CN113984517B - 一种囊体拉袢性能测试装置 - Google Patents
一种囊体拉袢性能测试装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113984517B CN113984517B CN202110857824.0A CN202110857824A CN113984517B CN 113984517 B CN113984517 B CN 113984517B CN 202110857824 A CN202110857824 A CN 202110857824A CN 113984517 B CN113984517 B CN 113984517B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pulley
- tab
- base cloth
- clamping
- screw rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 139
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 28
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims description 15
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 8
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 8
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/02—Details
- G01N3/04—Chucks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明提供一种囊体拉袢性能测试装置,包括待测拉袢、用于模拟囊体柔性表面的基布、用于模拟囊体柔性表面不同绷紧状态的基布加载单元,以及用于模拟拉绳对拉袢作用力的拉袢加载单元,其中,所述待测拉袢连接于所述基布的上表面;所述基布加载单元沿所述基布的周向间隔布置,以提供基布径向张拉力;所述拉袢加载单元位于所述待测拉袢的上方,且加载端连接所述待测拉袢,以提供待测拉袢多角度的拉力。本发明具有可真实模拟囊体拉袢使用状态、保证拉袢测试数据准确性等优点。
Description
技术领域
本发明涉及囊体拉袢性能测试领域,尤其涉及一种囊体拉袢性能测试装置。
背景技术
浮空器通常指利用轻于空气的气体提供升力的飞行器,被广泛应用于军事和民用领域。系留气球是浮空器中没有动力系统的一种,依靠系留拉绳与地面设备或站点相连接,系留拉绳与浮空器囊体相连的部分称为拉袢。由于浮空器漂浮受到风力作用,风力大小、风向改变、风的速度等是不确定的,为了确保浮空器正常使用,则需测试浮空器囊体的拉袢性能。
为解决上述问题,现有的拉袢性能测试装置采用内含空气的夹层基布来模拟浮空器基布的受力。浮空器在实际使用时可能出现局部受风力,导致浮空器内部气压改变、基布受力状态改变的现象,而现有的测试装置基布内部气压是稳定不可改变的,其无法模拟浮空器囊体受力改变的情况,也就无法模拟拉袢在真实使用时受到的浮空器囊体的气压载荷;同时,现有的拉袢性能测试装置在基布加载时易受外部影响发生扰动,其拉袢性能测试可靠性差,且存在更换测试试件繁琐、更换效率低等问题。
同时,现有的拉袢性能测试装置采用拉绳来模拟拉绳对拉袢的作用力时,而拉绳对拉袢的作用力只能在平面内单一方向进行,其只能近似模拟拉绳对拉袢的作用力,无法真实模拟浮空器拉袢承载力的真实状态;同时,现有的拉袢性能测试装置也无法进行疲劳试验。可见,现有的拉袢性能测试装置无法真实模拟囊体拉袢在实际使用过程中的各种状态,其测试结果准确性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种可真实模拟囊体拉袢使用状态、保证拉袢测试数据准确性的囊体拉袢性能测试装置。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种囊体拉袢性能测试装置,包括待测拉袢、用于模拟囊体柔性表面的基布、用于模拟囊体柔性表面不同绷紧状态的基布加载单元,以及用于模拟拉绳对拉袢作用力的拉袢加载单元,其中,所述待测拉袢连接于所述基布的上表面;所述基布加载单元沿所述基布的周向间隔布置,以提供基布径向张拉力;所述拉袢加载单元位于所述待测拉袢的上方,且加载端连接所述待测拉袢,以提供待测拉袢多角度的拉力。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述基布加载单元包括多组沿所述基布周向均匀布置的径向拉张组件,所述径向拉张组件包括基布夹紧部、夹紧部导向件和夹紧部驱动件,其中,所述夹紧部导向件沿所述基布的径向设置;所述基布夹紧部夹设于所述基布的外缘,并通过所述夹紧部驱动件可移动地设于所述夹紧部导向件上。
所述夹紧部导向件为第一丝杆或滑轨;当所述夹紧部导向件为第一丝杆时,所述基布夹紧部通过丝杆套安装于所述第一丝杆上,所述夹紧部驱动件为设于所述基布正下方的驱动盘,所述驱动盘的周向设有与所述第一丝杆啮合的啮合齿;当所述夹紧导向件为滑轨时,所述基布夹紧部通过一滑块滑设于所述滑轨上,所述夹紧部驱动件为与基布夹紧部驱动连接的驱动电机。
所述丝杆套的底部设有保证基布夹紧部始终处于垂直状态的平衡块,所述平衡块的重量大于所述基布夹紧部的重量。
所述基布夹紧部包括两个中部相互铰接的夹体,所述夹体的两端分别为手持端和夹紧端,两个所述夹体的靠近夹紧端的内部设有提供基布自动夹紧力的弹性件,所述夹体的夹紧端设有与基布夹紧配合的夹持齿。
所述径向拉张组件还包括环形安装架,各组所述径向拉张组件的夹紧部导向件的外侧端均安装于所述环形安装架上。
所述拉袢加载单元包括提供待测拉袢多角度拉力的拉绳、控制拉绳作用力和位移量的加载动作器、调整拉绳对待测拉袢拉力角度的滑轮、控制滑轮位移量的滑轮驱动件,以及安装滑轮的滑轮安装架,其中,所述滑轮安装架位于所述基布加载单元的上方;所述滑轮安装于所述滑轮安装架上,并与所述滑轮驱动件连接;所述拉绳的一端与加载动作器连接,另一端绕过所述滑轮与所述待测拉袢连接。
滑轮安装架为框形安装架或弧形安装架,当所述滑轮安装架为框形安装架时,所述滑轮为两个,两个滑轮分设于所述框形安装架的水平段和竖直段,所述拉绳绕设于两个滑轮上或其中一个滑轮上;当所述滑轮安装架为弧形安装架时,所述滑轮为一个,所述滑轮设于所述弧形安装架的弧形段。
所述滑轮通过滑轮轨道设于所述滑轮安装架上;当所述滑轮安装架为框形安装架时,所述滑轮驱动件包括第二丝杆、丝杆驱动件和两个固定端板,其中,所述第二丝杆设于所述滑轮轨道内,且所述第二丝杆的两端分别通过一所述固定端板安装于所述滑轮轨道上;所述丝杆驱动件安装于所述固定端板上;所述滑轮通过滑轮支座安装于所述第二丝杆上。
所述滑轮驱动件为两组,所述滑轮轨道设有两个对应放置一组滑轮驱动件的第二丝杆的丝杆安装槽;所述滑轮支座包括H形安装架和两个连接于H形安装架上端的移动套,两个所述移动套与对应的所述第二丝杆配合,所述滑轮设于所述H形安装架的下端内部。
两个所述固定端板的内侧均设有限制滑轮位移量的限位保护器,所述限位保护器套设于所述第二丝杆外,并与所述第二丝杆之间留有保证第二丝杆转动的转动间隙。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明设置一专用的囊体拉袢性能测试装置,该测试装置设置有基布、基布加载单元和拉袢加载单元。基布模拟囊体柔性表面,基布加载单元沿基布的周向间隔布置,以提供基布径向张拉力,使得基布加载单元可在足够多的方向上同时、均匀的张拉基布;基布加载单元在加载过程中也可更换张拉力值、实时改变张力,避免了现有检测装置无法模拟基布受力改变的情况。即本发明的基布加载单元可模拟囊体柔性表面的不同绷紧状态,且位于基布中心的待测拉袢不管在哪种状态下始终受到等大、均匀、方向足够多的加载力,从而可更真实模拟囊体柔性表面与拉袢的受力情况。
同时,拉袢加载单元位于待测拉袢的上方,且拉袢加载单元的加载端连接待测拉袢,以提供待测拉袢在平面内外任意角度的拉力,避免了现有测试装置只能提供平面内单一方向承载力的情况,其可真实模拟拉袢在各种工况下的承载力,其可实现静载、动载、周期加载等多种加载测试的实施。可见,本发明的囊体拉袢性能测试装置可真实模拟囊体拉袢在实际使用中的各种状态,保证了拉袢测试数据的准确性。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1是本发明囊体拉袢性能测试装置的结构示意图。
图2是本发明基布加载单元与基布的位置关系示意图。
图3是本发明基布加载单元的结构示意图。
图4是本发明基布夹紧部的结构示意图。
图5是本发明滑轮轨道的正剖视图。
图6是本发明滑轮轨道的仰视图。
图7是本发明滑轮轨道的侧视图。
图8是本发明滑轮轨道的侧剖视图。
图9是本发明滑轮的结构示意图。
图10是本发明限位保护器的安装位置示意图。
图11是本发明加载动作器的结构示意图。
图12是本发明框形安装架的结构示意图。
图13是本发明另一囊体拉袢性能测试装置的结构示意图。
图14是本发明弧形安装架的结构示意图。
图15是本发明滑轮安装架底部的结构示意图。
图中各标号表示:
1、待测拉袢;2、基布;3、基布加载单元;31、基布夹紧部;311、夹体;312、弹性件;313、夹持齿;32、夹紧部导向件;321、第一丝杆;3211、限位块;33、夹紧部驱动件;331、驱动盘;3311、啮合齿;34、丝杆套;341、平衡块;35、环形安装架;36、驱动盘电机;4、拉袢加载单元;41、拉绳;42、加载动作器;421、预紧部;422、安装台;43、滑轮;431、滑轮支座;4311、H形安装架;4312、移动套;44、滑轮驱动件;441、第二丝杆;442、丝杆驱动件;443、固定端板;45、滑轮安装架;451、框形安装架;452、弧形安装架;453、加强肋;454、横隔板;46、滑轮轨道;461、丝杆安装槽;47、限位保护器;5、检测部件;51、应变片;52、丝杆套位移计;53、动作器位移计。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明,但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1所示,本实施例的囊体拉袢性能测试装置,包括待测拉袢1、基布2、基布加载单元3和拉袢加载单元4。其中,待测拉袢1连接于基布2的上表面中心;基布2模拟囊体柔性表面;基布加载单元3沿基布2的周向间隔布置,以提供基布2径向张拉力、模拟囊体柔性表面的不同绷紧状态;拉袢加载单元4位于待测拉袢1的上方,且拉袢加载单元4的加载端连接待测拉袢1,以提供待测拉袢1多角度的拉力,模拟拉绳41对拉袢的作用力。
本发明设置一专用的囊体拉袢性能测试装置,基布加载单元3的设置位置和结构形式使得基布加载单元3可在足够多的方向上同时、均匀的张拉基布2;基布加载单元3在加载过程中也可更换张拉力值、实时改变张力,避免现有检测装置无法模拟基布2受力改变的情况。可见,本发明可模拟囊体柔性表面的不同绷紧状态,且位于基布2中心的待测拉袢1不管在哪种状态下始终受到等大、均匀、方向足够多的加载力,从而可更真实模拟囊体柔性表面与拉袢的受力情况。
同时,拉袢加载单元4位于待测拉袢1的上方,且拉袢加载单元4的加载端连接待测拉袢1,以提供待测拉袢1在平面内外任意角度的拉力,避免了现有测试装置只能提供平面内单一方向承载力的情况,其可真实模拟拉袢在各种工况下的承载力,实现静载、动载、周期加载等多种加载测试的实施。可见,本发明的囊体拉袢性能测试装置可真实模拟囊体拉袢在实际使用中的各种状态,保证了拉袢测试数据的准确性。
如图2和图3所示,基布加载单元3包括多组径向拉张组件,多组径向拉张组件沿基布2的周向均匀布置,以保证基布加载单元3可在足够多的方向上同时、均匀的张拉基布2。
本实施例中,径向拉张组件包括基布夹紧部31、夹紧部导向件32和夹紧部驱动件33。其中,夹紧部导向件32沿基布2的径向设置;基布夹紧部31夹设于基布2的外缘,基布夹紧部31安装于夹紧部导向件32上;夹紧部驱动件33用于驱动基布夹紧部31移动。在模拟测试时,基布夹紧部31在夹紧部驱动件33的作用下沿夹紧部导向件32的长度方向移动,以快速、均匀的径向拉张基布2。径向拉张组件的设置形式既可有效夹紧基布2,又可在试验过程中改变基布2的绷紧状态,且其结构简单、操作方便。
进一步地,如图3所示,夹紧部导向件32为第一丝杆321,夹紧部驱动件33为驱动盘331。驱动盘331设于基布2的正下方,驱动盘331的周向设有啮合齿3311,各组径向拉张组件的第一丝杆321均与啮合齿3311啮合,基布夹紧部31通过丝杆套34安装于第一丝杆321上。进一步地,驱动盘331的下方设有驱动盘电机36,驱动盘电机36可实时控制驱动盘331的转动。
当需提供或调整基布2拉张力时,通过驱动盘电机36控制驱动盘331转动,此时,所有第一丝杆321同步转动,从而通过丝杆套34带动基布夹紧部31沿基布2的径向移动以拉张或放松基布2。其保证了基布2在各方向上同时拉张,且拉张力均匀等大,以更真实模拟囊体柔性表面与拉袢的受力情况。在其他实施例中,夹紧部导向件32也可设置为滑轨,基布夹紧部31通过一滑块滑设于滑轨上,夹紧部驱动件33为与基布夹紧部31驱动连接的驱动电机。
如图4所示,丝杆套34的底部设有平衡块341,平衡块341的重量大于基布夹紧部31的重量,以保证基布夹紧部31始终处于垂直状态,且位于丝杆套34的上方。本实施例中,平衡块341为钢制平衡块341。
本实施例中,基布夹紧部31包括两个中部相互铰接的夹体311,夹体311的两端分别为手持端和夹紧端。操作人员通过手持端即可张开夹紧端实现基布2的夹紧和放松,其使得基布2及其他各部件可快速、方便地夹紧、更换。同时,两个夹体311的靠近夹紧端的内部设有弹性件312,以提供基布2自动夹紧的作用力;夹体311的夹紧端设有夹持齿313,夹持齿313在弹性件312的作用下夹紧基布2,以实现基布2可靠有效的夹紧。
现有的基布加载单元3通常采用绳索拉住基布2边缘,用重物重力施加张拉力,由于绳索为柔性结构,其极易受到外部扰动产生晃动和断裂。而本发明采用刚性结构夹紧(夹体311)和张拉(第一丝杆321或滑轨)的形式,避免了采用柔性绳索易受外界扰动的现象,其保证了拉袢性能测试不受外界干扰、稳定性好。
进一步地,径向拉张组件还包括环形安装架35,各组径向拉张组件的夹紧部导向件32的外侧端均安装于环形安装架35上。具体讲,环形安装架35上有等间距布置有安装孔,第一丝杆321的一端与驱动盘331啮合,另一端可转动地安装于安装孔内,以使第一丝杆321可有效转动和安装。如图3所示,第一丝杆321靠近驱动盘331的一侧现有限位块3211,限位块3211与驱动盘331限位配合,为有效固定第一丝杆321的位置。
本实施例中,基布2为柔性面,基布2的形状为圆形。在其他实施例中,基布2也可为囊体结构,其形状也可为多边形和不规则形状。当基布2为多边形时,各边均设置一组径向拉张组件;当基布2为不规则形状时,按照一个圆的轨迹均匀设置多组径向拉张组件。
本实施例中,拉袢加载单元4包括拉绳41、加载动作器42、滑轮43、滑轮驱动件44和滑轮安装架45。其中,滑轮安装架45位于基布加载单元3的上方,滑轮43安装于滑轮安装架45上;滑轮驱动件44与滑轮43连接,以控制滑轮43的位移量;拉绳41的一端与加载动作器42连接,以控制拉绳41的作用力和位移量,实现力、位移多种控制方式;拉绳41的另一端绕过滑轮43与待测拉袢1连接,通过调节滑轮43位置可调整拉绳41对待测拉袢1拉力的角度。本发明拉袢加载单元4可实现待测拉袢1在平面内外任意角度的拉力,以真实模拟拉袢在各种工况下的承载力,实现静载、动载、周期加载等加载试验。
本实施例中,加载作动器在加载试验时可自动获得测试数据,其包括载荷值、加载时间、加载速度、施加载荷的持续时间、位移等。同时,囊体拉袢性能测试装置设置有检测部件5,检测部件5包括应变片51、丝杆套位移计52、动作器位移计53。其中,如图2所示,应变片51粘接于基布2的上表面,可监测基布2的微小变形,达到测量基布2张拉状态的目的;如图3所示,丝杆套位移计52设于丝杆套34的外侧,以测量丝杆套34的位移量;如图11所示,动作器位移计53设于加载动作器42的输出端,用于测量拉绳41的位移量。本发明通过加载动作器42和检测部件5的设置可在模拟时获得相应的检测数据,以为拉袢性能的改进提供数据支持。
如图1和图12所示,滑轮安装架45为框形安装架451;滑轮43设置为两个,两个滑轮43分设于框形安装架451的水平段和竖直段。竖直段的滑轮43可实现拉绳41Z方向的移动,水平段的滑轮43可实现拉绳41X方向的移动,使得拉绳41对拉袢产生同一平面内不同角度(拉绳41与基布2间的夹角)的作用力。
具体讲,假设待测拉袢1与框形安装架451竖直段的间距为1m,框形安装架451竖直段从加载作动器出发至框形安装架451水平段的间距为m。当拉绳41仅绕设于竖直段的滑轮43时,拉绳41与基布2间的夹角可在0°~60°变化;当拉绳41依次绕设于竖直段和水平段的滑轮43时,拉绳41与基布2间的夹角可在60°~120°变化。同时,基布2在安装时可相对待测拉袢1旋转一定角度,可在试验时实现平面内、外拉袢多角度拉力的模拟。在其他实施例中,也可在框形安装架451的两竖直段均设置滑轮43,即设置三个滑轮43,可实现拉绳41对待测拉袢1的0~180°拉力。
如图13及图14所示,滑轮安装架45也可设置为弧形安装架452。此时,滑轮43为一个,滑轮43设于弧形安装架452的弧形段。弧形安装架452可实现拉绳41对待测拉袢10~180°的拉力。
如图5至图9所示,滑轮43通过滑轮轨道46设于滑轮安装架45上。当滑轮安装架45为框形安装架451时,滑轮驱动件44包括第二丝杆441、丝杆驱动件442和两个固定端板443。其中,第二丝杆441设于滑轮轨道46内,第二丝杆441的两端分别通过一固定端板443安装于滑轮轨道46上;丝杆驱动件442安装于固定端板443上;滑轮43通过滑轮支座431安装于第二丝杆441上。其驱动结构简单,通过丝杆驱动件442的控制转动可实现滑轮43的匀速、双向移动。
进一步地,滑轮驱动件44为两组,滑轮轨道46设有两个丝杆安装槽461,各组滑轮驱动件44的第二丝杆441对应放置于一丝杆安装槽461内。设置两组滑轮驱动件44提高了丝杆的承力强度,保证了滑轮43的可靠安全运行。在其他实施例中,如一个丝杆即具有足够的承力强度,滑轮驱动件44也可设置为一组。
如图7和图8所示,滑轮支座431包括H形安装架4311和两个移动套4312。其中,两个移动套4312分别连接于H形安装架4311的上端,两个移动套4312与对应的第二丝杆441配合,移动套4312在第二丝杆441转动时沿第二丝杆441轴向移动;滑轮43设于所述H形安装架4311的下端内部。其结构紧凑、占用空间小,且保证了滑轮43的可靠、安全运行。
进一步地,如图10所示,两个固定端板443的内侧均设有限位保护器47,当滑轮43的滑轮支座431移动至接触限位保护器47时,限位保护器47发出控制信号给丝杆驱动件442,以使丝杆驱动件442停止工作。限位保护器47的设置有效限制了滑轮43的移动距离,避免滑轮轨道46损坏的发生。同时,限位保护器47套设于第二丝杆441外,限位保护器47与第二丝杆441之间留有转动间隙,以在限制滑轮43移动距离的同时,保证第二丝杆441的有效转动。本实施例中,限位保护器47为橡胶材质,限位保护器47带有控制丝杠驱动件的弹性开关。
如图15所示,进一步地,滑轮安装架45的底部设有加强肋453和横隔板454。其中,加强肋453竖向设于滑轮安装架45的底部;横隔板454横向设于滑轮安装架45的底部。加强肋453和横隔板454的设置提高了滑轮安装架45的强度。本实施例中,滑轮安装架45为钢框架,钢框架的截面可为工字型或箱形。
如图11所示,加载动作器42的上端设有预紧部421,用于收紧和放松多余的拉绳41;加载动作器42的下端设有安装台422,以将加载动作器42固定至地面。
本实施例中,囊体拉袢性能测试装置的安装过程为:1)组装滑轮轨道46,并将滑轮支座431安装在滑轮轨道46上,安装滑轮安装架45的竖直段和水平段,并将滑轮安装架45固定至地面;2)安装加载作动器,拉绳41的一端连在加载作动器的预紧部421上,另一端穿过滑轮43连接至待测拉袢1;3)将基布夹紧部31通过丝杆套34安装于第一丝杆321上,安装环形安装架35;将第一丝杆321的一端与驱动盘331的啮合齿3311啮合,另一端安装至环形安装架35的安装孔内;4)安装基布2,当需模拟平面内外的角度拉力时,基布2相对待测拉袢1旋转一定角度;当仅模拟测试平面内的角度拉力时,基布2相对待测拉袢1不旋转,之后通过基布夹紧部31夹紧基布2,完成囊体拉袢性能测试装置的安装。
在完成测试装置的安装后,设置驱动盘331电机的控制程序,实现基布2的张拉与放松;设置加载作动器的加载参数,实现静载、动载、周期加载等多种加载测试试验。各加载试验的具体操作方法为:
一、静载试验。
静载试验的试验方式为单向力加载,可采用位移控制加载或力控制加载。加载作动器可控制加载作动器的伸缩量和作用力大小,并自动获取保存相应测试数据。当控制方式为位移加载时,控制加载作动器的伸缩量(单位为mm);控制方式是力控制时,控制加载作动器的作用力大小(单位为kN)。
静载试验包括拉袢极限承载(破坏性)测试和规定载荷条件下的持久性能测试(抗蠕变性能测试)。在拉袢极限承载(破坏性)测试时,控制加载作动器向待测拉袢1施加不断增大的拉力,直至待测拉袢1处破断、基布2破坏或拉绳41破坏时停止施加拉力,并保存相应测试数据。在载荷条件下的持久性能测试时,保持加载作动器的荷载不变直至屈服载荷前,记录测试数据。
二、动载试验。
动载试验与静载试验基本相同,都为单向力加载,采用位移控制加载或力控制加载。动载试验与静载试验的区别在于:动载试验的加载速度更快,以模拟较短时间内待测拉袢1的受力性能。
在进行动载试验时,对待测拉袢1按事先编制的加载程序(力控制或位移控制)进行加载测试。如加载程序可为:0→1mm(加载速度2mm/min)→2mm(加载速度2mm/min)→3mm(加载速度2mm/min)→5mm(加载速度5mm/min)→10mm(加载速度5mm/min)→20mm(加载速度10mm/min)→30mm(加载速度10mm/min)……。加载速度和位移量的选值可根据实际情况进行调整。
动载试验的测试数据包括:载荷/时间曲线、加载速度、施加载荷的持续时间和位移等。以上测试数据可判断待测拉袢1是否达到屈服承载力、极限承载力,试验者可以根据测试数据做出相应设计调整。
三.周期重复加载试验。
周期重复加载试验与静载试验基本相同,都为单向力加载,采用位移控制加载或力控制加载。其区别在于:周期重复加载是为了测量外作用力不断变化的情况下拉袢的性能,其对待测拉袢1的作用力是周期性的,力的方向可改变,待测拉袢1不断的一推一拉,直至部件破坏;而静载实验在整个试验过程中力的方向是不改变的,只是在数值上增加或维持,直至部件破坏。
在进行周期重复加载试验时,对待测拉袢1按事先编制的加载程序(力控制或位移控制)进行加载测试。如加载程序可为:控制方式采用力控制加载;加载速度设定为50kN/min;加载过程为0→ 30kN→ 1kN→ 30kN→ 1kN→ 30kN→ 1kN→ 30kN→ 1kN……();加载次数为10000次。加载速度和加载作动器作用力大小的选值可根据实际情况进行调整。
周期重复加载试验的测试数据包括:载荷/时间曲线、加载速度、施加载荷的持续时间、位移等,以测量拉袢在外作用力不断变化情况下的性能。
四、快速加载试验(疲劳试验)。
快速加载试验为单向力加载。快速加载试验是指试件在远小于承载力的情况下,不断的加载、卸载,直至突然脆性破坏。本实施例中,待测拉袢1按照加载速率(如1000mm/min)进行加载测试,其获得的测试数据包括:载荷/时间曲线、施加载荷的持续时间、位移等。本发明通过快速加载可考察待测拉袢1在快速加载试验条件下的性能。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,包括待测拉袢、用于模拟囊体柔性表面的基布、用于模拟囊体柔性表面不同绷紧状态的基布加载单元,以及用于模拟拉绳对拉袢作用力的拉袢加载单元,其中,所述待测拉袢连接于所述基布的上表面;所述基布加载单元包括多组沿所述基布周向均匀布置的径向拉张组件;以提供基布径向张拉力;所述拉袢加载单元包括提供待测拉袢多角度拉力的拉绳、控制拉绳作用力和位移量的加载动作器、调整拉绳对待测拉袢拉力角度的滑轮、控制滑轮位移量的滑轮驱动件,以及安装滑轮的滑轮安装架,其中,所述滑轮安装架位于所述基布加载单元的上方;所述滑轮安装于所述滑轮安装架上,并与所述滑轮驱动件连接;所述拉绳的一端与加载动作器连接,另一端绕过所述滑轮与所述待测拉袢连接,以提供待测拉袢多角度的拉力。
2.根据权利要求1所述的囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,所述径向拉张组件包括基布夹紧部、夹紧部导向件和夹紧部驱动件,其中,所述夹紧部导向件沿所述基布的径向设置;所述基布夹紧部夹设于所述基布的外缘,并通过所述夹紧部驱动件可移动地设于所述夹紧部导向件上。
3.根据权利要求2所述的囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,所述夹紧部导向件为第一丝杆或滑轨;当所述夹紧部导向件为第一丝杆时,所述基布夹紧部通过丝杆套安装于所述第一丝杆上,所述夹紧部驱动件为设于所述基布正下方的驱动盘,所述驱动盘的周向设有与所述第一丝杆啮合的啮合齿;当所述夹紧部导向件为滑轨时,所述基布夹紧部通过一滑块滑设于所述滑轨上,所述夹紧部驱动件为与基布夹紧部驱动连接的驱动电机。
4.根据权利要求3所述的囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,所述丝杆套的底部设有保证基布夹紧部始终处于垂直状态的平衡块,所述平衡块的重量大于所述基布夹紧部的重量。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,所述基布夹紧部包括两个中部相互铰接的夹体,所述夹体的两端分别为手持端和夹紧端,两个所述夹体的靠近夹紧端的内部设有提供基布自动夹紧力的弹性件,所述夹体的夹紧端设有与基布夹紧配合的夹持齿。
6.根据权利要求2至4中任意一项所述的囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,所述径向拉张组件还包括环形安装架,各组所述径向拉张组件的夹紧部导向件的外侧端均安装于所述环形安装架上。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,滑轮安装架为框形安装架或弧形安装架,当所述滑轮安装架为框形安装架时,所述滑轮为两个,两个滑轮分设于所述框形安装架的水平段和竖直段,所述拉绳绕设于两个滑轮上或其中一个滑轮上;当所述滑轮安装架为弧形安装架时,所述滑轮为一个,所述滑轮设于所述弧形安装架的弧形段。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,所述滑轮通过滑轮轨道设于所述滑轮安装架上;当所述滑轮安装架为框形安装架时,所述滑轮驱动件包括第二丝杆、丝杆驱动件和两个固定端板,其中,所述第二丝杆设于所述滑轮轨道内,且所述第二丝杆的两端分别通过一所述固定端板安装于所述滑轮轨道上;所述丝杆驱动件安装于所述固定端板上;所述滑轮通过滑轮支座安装于所述第二丝杆上。
9.根据权利要求8所述的囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,所述滑轮驱动件为两组,所述滑轮轨道设有两个对应放置一组滑轮驱动件的第二丝杆的丝杆安装槽;所述滑轮支座包括H形安装架和两个连接于H形安装架上端的移动套,两个所述移动套与对应的所述第二丝杆配合,所述滑轮设于所述H形安装架的下端内部。
10.根据权利要求8所述的囊体拉袢性能测试装置,其特征在于,两个所述固定端板的内侧均设有限制滑轮位移量的限位保护器,所述限位保护器套设于所述第二丝杆外,并与所述第二丝杆之间留有保证第二丝杆转动的转动间隙。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110857824.0A CN113984517B (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 一种囊体拉袢性能测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110857824.0A CN113984517B (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 一种囊体拉袢性能测试装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113984517A CN113984517A (zh) | 2022-01-28 |
CN113984517B true CN113984517B (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=79735080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110857824.0A Active CN113984517B (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 一种囊体拉袢性能测试装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113984517B (zh) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006248782A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-09-21 | Hokushin Ind Inc | 摩擦状況測定装置 |
WO2012021989A1 (en) * | 2010-08-18 | 2012-02-23 | Liliana Taal | Safety wheel block |
WO2012176112A2 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-27 | Airway Medix Spolka Z.O.O. | Endo tracheal intubation system including a self-expanding cuff |
CN103622671A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-03-12 | 深圳市视聆科技开发有限公司 | 非接触生理或周期性作用力信号采集装置及垫子 |
CN103879540A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-06-25 | 马云鹏 | 一种中心辐射拉网式高空超压浮力囊体装置 |
CN205952282U (zh) * | 2016-08-05 | 2017-02-15 | 东莞前沿技术研究院 | 承力拉袢和浮空器 |
CN106896022A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-06-27 | 鲁东大学 | 一种模拟薄膜材料平面及曲面应力松弛作用的试验装置 |
CN206329664U (zh) * | 2016-12-23 | 2017-07-14 | 广州溢滔钱潮减震科技股份有限公司 | 一种带沉入式气嘴的空气弹簧 |
CN206984294U (zh) * | 2017-07-27 | 2018-02-09 | 深圳光启空间技术有限公司 | 承力拉绊结构和浮空器 |
CN207180923U (zh) * | 2017-09-25 | 2018-04-03 | 中国科学院光电研究院 | 一种拉袢承力测量装置 |
CN108398248A (zh) * | 2018-01-25 | 2018-08-14 | 中国科学院光电研究院 | 对浮空器囊体结构中拉袢的承力进行测量的方法和装置 |
CN209264431U (zh) * | 2018-10-30 | 2019-08-16 | 三一重能有限公司 | 叶片垂拉式静力加载装置 |
CN112236186A (zh) * | 2018-04-30 | 2021-01-15 | 爱德华兹生命科学公司 | 推进式护套样式 |
-
2021
- 2021-07-28 CN CN202110857824.0A patent/CN113984517B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006248782A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-09-21 | Hokushin Ind Inc | 摩擦状況測定装置 |
WO2012021989A1 (en) * | 2010-08-18 | 2012-02-23 | Liliana Taal | Safety wheel block |
WO2012176112A2 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-27 | Airway Medix Spolka Z.O.O. | Endo tracheal intubation system including a self-expanding cuff |
CN103622671A (zh) * | 2013-11-05 | 2014-03-12 | 深圳市视聆科技开发有限公司 | 非接触生理或周期性作用力信号采集装置及垫子 |
CN103879540A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-06-25 | 马云鹏 | 一种中心辐射拉网式高空超压浮力囊体装置 |
CN205952282U (zh) * | 2016-08-05 | 2017-02-15 | 东莞前沿技术研究院 | 承力拉袢和浮空器 |
CN206329664U (zh) * | 2016-12-23 | 2017-07-14 | 广州溢滔钱潮减震科技股份有限公司 | 一种带沉入式气嘴的空气弹簧 |
CN106896022A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-06-27 | 鲁东大学 | 一种模拟薄膜材料平面及曲面应力松弛作用的试验装置 |
CN206984294U (zh) * | 2017-07-27 | 2018-02-09 | 深圳光启空间技术有限公司 | 承力拉绊结构和浮空器 |
CN207180923U (zh) * | 2017-09-25 | 2018-04-03 | 中国科学院光电研究院 | 一种拉袢承力测量装置 |
CN108398248A (zh) * | 2018-01-25 | 2018-08-14 | 中国科学院光电研究院 | 对浮空器囊体结构中拉袢的承力进行测量的方法和装置 |
CN112236186A (zh) * | 2018-04-30 | 2021-01-15 | 爱德华兹生命科学公司 | 推进式护套样式 |
CN209264431U (zh) * | 2018-10-30 | 2019-08-16 | 三一重能有限公司 | 叶片垂拉式静力加载装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
囊式浮桥囊体充气及动力响应的数值模拟;王欢欢;杨勋;金先龙;;上海交通大学学报(第12期);第1831-1837页 * |
植筋搭接混凝土梁静力及疲劳受弯试验研究;张建荣, 吴进, 杨建华, 石丽忠, 张欣, 张孟威;建筑结构学报(第05期);第96-103页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113984517A (zh) | 2022-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108225938B (zh) | 一种弯折测试装置及弯折测试方法 | |
CN108333046B (zh) | 一种测定膜材料力学性能的装置及采用该装置进行测定的方法 | |
CN113984517B (zh) | 一种囊体拉袢性能测试装置 | |
KR20180093585A (ko) | 고무의 인장압축피로 시험기 | |
RU2334970C2 (ru) | Устройство имитации невесомости механизмов с гибкой конструкцией элементов | |
CN211374058U (zh) | 一种电动座椅靠背调节耐久性试验装置 | |
CN210639029U (zh) | 一种水性聚氨酯薄膜的拉力试验装置 | |
US10830319B2 (en) | Transmission structure of ozone testing machine | |
CN109932190A (zh) | 制动盘端跳检测设备 | |
US3621711A (en) | Apparatus for testing reinforced elastomeric structures | |
CN116223236A (zh) | 一种建筑用遮阳篷抗风性能测试设备 | |
CN116182674A (zh) | 一种管类零件检测用的工业机器人 | |
CN113218614B (zh) | 一种浮空器囊体拉袢性能的测试装置及其测试方法 | |
CN105139725A (zh) | 一种静摩擦力试验机 | |
CN109580355A (zh) | 双轴拉伸力学性能测试仪器及原位微观力学性能测试设备 | |
JPH04106456A (ja) | 摩擦試験装置 | |
CN114720826A (zh) | 一种风电专用线缆生产用耐压试验装置及方法 | |
CN114608782A (zh) | 一种航空燃油管路坠撞冲击试验装置 | |
KR20130051370A (ko) | 엘엠가이드 테스트장치 | |
CN112432860A (zh) | 一种膜片的拉伸蠕变测试装置 | |
CN116359016B (zh) | 一种光纤拉力测试装置 | |
CN215093704U (zh) | 夹爪测试装置 | |
CN214224802U (zh) | 一种膜片的拉伸蠕变测试装置 | |
CN220794905U (zh) | 气囊减震器的气囊形变检测装置 | |
CN210533888U (zh) | 测试机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |