CN114199693A - 用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置 - Google Patents

用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，试验箱底部设有基座，基座上设有至少两组向外凸出的延伸基体，各个延伸基体沿基座的周向分布，每组延伸基体上均设置有拉拔机构，拉拔机构包括依次连接的拉拔气缸、气缸轴、联轴机构、轴体、导向部件和夹持组件，其中，轴体贯穿试验箱的侧壁，轴体的外端与联轴机构转动连接，内端与导向部件转动连接，轴体相对联轴机构转动方向与轴体相对导向部件的转动方向在空间内垂直，导向部件通过滚轮滑动支撑在试验箱内；试验箱对应轴体穿过的位置安装有密封部件。有益效果：能够在保证试验箱密封性能的前提下，完成产品的拉伸试验。

Description

用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置
技术领域
本发明涉及产品应力拉伸测试装置，具体涉及一种用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置。
背景技术
临近空间是指距离地表20～100km的空域，研究发现，该空域具有极高应用价值。随着航空航天和飞行技术的飞速发展，越来越多的飞行器及相关产品被送入临近空间环境中。
为保证飞行器及相关产品的可靠性，在送入临近空间之前，应当在模拟的临近空间环境中进行各种试验，其中包括产品拉伸试验，然而由于临近空间环境模拟试验箱对测试工作空间的密封性具有极为严苛的密封要求，所以现有的拉力试验设备很难满足测试要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，能够在保证试验箱密封性能的前提下，完成产品的拉伸试验。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，其关键在于：包括试验箱，所述试验箱底部设有基座，所述基座上设有至少两组向外凸出的延伸基体，各个所述延伸基体沿基座的周向分布，每组所述延伸基体上均设置有拉拔机构，拉拔机构包括依次连接的拉拔气缸、气缸轴、联轴机构、轴体、导向部件和夹持组件，其中，所述轴体贯穿试验箱的侧壁，轴体的外端与联轴机构转动连接，内端与导向部件转动连接，所述轴体相对联轴机构转动方向与轴体相对导向部件的转动方向在空间内垂直，所述导向部件通过滚轮滑动支撑在试验箱内；所述试验箱对应轴体穿过的位置安装有密封部件。
采用上述结构，产品在试验箱内部进行临近空间环境测试时，各个方向的夹持组件将产品夹住，然后拉拔气缸工作即可对产品进行拉伸试验，在拉伸试验过程中，由于轴体两端采用互相垂直的转动连接方式安装在联轴机构和导向部件上，再结合导向部件自身的滑动移动方式，能够保证轴体运动的直线度，从而保证轴体与密封部件之间具有可靠的密封，进而实现了在保证试验箱密封性能的前提下，完成产品的拉伸试验。
作为优选：所述试验箱包括上下扣合连接地上工作室和下工作室，下工作室与上工作室内部合围形成测试工作空间。
作为优选：所述下工作室的侧壁上安装有连通其内外两侧的测试管，所述测试管的外端设有环状结构的端部套件，所述密封部件为套装在轴体上的环形片状结构，密封部件通过环形压片固定在端部套件外侧，所述轴体穿过测试管。采用上述结构，具有方便装配，能够进一步提升密封等级的优势。
作为优选：所述试验箱内底上固设有导向座，所述导向部件通过滚轮滑轨支撑在导向座上，导向座两端设有向上延伸的侧挡板，导向部件的两侧安装有滚珠，滚珠滚动支撑在对应的侧挡板上。所述夹持组件转动连接在导向部件前端。所述联轴机构两端设有安装块，所述安装块通过滑轨组件滑动安装在延伸基体上。上述技术手段均有助于保证轴体运动的直线度，提升拉伸试验的可靠性。
作为优选：所述延伸基体和拉拔机构的数量为四组或八组。
作为优选：所述轴体表面缠绕有加热丝。采用上述结构，通过对轴体加热，能够避免轴体影响试验箱内部的环境温度，从而保证临近空间环境模拟试验的可靠性和准确性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本发明提供的用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，产品在试验箱内部进行临近空间环境测试时，各个方向的夹持组件将产品夹住，然后拉拔气缸工作即可对产品进行拉伸试验，在拉伸试验过程中，由于轴体两端采用互相垂直的转动连接方式安装在联轴机构和导向部件上，再结合导向部件自身的滑动移动方式，能够保证轴体运动的直线度，从而保证轴体与密封部件之间具有可靠的密封，进而实现了在保证试验箱密封性能的前提下，完成产品的拉伸试验。
附图说明
图1为临近空间环境模拟系统的结构示意图；
图2为安装有拉力试验装置的试验箱的结构示意图；
图3为图2中试验箱的剖视图；
图4为图3中Ⅰ处的局部放大图；
图5为拉力试验装置的结构示意图；
图6为反映卷扬机组在上工作室上方的布局示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种临近空间环境模拟系统，该系统涉及的零组件有：导轨1、框架2、试验箱3、卷扬机组5、调温机组6、托架7、拉拔机构8。由图2和3可以看出，试验箱3包括下工作室3a和罩扣在下工作室3a上端的上工作室3b，下工作室3a与上工作室3b内部合围形成测试工作空间。
进一步的，下工作室3a底部设有基座3c，基座3c上设有至少两组向外凸出的延伸基体3d，在本实施例中，延伸基体3d的数量为四组，四组延伸基体3d沿基座3c的周向分布，每组延伸基体3d上均设置有拉拔机构8，拉拔机构8即拉力试验装置。
结合图3和图5可以看出，拉拔机构8包括由外至内依次连接的拉拔气缸8a、气缸轴8a1、联轴机构8g、轴体8b、导向部件8d和夹持组件8c，其中，轴体8b贯穿下工作室3a的侧壁，轴体8b的外端与联轴机构8g转动连接，内端与导向部件8d转动连接，轴体8b相对联轴机构8g转动方向与轴体8b相对导向部件8d的转动方向在空间内垂直，导向部件8d通过滚轮8e滑动支撑在试验箱3内。
产品在试验箱3内部进行临近空间环境模拟测试时，四个方向的夹持组件8c将产品夹住，然后拉拔气缸8a工作即可对产品进行拉伸试验，从而实现对临近空间环境中的产品进行应力拉伸试验。
再结合图4可以看出，下工作室3a侧壁在对应轴体8b穿过的位置安装有密封部件3f，在拉伸试验过程中，由于轴体8b两端采用互相垂直的转动连接方式安装在联轴机构8g和导向部件8d上，再结合导向部件8d自身由滚轮8e支撑，如此设计，能够使得轴体8b的运动具有较好的直线度，保证轴体8b与密封部件3f之间具有可靠的密封，从而实现在保证试验箱密封性能的前提下，完成产品的拉伸试验。
为方便装配密封部件3f和轴体8b，在下工作室3a的侧壁上安装有连通其内外两侧的测试管3e，测试管3e的外端设有环状结构的端部套件3i，密封部件3f为环形片状结构，环形片状结构的密封部件3f套设在轴体8b上，并由环形压片3j固定在端部套件3i外侧，轴体8b通过测试管3e穿入下工作室3a内。
请参图3和5，下工作室3a内底上固设有导向座3g，导向部件8d通过滚轮8e滑轨支撑在导向座3g上，导向座3g两端设有向上延伸的侧挡板3h，导向部件8d的两侧安装有滚珠8f，滚珠8f滚动支撑在对应的侧挡板3h上，夹持组件8c转动连接在导向部件8d前端，联轴机构8g两端固定安装有安装块8g1，安装块8g1通过滑轨组件8h滑动安装在延伸基体3d上，如此设计，能够进一步保证轴体8b运动的直线度，提升拉伸试验的可靠性和试验箱的密封性。
轴体8b表面缠绕有加热丝，在拉伸试验过程中，加热丝对轴体8b加热，能够避免轴体8b影响试验箱3内部的环境温度，从而保证临近空间环境模拟试验的可靠性和准确性。
在本实施中，下工作室3a和上工作室3b均为正八边形结构，采用正八边形结构的试验箱，能够提升拉拔机构8在下工作室3a周向设置的便利性，设计更为合理。
再如图2所示，为保证下工作室3a与上工作室3b内部测试工作空间的密封性，在上工作室3b与下工作室3a的端面之间设有密封圈3k，为了方便将上工作室3b锁附在下工作室3a上端，在上工作室3b与下工作室3a的侧面之间设有锁紧工装3m。
在本实施例中，导轨1共计三根，其中两根铺设在下工作室3a的两侧，另外一根铺设在调温机组6的外侧，框架2向上延伸并滑动安装在三根导轨1上，卷扬机组5固定在框架2顶部，卷扬机组5用于起吊上工作室3b，托架7放置在下工作室3a的旁边，托架7位于框架2的滑动方向上。
卷扬机组5将上工作室3b吊起后，然后随着框架2沿导轨1朝靠近托架7的方向移动，并将上工作室3b放置在托架7上，通过如此操作，能够使下工作室3a上端敞口完全暴露出来，从而方便取装各种类型的产品。
请参图6，在本实施例中，卷扬机组5配置有四根卷扬绳5a，每根卷扬绳5a均通过卧滑轮5b和立滑轮5c竖直连接在上工作室3b的顶部，并且四根卷扬绳5a的竖直段对称分布在上工作室3b的顶部。如此设计，受力分布对称，既保证了起吊的可靠性和安全性，又确保了上工作室3b能够精准对接在下工作室3a上端。
再如图1和2所示，调温机组6内部的调温腔室设有出风接口c和回流接口d，上工作室3b上设有进风接口a和回风接口b，在进风接口a与出风接口c之间，以及在回风接口b与回流接口d之间均连接软管，通过两根软管能够使调温机组6的调温腔室与试验箱3内部的测试工作空间之间形成循环风路，在循环风路上设置循环风机A便可以使气流在调温机组6与试验箱3之间循环流动。
调温机组6配置有温控装置、加湿器以及、臭氧发生器，温控装置能够使试验箱3模拟高低温环境，加湿器能够使试验箱3模拟不同的湿度环境，臭氧发生器能够使试验箱3模拟含臭氧环境。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，其特征在于：包括试验箱(3)，所述试验箱(3)底部设有基座(3c)，所述基座(3c)上设有至少两组向外凸出的延伸基体(3d)，各个所述延伸基体(3d)沿基座(3c)的周向分布，每组所述延伸基体(3d)上均设置有拉拔机构(8)，拉拔机构(8)包括依次连接的拉拔气缸(8a)、气缸轴(8a1)、联轴机构(8g)、轴体(8b)、导向部件(8d)和夹持组件(8c)，其中，所述轴体(8b)贯穿试验箱(3)的侧壁，轴体(8b)的外端与联轴机构(8g)转动连接，内端与导向部件(8d)转动连接，所述轴体(8b)相对联轴机构(8g)转动方向与轴体(8b)相对导向部件(8d)的转动方向在空间内垂直，所述导向部件(8d)通过滚轮(8e)滚动支撑在试验箱(3)内；所述试验箱(3)对应轴体(8b)穿过的位置安装有密封部件(3f)。
2.根据权利要求1所述的用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，其特征在于：所述试验箱(3)包括上下扣合连接地上工作室(3b)和下工作室(3a)，下工作室(3a)与上工作室(3b)内部合围形成测试工作空间。
3.根据权利要求2所述的用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，其特征在于：所述下工作室(3a)的侧壁上安装有连通其内外两侧的测试管(3e)，所述测试管(3e)的外端设有环状结构的端部套件(3i)，所述密封部件(3f)为套装在轴体(8b)上的环形片状结构，密封部件(3f)通过环形压片(3j)固定在端部套件(3i)外侧，所述轴体(8b)穿过测试管(3e)。
4.根据权利要求1所述的用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，其特征在于：所述试验箱(3)内底上固设有导向座(3g)，所述导向部件(8d)通过滚轮(8e)滑轨支撑在导向座(3g)上，导向座(3g)两端设有向上延伸的侧挡板(3h)，导向部件(8d)的两侧安装有滚珠(8f)，滚珠(8f)滚动支撑在对应的侧挡板(3h)上。
5.根据权利要求1所述的用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，其特征在于：所述夹持组件(8c)转动连接在导向部件(8d)前端。
6.根据权利要求1所述的用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，其特征在于：所述联轴机构(8g)两端设有安装块(8g1)，所述安装块(8g1)通过滑轨组件(8h)滑动安装在延伸基体(3d)上。
7.根据权利要求1所述的用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，其特征在于：所述延伸基体(3d)和拉拔机构(8)的数量为四组或八组。
8.根据权利要求1所述的用于临近空间环境模拟系统的拉力试验装置，其特征在于：所述轴体(8b)表面缠绕有加热丝。
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CN116174062A (zh) * 2023-03-28 2023-05-30 苏州浪潮智能科技有限公司 一种承载式高低温环境模拟试验箱

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