且还能使上平台终始沿轴向上下移动,减小了液压夹紧装置对立柱的磨损,大大提高了试验装置的使用寿命。
5、通过设置框架式的防护装置,可以对试验装置进行保护,提高试验装置的使用寿命,还能在工作过程中防止工作人员被工作中的试验装置伤害;且防护门为网状结构,因此在对试验装置和工作人员进行防护和保护的同时,还便于工作中试验装置的散热,进一步保证橡胶制品的试验效果,提高试验装置使用的稳定性和长久性。
附图说明
图1为本发明实施例中油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置的主视图(未示出防护装置)。
图2为本发明实施例中油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置的左视图。
图3为本发明实施例中油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置的俯视图。
图4为本发明实施例中油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置的立体图。
附图标记包括:试验装置底座1、下平台2、上平台3、立柱4、竖向加载油缸5、竖向加载油缸的活塞杆501、位移传感器502、压板503、载荷传感器6、载荷采集平台601、升举油缸7、液压夹紧装置8、液压夹紧油缸801、操作平台9、导轨901、楼梯902、水平输送小车10、固定平台11、防护装置12、防护柱1201、防护门1202。
具体实施方式
下面结合附图1-4对本发明的实施例做详细说明:
油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,包括试验装置底座1、上平台3和下平台2,上平台3和下平台2通过立柱4连接在试验装置底座1上方,下平台2位于试验装置底座1和上平台3之间,试验装置底座1、立柱4和上平台3之间构成框架式结构;上平台3能沿立柱4上、下来回移动和固定;试验时橡胶制品设于上平台3和下平台2之间,下平台2上设置有带有位移传感器502的竖向加载油缸5,上平台3下端设置有带有载荷传感器6的载荷采集平台601,通过竖向加载油缸5向上移动将橡胶制品推向至与载荷采集平台601接触,同时对橡胶制品施加大载荷作用力并利用位移传感器502和载荷传感器6收集数据,从而对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。将竖向加载油缸5设置在下平台2上,一方面可减小试验装置上部结构的质量,提高试验装置的整体稳定性,提高试验加载的稳定性,避免橡胶制品出现试验加载失稳的现象;另一方面可减小升举油缸7的工作负荷,方便试验操作、降低工人的劳动强度,降低试验装置的制造成本;同时还能避免输油管道在高空处的振动和摩擦,降低安全风险,且可便于试验装置及竖向加载油缸5的安装和后期维护。
其中,下平台2中部设有下沉式安装孔,竖向加载油缸5设置于下沉式安装孔内,竖向加载油缸5的缸体固定于下平台2底部;位移传感器502并联连接于竖向加载油缸的活塞杆501上端,位移传感器502远离竖向加载油缸的活塞杆501的一端设置有压板503,通过将橡胶制品放置在压板503上,竖向加载油缸5再向上施加大载荷作用力并利用载荷传感器6和位移传感器502收集数据以对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。竖向加载油缸5安装在下平台2中部的下沉式安装孔内,在竖向加载油缸5向上施加作用力时,只有竖向加载油缸的活塞杆501上下运动,整个试验装置都无需承载竖向加载油缸5本身的重量,减轻了试验装置的负荷。
其中,下平台2侧方设有操作平台9,操作平台9上端设有延伸至上平台3上方且位于竖向加载油缸5两侧的导轨901;导轨901上滑动设置有水平输送小车10,水平输送小车10上固接有用于固定橡胶制品夹具的固定平台11,橡胶制品固定在橡胶制品夹具内;通过水平输送小车10在轨道上滑移将待试验的橡胶制品与水平输送小车10一同滑移至竖向加载油缸5上方的压板503上,或将试验完的橡胶制品与水平输送小车10一同滑移回到操作平台9上。水平输送小车10下端设有车轮,通过车轮使得水平输送小车10可在导轨901上滑动,固定平台11固接在水平输送小车10上;当需要对橡胶制品进行试验时,将橡胶制品固定在橡胶制品夹具上,再将夹具吊装并固定到固定平台11上,启动水平输送小车10沿着轨道向上平台3处滑动,当水平输送小车10正好滑动到压板503正上方时,水平输送小车10停止滑动;此时竖向加载油缸的活塞杆501从导轨901内侧穿过向上运动并托住水平输送小车10使水平输送小车10以及固定在其上端的橡胶制品同样向上移动。如图4所示,操作平台9的两侧还设有楼梯902,便于工作人员爬到操作平台9上对相关部件进行操作。
其中,立柱4设置有四根,上平台3上设有升举装置,升举装置包括分别位于四根立柱4侧面的四个升举油缸7,升举油缸7的一端与试验装置底座1连接,另一端与上平台3连接;通过升举油缸7可带动上平台3沿着立柱4上、下移动。如图1所示,本方案中的升举装置包括4个升举油缸7,4个升举油缸7均匀布置在4个立柱4侧边,通过4点均匀出力不仅能增加升举油缸7的垂向升举力,而且还能使上平台3终始沿轴向上下移动。
其中,上平台3上一体成型的设置有液压夹紧装置8,液压夹紧装置8与上平台3平行设置且位于上平台3的四个对角处;每个液压夹紧装置8上均设有液压夹紧油缸801;通过液压夹紧装置8控制上平台3的位置,以根据待试验橡胶制品的尺寸调整试验安装空间。液压夹紧装置8上设有夹口部,每根立柱4均从一个液压夹紧装置8的夹口部中穿过;当要调整上平台3的位置使上平台3上下移动时,松开液压夹紧装置8,使上平台3沿着立柱4上下移动,当上平台3移动到合适的位置时,液压夹紧油缸801驱动液压夹紧装置8夹紧立柱4从而将上平台3夹紧固定在立柱4上。液压夹紧装置8与上平台3一体成型设置,降低了夹持装置的制造成本和制造难度;液压夹紧装置8与上平台3平行设置且位于上平台3的四个对角处,从四个角上均匀的施加夹持力,可增加液压夹紧装置8的夹持力度,使上平台3能稳定的被夹持在立柱4上,在试验过程中上平台3不会出现垂向方向的滑动位移,保证疲劳试验能顺利进行。
其中,载荷传感器6为若干个且均匀的成对对称设置于下平台2中部下方,载荷传感器6下端设置有载荷采集平台601;载荷传感器6的一端与上平台3下端连接,载荷传感器6的另一端与载荷采集平台601连接;通过多个载荷传感器6及载荷采集平台601并利用面接触形式采集试验数据。将传统单个载荷传感器6形成的点接触形式转换成多个载荷传感器6形成的面接触形式,增加了试验装置采集的接触面积,大大提高试验的稳定性,有效保护载荷传感器6,还能大大提高试验数据的准确性。当要对橡胶制品进行试验时,竖向加载油缸的活塞杆501从导轨901内侧穿过后进一步向上运动并托住水平输送小车10使水平输送小车10以及固定在其上端的橡胶制品同样向上移动至与载荷采集平台601接触,此时载荷传感器6和位移传感器502收集试验数据。
其中,防护装置12包括位于立柱4外侧的四根防护柱1201和位于防护柱1201之间的网状防护门1202,网状防护门1202铰接在防护柱1201上。如图1和图4所示,试验装置的四个立柱4外围设有框架式的防护装置12,防护装置12包括四个分别位于四个立柱4外侧的防护柱1201,每两个防护柱1201之间设有对开式的两扇防护门1202,防护门1202铰接在防护柱1201上,防护门1202为带孔的网状结构,便于实验装置散热;防护装置12还能保护试验装置和工作人员。
油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置的试验方法,其特征在于,
包括以下步骤:
1)根据橡胶制品及试验工装的高度确定试验安装空间,通过升举油缸7调节上平台3的位置,以使高度空间达到试验安装要求;
2)将竖向加载油缸的活塞杆501降至最低处;为了使水平输送小车10能顺利滑动到竖向加载油缸5上方,不被竖向加载油缸5的活塞缸挡住,要先将竖向加载油缸的活塞杆501降至最低处。
3)将固定有橡胶制品的橡胶制品夹具放置并固定在水平输送小车10上端的固定平台11上,驱动水平输送小车10滑移到竖向加载油缸5上方的压板503上,且位于压板503的正上方和载荷采集平台601的正下方,便于位移传感器502和载荷传感器6收集数据。
4)控制竖向加载油缸的活塞杆501向上移动,使固定有橡胶制品夹具的水平输送小车10向上移动并使橡胶制品与载荷采集平台601接触,同时竖向加载油缸5向上施加大载荷作用力并利用位移传感器502和载荷传感器6收集数据,从而对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。
其中,通过升举油缸7调节上平台3的位置,是指先松开液压夹紧装置8,使上平台3可以在立柱4上自由上、下滑动,再通过升举油缸7使上平台3滑动至合适的位置,再启动液压夹紧油缸801并利用液压夹紧装置8将上平台3夹紧固定在立柱4上,以使高度空间达到试验安装要求。通过升举油缸7使上平台3可以上下移动,满足橡胶制品疲劳试验的空间高度要求。由于竖向加载油缸5是固定在下平台2上的,且竖向加载油缸的活塞杆501长度是一定的,需要调整上平台3的位置来满足试验安装高度空间,在对橡胶制品进行试验前,先计算出所需的安装高度空间,再松开液压夹紧装置8使上平台3沿着立柱4上下移动到合适的位置后,液压夹紧油缸801驱动液压夹紧装置8夹紧立柱4从而将上平台3夹紧固定在立柱4上。
其中,将竖向加载油缸的活塞杆501降至最低处,是指将竖向加载油缸的活塞杆501向下降到最低处并沉入下沉式安装孔内,同时竖向加载油缸的活塞杆501上端的位移传感器502和压板503也向下降至最低处,且压板503位于导轨901内侧下方,当固定有橡胶制品的水平输送小车10滑移至竖向加载油缸5上方时,水平输送小车10可放置在压板503的正上端。
实际操作时,将橡胶制品固定在橡胶制品夹具内,再将橡胶制品夹具吊装到水平输送小车10上的固定平台11上并固定橡胶制品夹具,此时工作人员可以从操作平台9的楼梯902上走到操作平台9的高处进行操作;计算出待试验的橡胶制品的试验安装高度,松开液压夹紧装置8,驱动升举油缸7使上平台3沿着立柱4移动到合适的位置,再启动液压夹紧油缸801使液压夹紧装置8将上平台3夹紧固定在立柱4上;驱动水平输送小车10滑动到竖向加载油缸5上方,使水平输送小车10停止滑动,此时水平输送小车10位于压板503的正上端,驱动竖向加载油缸的活塞杆501向上移动并向上施加作用力,带动水平输送小车10向上移动到水平输送小车10上的橡胶制品与载荷采集平台601接触,利用载荷传感器6和位移传感器502收集疲劳试验数据。
以上的仅是本发明的实施例,该发明不限于此实施案例涉及的领域,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明内容的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,包括试验装置底座(1)、上平台(3)和下平台(2),上平台(3)和下平台(2)通过立柱(4)连接在试验装置底座(1)上方,下平台(2)位于试验装置底座(1)和上平台(3)之间,试验装置底座(1)、立柱(4)和上平台(3)之间构成框架式结构;上平台(3)能沿立柱(4)上、下来回移动和固定;试验时橡胶制品设于上平台(3)和下平台(2)之间,其特征在于,所述下平台(2)上设置有带有位移传感器(502)的竖向加载油缸(5),上平台(3)下端设置有带有载荷传感器(6)的载荷采集平台(601),通过竖向加载油缸(5)向上移动将橡胶制品推向至与载荷采集平台(601)接触,同时对橡胶制品施加大载荷作用力并利用位移传感器(502)和载荷传感器(6)收集数据,从而对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。
2.根据权利要求1所述的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,其特征在于,所述下平台(2)中部设有下沉式安装孔,竖向加载油缸(5)设置于下沉式安装孔内,竖向加载油缸(5)的缸体固定于下平台(2)底部;位移传感器(502)并联连接于竖向加载油缸的活塞杆(501)上端,位移传感器(502)远离竖向加载油缸的活塞杆(501)的一端设置有压板(503),通过将橡胶制品放置在压板(503)上,竖向加载油缸(5)再向上施加大载荷作用力并利用载荷传感器(6)和位移传感器(502)收集数据以对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。
3.根据权利要求2所述的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,其特征在于,所述下平台(2)侧方设有操作平台(9),操作平台(9)上端设有延伸至上平台(3)上方且位于竖向加载油缸(5)两侧的导轨(901);导轨(901)上滑动设置有水平输送小车(10),水平输送小车(10)上固接有用于固定橡胶制品夹具的固定平台(11),橡胶制品固定在橡胶制品夹具内;通过水平输送小车(10)在轨道上滑移将待试验的橡胶制品与水平输送小车(10)一同滑移至竖向加载油缸(5)上方的压板(503)上,或将试验完的橡胶制品与水平输送小车(10)一同滑移回到操作平台(9)上。
4.根据权利要求3所述的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,其特征在于,所述立柱(4)设置有四根,所述上平台(3)上设有升举装置,所述升举装置包括分别位于四根立柱(4)侧面的四个升举油缸(7),升举油缸(7)的一端与试验装置底座(1)连接,另一端与上平台(3)连接;通过升举油缸(7)可带动上平台(3)沿着立柱(4)上、下移动。
5.根据权利要求4所述的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,其特征在于,所述上平台(3)上一体成型的设置有液压夹紧装置(8),液压夹紧装置(8)与上平台(3)平行设置且位于上平台(3)的四个对角处;每个液压夹紧装置(8)上均设有液压夹紧油缸(801);通过液压夹紧装置(8)控制上平台(3)的位置,以根据待试验橡胶制品的尺寸调整试验安装空间。
6.根据权利要求5所述的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,其特征在于,所述载荷传感器(6)为若干个且均匀的成对对称设置于下平台(2)中部下方,载荷传感器(6)下端设置有载荷采集平台(601);载荷传感器(6)的一端与上平台(3)下端连接,载荷传感器(6)的另一端与载荷采集平台(601)连接;通过多个载荷传感器(6)及载荷采集平台(601)并利用面接触形式采集试验数据。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置,其特征在于,所述立柱(4)外围设有框架式的防护装置(12),所述防护装置(12)包括位于立柱(4)外侧的四根防护柱(1201)和位于防护柱(1201)之间的网状防护门(1202),网状防护门(1202)铰接在防护柱(1201)上。
8.根据权利要求1-7中任意一项权利要求所述的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置的试验方法,其特征在于,
包括以下步骤:
1)根据橡胶制品及试验工装的高度确定试验安装空间,通过升举油缸(7)调节上平台(3)的位置,以使高度空间达到试验安装要求;
2)将竖向加载油缸的活塞杆(501)降至最低处;
3)将固定有橡胶制品的橡胶制品夹具放置并固定在水平输送小车(10)上端的固定平台(11)上,驱动水平输送小车(10)滑移到竖向加载油缸(5)上方的压板(503)上,且位于压板(503)的正上方和载荷采集平台(601)的正下方;
4)控制竖向加载油缸的活塞杆(501)向上移动,使固定有橡胶制品夹具的水平输送小车(10)向上移动并使橡胶制品与载荷采集平台(601)接触,同时竖向加载油缸(5)向上施加大载荷作用力并利用位移传感器(502)和载荷传感器(6)收集数据,从而对橡胶制品进行大载荷疲劳试验。
9.根据权利要求8所述的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置的试验方法,其特征在于,所述通过升举油缸(7)调节上平台(3)的位置,是指先松开液压夹紧装置(8),使上平台(3)可以在立柱(4)上自由上、下滑动,再通过升举油缸(7)使上平台(3)滑动至合适的位置,再启动液压夹紧油缸(801)并利用液压夹紧装置(8)将上平台(3)夹紧固定在立柱(4)上,以使高度空间达到试验安装要求。
10.根据权利要求9所述的油缸下置式橡胶制品大载荷疲劳试验装置的试验方法,其特征在于,所述将竖向加载油缸的活塞杆(501)降至最低处,是指将竖向加载油缸的活塞杆(501)向下降到最低处并沉入下沉式安装孔内,同时竖向加载油缸的活塞杆(501)上端的位移传感器(502)和压板(503)也向下降至最低处,且压板(503)位于导轨(901)内侧下方,当固定有橡胶制品的水平输送小车(10)滑移至竖向加载油缸(5)上方时,水平输送小车(10)可放置在压板(503)的正上端。
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