CN113640030A - 一种用于家具的强度测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于家具的强度测试装置及测试方法,涉及家具力学性能测试技术领域,包括计算机控制系统以及与计算机控制系统相连接的测试机主体、横向移送组件、置放组件以及多方位加载测试组件;所述置放组件设于测试机主体的一侧,固定放置家具试件;所述多方位加载测试组件设于置放组件上方并由横向移送组件驱动,且多方位加载测试组件针对家具试件实现多个方位的强度加载测试。本发明可更加高效的完成针对家具试件的多个测试方位的强度测试,家具试件各测试点位的强度数据更加全面客观,测试数据的精确度大幅度提升,为研究家具试件各部位强度性能及应变分布提供实验数据,应用前景好。
Description
技术领域
本发明属于家具力学性能测试技术领域,具体涉及一种用于家具的强度测试装置及测试方法。
背景技术
力学性能是指家具材料在不同环境下,承受各种外加载荷,如压缩、持续加载、弯曲、扭转、耐久性、冲击等时所表现出的力学特征,力学性能不达标,会影响家具使用寿命及使用安全性;
家具的强度力学性能是指家具在载荷作用下,不发生不允许的破坏的能力,这是家具一项重要的力学性能指标,载荷是由静载荷和动载荷两种形式表示,静载荷强度表示家具所具有的最大承载能力,它反映家具的安全使用范围,另外,家具在使用中以常会受到动载荷的作用,如椅面、桌面被人体猛力坐下或被重物撞击等,为保证家具具有较好的强度力学性能,需要对其进行相应的强度测试;
如何能够针对家具试件例如桌板、柜门等板式家具结构进行更为全面、高效的强度测试实验,提高实验数据的精确度及客观性,目前的测试试验机还存在在一定应用上的弊端;
为此,我们提出了一种用于家具的强度测试装置及测试方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单,设计合理的用于家具的强度测试装置及测试方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
一种用于家具的强度测试装置及测试方法,包括计算机控制系统以及与计算机控制系统相连接的测试机主体、横向移送组件、置放组件以及多方位加载测试组件;
所述置放组件设于测试机主体的一侧,固定放置家具试件;
所述多方位加载测试组件设于置放组件上方并由横向移送组件驱动,且多方位加载测试组件针对家具试件实现多个方位的强度加载测试。
作为本发明的进一步优化方案,所述横向移送组件由横架、对称设于横架上的两个直线电机以及设于两个直线电机上的滑座,所述两个滑座上设有同一个安装板,所述多方位加载测试组件设于安装板上。
作为本发明的进一步优化方案,所述多方位加载测试组件包括设于安装板上的电动旋转台以及设于电动旋转台上的气缸、调压阀以及光电开关,所述气缸的活塞杆端设有调节框,且调节框内设有丝杆,所述丝杆外设有丝母座,所述丝杆的光杆端设有啮合齿轮组,所述调节框的顶端设有与啮合齿轮组主动端相轴接的伺服电机,所述丝母座外设有立板,且立板底端设有拉压力传感器,所述拉压力传感器的底端安装有加载头。
作为本发明的进一步优化方案,所述置放组件包括对称设于测试机主体靠近横架一侧的两个立架以及分别轴接在两个立架上的夹持组件和置放板。
作为本发明的进一步优化方案,所述夹持组件包括框板以及设于框板顶端的轴套,所述轴套与立架之间轴接有阻尼轴件,所述框板内部设有电动推杆,且电动推杆的活塞杆端连接有卡板,所述框板两侧对称开设有限位槽,所述卡板的两端分别贯穿限位槽并且贯穿限位槽的一端设有限位滑块,所述框板的内侧壁设于与卡板滑动配合的滑轨。
作为本发明的进一步优化方案,所述置放板包括与框板活动贯穿的板体,所述板体的外部设有供框板活动贯穿的方形通槽,所述板体一端设有与立架相插接的转轴,且转轴与立架的插接处设有轴承座。
作为本发明的进一步优化方案,所述测试机主体靠近转轴的一端设有螺纹调节套。
一种如上述任一所述的装置用于家具强度测试方法,具体包括以下步骤,
S1、准备家具试件,通过置放组件使家具试件固定夹持在测试机主体的一侧;
S2、安装及调试多方位加载测试组件,使其处于正对家具试件的中心点位;
S3、由计算机控制系统设定多方位加载测试组件对于家具试件的多方位测试位点,并控制横向移送组件驱动多方位加载测试组件移动对家具试件实现多个方位的强度加载测试;
S4、由计算机控制系统设定力值并进行循环加载,根据确定的单个方位测试位点的实验加载方式、加载频率、持续试件或试件破坏判定标准设定的力值要求调节加载力,记录实验的次数;
S5、当试件损坏达到设置的损坏程度或测试达到规定试验次数后,装置自动停机,由计算机控制系统进行数据处理、实时显示并输出结果,自动输出数值和绘制相应图表。
本发明的有益效果在于:
本发明通过设置的多方位测试组件,可更加高效的完成针对家具试件的多个测试方位的强度测试,家具试件各测试点位的强度数据更加全面客观,测试数据的精确度大幅度提升,为研究家具试件各部位强度性能及应变分布提供实验数据,应用前景好。
附图说明
图1为本发明提供的整体结构示意图;
图2为本发明提供的图1的侧视图;
图3为本发明提供的图1的背视图;
图4为本发明提供的夹持组件的整体结构示意图;
图5为本发明提供的置放板的整体结构示意图;
图中:1、测试机主体;2、横向移送组件;21、横架;22、直线电机;23、滑座;24、安装板;3、立架;4、夹持组件;41、框板;42、轴套;43、电动推杆;44、卡板;45、滑轨;46、限位槽;47、限位滑块;5、置放板;51、板体;52、转轴;53、方形通槽;6、多方位加载测试组件;61、电动旋转台;62、气缸;63、调节框;64、立板;65、拉压力传感器;66、加载头;67、丝母座;68、丝杆;69、啮合齿轮组;610、伺服电机;611、调压阀;612、光电开关;7、螺纹调节套;8、轴承座;9、阻尼轴件。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述,有必要在此指出的是,以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明,不能理解为对本申请保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1所示,一种用于家具的强度测试装置及测试方法,包括计算机控制系统以及与计算机控制系统相连接的测试机主体1、横向移送组件2、置放组件以及多方位加载测试组件6;
所述置放组件设于测试机主体1的一侧,固定放置家具试件;
所述多方位加载测试组件6设于置放组件上方并由横向移送组件2驱动,且多方位加载测试组件6针对家具试件实现多个方位的强度加载测试。
如图3-4所示,所述横向移送组件2由横架21、对称设于横架21上的两个直线电机22以及设于两个直线电机22上的滑座23,所述两个滑座23上设有同一个安装板24,所述多方位加载测试组件6设于安装板24上,由此可知,由设置的直线电机22驱动滑座23实现水平位移,滑座23底端设置的安装板24用于安装多方位加载测试组件6,以实现多方位加载测试组件6的横向水平位移。
相比于传统的加载测试组件,本发明的多方位加载测试组件6可获得多方位的测试位点,具体为,所述多方位加载测试组件6包括设于安装板24上的电动旋转台61以及设于电动旋转台61上的气缸62、调压阀611以及光电开关612,所述气缸62的活塞杆端设有调节框63,且调节框63内设有丝杆68,所述丝杆68外设有丝母座67,所述丝杆68的光杆端设有啮合齿轮组69,所述调节框63的顶端设有与啮合齿轮组69主动端相轴接的伺服电机610,所述丝母座67外设有立板64,且立板64底端设有拉压力传感器65,所述拉压力传感器65的底端安装有加载头66,拉压力传感器65用于传导和回馈加载力的数据信息,
首先,电动旋转台61可实现整个测试组件水平轴向旋转位移,另外,气缸62驱动下端结构可实现垂直方向的直线位移,再者,伺服电机610控制啮合齿轮组69带动丝杆68转动后,使得其外部的丝母座67在其上水平滑动,同时加载头66通过拉压力传感器65安装在立板64上,立板64固定在丝母座67上,进而实现加载头66的水平位移,由此可知,以家具试件中心位点作为圆心,测试组件的测试位点可涵盖以家具试件中心位点作为圆心,以加载头66单向水平最大位移作为半径的整个圆周,由此可根据测试的需要设定特定的测试位点,输出测试值,测试数据结果的精确度及客观度大大提升,且家具试件只需装载一次,操作方便,效率高。
所述置放组件包括对称设于测试机主体1靠近横架21一侧的两个立架3以及分别轴接在两个立架3上的夹持组件4和置放板5。
所述夹持组件4包括框板41以及设于框板41顶端的轴套42,所述轴套42与立架3之间轴接有阻尼轴件9,所述框板41内部设有电动推杆43,且电动推杆43的活塞杆端连接有卡板44,所述框板41两侧对称开设有限位槽46,所述卡板44的两端分别贯穿限位槽46并且贯穿限位槽46的一端设有限位滑块47,所述框板41的内侧壁设于与卡板44滑动配合的滑轨45。
家具试件从测试机主体1的一侧放置在置放板5上后,两个对称设置的夹持组件4适应试件的长度与立架3产生转动,框板41与置放板5产生水平的滑动,直至两个夹持组件4的间距可容纳试件为止,同时,电动推杆43驱动推动卡板44在框板41内滑动,直至卡板44抵住试件为止,这样家具试件被稳定固定在置放板5上,该种固定试件的方式相对于传统复杂难操作的夹具,操作方便,更加省时高效且适应性更广,可适应多种尺寸的家具试件使用;
另外,如图2、5所示,所述置放板5包括与框板41活动贯穿的板体51,所述板体51的外部设有供框板41活动贯穿的方形通槽53,所述板体51一端设有与立架3相插接的转轴52,且转轴52与立架3的插接处设有轴承座8,所述测试机主体1靠近转轴52的一端设有螺纹调节套7,调节螺纹调节套7使其与转轴52相连接后,转轴52无法转动,进而使得置放板5的位置固定后,可提供稳定的支撑力,进而可方便进行静载荷强度测试,若螺纹调节套7不与转轴52相连接,置放板5可与立架3产生转动,此时测试组件可对放置在置放板5上的试件进行弯折强度的测试过程,视线一机多用,应用灵活性高。
整个测试装置的具体使用过程如下,
首先,家具试件从测试机主体1的一侧放置在置放板5上后,两个对称设置的夹持组件4适应试件的长度与立架3产生转动,框板41与置放板5产生水平的滑动,直至两个夹持组件4的间距可容纳试件为止,同时,电动推杆43驱动推动卡板44在框板41内滑动,直至卡板44抵住试件为止,这样家具试件被稳定固定在置放板5上;
随后,横向移送组件2驱动多方位加载测试组件6的横向水平位移,使其对准试件的中心点为处,电动旋转台61启动整个测试组件水平轴向旋转一定角度,再者,随着伺服电机610控制啮合齿轮组69带动丝杆68转动后,使得其外部的丝母座67在其上水平滑动,同时,加载头66通过拉压力传感器65安装在立板64上,立板64固定在丝母座67上,进而实现加载头66的水平位移,由此可知,以家具试件中心位点作为圆心,测试组件的测试位点可涵盖以家具试件中心位点作为圆心,以加载头66单向水平最大位移作为半径的整个圆周;
随后,由计算机控制系统设定多方位加载测试组件6对于家具试件的多方位测试位点,针对单个测试点位由计算机控制系统设定力值并进行循环加载,根据确定的单个方位测试位点的实验加载方式、加载频率、持续试件或试件破坏判定标准设定的力值要求调节加载力,记录实验的次数,当试件损坏达到设置的损坏程度或测试达到规定试验次数后,装置自动停机,由计算机控制系统进行数据处理、实时显示并输出结果,自动输出数值和绘制相应图表,可更加高效的完成针对家具试件的多个测试方位的强度测试,家具试件各测试点位的强度数据更加全面客观,测试数据的精确度大幅度提升,为研究家具试件各部位强度性能及应变分布提供实验数据,应用前景好。
一种如上述任一所述的装置用于家具强度测试方法,具体包括以下步骤,
S1、准备家具试件,通过置放组件使家具试件固定夹持在测试机主体1的一侧;
S2、安装及调试多方位加载测试组件6,使其处于正对家具试件的中心点位;
S3、由计算机控制系统设定多方位加载测试组件6对于家具试件的多方位测试位点,并控制横向移送组件2驱动多方位加载测试组件6移动对家具试件实现多个方位的强度加载测试;
S4、由计算机控制系统设定力值并进行循环加载,根据确定的单个方位测试位点的实验加载方式、加载频率、持续试件或试件破坏判定标准设定的力值要求调节加载力,记录实验的次数;
S5、当试件损坏达到设置的损坏程度或测试达到规定试验次数后,装置自动停机,由计算机控制系统进行数据处理、实时显示并输出结果,自动输出数值和绘制相应图表。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于家具的强度测试装置及测试方法,其特征在于:包括计算机控制系统以及与计算机控制系统相连接的测试机主体(1)、横向移送组件(2)、置放组件以及多方位加载测试组件(6);
所述置放组件设于测试机主体(1)的一侧,固定放置家具试件;
所述多方位加载测试组件(6)设于置放组件上方并由横向移送组件(2)驱动,且多方位加载测试组件(6)针对家具试件实现多个方位的强度加载测试。
2.根据权利要求1所述的一种用于家具的强度测试装置及测试方法,其特征在于:所述横向移送组件(2)由横架(21)、对称设于横架(21)上的两个直线电机(22)以及设于两个直线电机(22)上的滑座(23),所述两个滑座(23)上设有同一个安装板(24),所述多方位加载测试组件(6)设于安装板(24)上。
3.根据权利要求2所述的一种用于家具的强度测试装置及测试方法,其特征在于:所述多方位加载测试组件(6)包括设于安装板(24)上的电动旋转台(61)以及设于电动旋转台(61)上的气缸(62)、调压阀(611)以及光电开关(612),所述气缸(62)的活塞杆端设有调节框(63),且调节框(63)内设有丝杆(68),所述丝杆(68)外设有丝母座(67),所述丝杆(68)的光杆端设有啮合齿轮组(69),所述调节框(63)的顶端设有与啮合齿轮组(69)主动端相轴接的伺服电机(610),所述丝母座(67)外设有立板(64),且立板(64)底端设有拉压力传感器(65),所述拉压力传感器(65)的底端安装有加载头(66)。
4.根据权利要求2所述的一种用于家具的强度测试装置及测试方法,其特征在于:所述置放组件包括对称设于测试机主体(1)靠近横架(21)一侧的两个立架(3)以及分别轴接在两个立架(3)上的夹持组件(4)和置放板(5)。
5.根据权利要求4所述的一种用于家具的强度测试装置及测试方法,其特征在于:所述夹持组件(4)包括框板(41)以及设于框板(41)顶端的轴套(42),所述轴套(42)与立架(3)之间轴接有阻尼轴件(9),所述框板(41)内部设有电动推杆(43),且电动推杆(43)的活塞杆端连接有卡板(44),所述框板(41)两侧对称开设有限位槽(46),所述卡板(44)的两端分别贯穿限位槽(46)并且贯穿限位槽(46)的一端设有限位滑块(47),所述框板(41)的内侧壁设于与卡板(44)滑动配合的滑轨(45)。
6.根据权利要求5所述的一种用于家具的强度测试装置及测试方法,其特征在于:所述置放板(5)包括与框板(41)活动贯穿的板体(51),所述板体(51)的外部设有供框板(41)活动贯穿的方形通槽(53),所述板体(51)一端设有与立架(3)相插接的转轴(52),且转轴(52)与立架(3)的插接处设有轴承座(8)。
7.根据权利要求6所述的一种用于家具的强度测试装置及测试方法,其特征在于:所述测试机主体(1)靠近转轴(52)的一端设有螺纹调节套(7)。
8.根据权利要求1-7任一所述的装置用于家具强度测试方法,其特征在于:具体包括以下步骤,
S1、准备家具试件,通过置放组件使家具试件固定夹持在测试机主体(1)的一侧;
S2、安装及调试多方位加载测试组件(6),使其处于正对家具试件的中心点位;
S3、由计算机控制系统设定多方位加载测试组件(6)对于家具试件的多方位测试位点,并控制横向移送组件(2)驱动多方位加载测试组件(6)移动对家具试件实现多个方位的强度加载测试;
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