CN115078077A - 一种拉力测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种拉力测试装置及方法,包括安装座、底座、设置于安装座和底座之间压力传感器,所述安装座对应设有拉紧结构,所述拉紧结构拉紧安装座和底座,使压力传感器输出设定的压力值,所述安装座远离底座的一端设有用于固定待测试零件的固定结构。本发明有益效果:测试拉力值由预设值减去压力读数计算而来,当拉力超过压力传感器的最大量程时,压力传感器的读数为零,不会对压力传感器造成损伤。
Description
技术领域
本发明属于拉力测试技术领域,尤其是涉及一种拉力测试装置及方法。
背景技术
现有的拉力测试设备一般采用直接测量拉力,存在以下问题:第一缺乏对压力传感器的过载保护,当拉力超过压力传感器的最大量程时,容易造成压力传感器的损坏;第二,安装和拆卸待测试零件的过程十分复杂,影响测试的工作效率。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种拉力测试装置及方法,以当前拉力测试装置缺乏过载保护的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明一方面提供了一种拉力测试装置,包括安装座、底座、设置于安装座和底座之间压力传感器,所述安装座对应设有拉紧结构,所述拉紧结构拉紧安装座和底座,使压力传感器输出设定的压力值,所述安装座远离底座的一端设有用于固定待测试零件的固定结构。
进一步的,所述拉紧结构包括调节螺栓、调节板、拉紧柱,所述拉紧柱的上端与安装座固定连接,所述拉紧柱的下端与调节板固定连接,所述调节板上开有与调节螺栓相匹配的调节螺纹孔,所述调节螺栓与调节板螺纹连接,所述调节螺栓顶紧底座远离安装座的端面。
进一步的,所述压力传感器为环形压电陶瓷传感器,所述底座的底端开有安装凹槽,所述安装凹槽的底端开有与拉紧柱相匹配的安装孔,所述调节板安装于安装凹槽的内侧,所述拉紧柱上端和下端均开有外螺纹,所述安装座上开有与拉紧柱外螺纹相匹配的连接螺纹孔一,所述调节板上开有与拉紧柱外螺纹相匹配的连接螺纹孔二,所述拉紧柱的上端依次贯穿安装孔、环形压电陶瓷传感器与安装座螺纹连接,所述拉紧柱的下端与调节板螺纹连接,所述调节螺栓的螺柱顶紧安装凹槽的底端。
进一步的,所述安装座的底端固设有与环形压电陶瓷传感器相对应的环形凸台一,所述环形凸台一的外径与环形压电陶瓷传感器的内径相匹配,所述底座上端固设有与环形压电陶瓷传感器相对应的环形凸台二,所述环形凸台二的外径与环形压电陶瓷传感器的内径相匹配。
进一步的,所述调节螺栓与安装凹槽底端之间设有垫片。
进一步的,所述固定结构包括上盖、夹紧螺栓、夹紧块,所述上盖上开有与夹紧块匹配的夹紧孔,所述夹紧块的数量为两个,两个夹紧块均安装于夹紧孔内侧,两个夹紧块之间形成夹紧位,所述夹紧块远离夹紧位的端面位倾斜面,所述夹紧孔的侧壁与倾斜面相匹配;
所述安装座上开有与夹紧螺栓相匹配的夹紧螺纹孔,所述上盖上开有与夹紧螺纹孔相对应的连接孔,所述夹紧螺栓贯穿连接孔与安装座螺纹连接。
进一步的,所述上盖下端开有弹簧安装槽一,所述弹簧安装槽一内设有压缩弹簧一,所述压缩弹簧一位于安装座与上盖之间;
所述上盖下端开有与安装座相对应的导向槽,所述导向槽的直径与安装座的直径相匹配,所述安装座安装于导向槽内侧。
进一步的,所述夹紧块上开有弹簧安装槽二,所述弹簧安装槽二内设有压缩弹簧二,所述压缩弹簧二位于两个夹紧块之间。
进一步的,所述夹紧块临近夹紧位的端面上设有防滑纹路。
本发明另一方面提供了一种应用上述一方面拉力测试装置的测试方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、拧紧调节螺栓,调节压力传感器的读数为预设值,预设值为压力传感器最大量程的80%;
S2、将待测试零件放置在两个夹紧块之间,拧紧夹紧螺栓,两个夹紧块相向运动夹紧待测试零件;
S3、向上移动待测试零件,压力传感器预设值减去当前压力传感器的读数为当前待测试零件承受的拉力。
相对于现有技术,本发明所述的一种拉力测试装置及方法具有以下有益效果:
(1)本发明所述的一种拉力测试装置,测试拉力值由预设值减去压力读数计算而来,当拉力超过压力传感器的最大量程时,压力传感器的读数为零,不会对压力传感器造成损伤。
(2)本发明所述的一种拉力测试装置,拧紧夹紧螺栓,两个夹紧块相向运动夹紧待测试零件,测试完毕后,松开夹紧螺栓,在压缩弹簧一、压缩弹簧二的弹力作用下,两个夹紧块背向运动,松开待测试零件,装卸待测试零件的过程十分便捷,提高了工作效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的装置立体结构示意图;
图2为本发明实施例所述的装置爆炸结构示意图;
图3为本发明实施例所述的装置剖面结构示意图;
图4为本发明实施例所述的调节板结构示意图;
图5为本发明实施例所述的底座结构示意图;
图6为本发明实施例所述的安装座结构示意图;
图7为本发明实施例所述的上盖结构示意图;
图8为本发明实施例所述的夹紧块结构示意图。
附图标记说明:
1-底座;2-压力传感器;3-安装座;4-拉紧柱;5-拉紧结构;6-固定结构;501-调节板;502-调节螺栓;503-垫片;50101-连接螺纹孔二;50102-调节螺纹孔;601-夹紧螺栓;602-夹紧块;603-上盖;604-压缩弹簧一;605-压缩弹簧二;60201-弹簧安装槽二;60301-夹紧孔;60302-导向槽;60303-连接孔;60304-弹簧安装槽一;101-环形凸台二;102-安装孔;103-安装凹槽;301-夹紧螺纹孔;302-环形凸台一;303-连接螺纹孔一。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一:
如图1至图8所示,本发明一方面提供了一种拉力测试装置,包括安装座3、底座1、设置于安装座3和底座1之间压力传感器2,所述安装座3对应设有拉紧结构5,所述拉紧结构5拉紧安装座3和底座1,使压力传感器2输出设定的压力值,所述安装座3远离底座1的一端设有用于固定待测试零件的固定结构6。拉紧结构5包括调节螺栓502、调节板501、拉紧柱4,调节板501上开有与调节螺栓502相匹配的调节螺纹孔50102,调节螺栓502与调节板501螺纹连接。压力传感器2为环形压电陶瓷传感器,底座1的底端开有安装凹槽103,安装凹槽103的底端开有与拉紧柱4相匹配的安装孔102,调节板501安装于安装凹槽103的内侧,拉紧柱4上端和下端均开有外螺纹,安装座3上开有与拉紧柱4外螺纹相匹配的连接螺纹孔一303,调节板501上开有与拉紧柱4外螺纹相匹配的连接螺纹孔二50101,拉紧柱4的上端依次贯穿安装孔102、环形压电陶瓷传感器与安装座3螺纹连接,拉紧柱4的下端与调节板501螺纹连接,调节螺栓502的螺柱顶紧安装凹槽103的底端。环形压电陶瓷传感器与控制器电连接,显示压力读数。环形压电陶瓷传感器的主要工作原理是正压电效应,由于经过外力作用后,产生的电荷只能在回路具有无限大的输入阻抗时才能保存,而实际上不会有这种情况存在,所以压电陶瓷传感器只能用于测量、感知动态或准静态的应力。
安装座3的底端固设有与环形压电陶瓷传感器相对应的环形凸台一302,环形凸台一302的外径与环形压电陶瓷传感器的内径相匹配,底座1上端固设有与环形压电陶瓷传感器相对应的环形凸台二101,环形凸台二101的外径与环形压电陶瓷传感器的内径相匹配。环形凸台二101和环形凸台一302对环形压电陶瓷传感器起到了定位作用。调节螺栓502与安装凹槽103底端之间设有垫片503。
固定结构6包括上盖603、夹紧螺栓601、夹紧块602,上盖603上开有与夹紧块602匹配的夹紧孔60301,夹紧块602的数量为两个,两个夹紧块602均安装于夹紧孔60301内侧,两个夹紧块602之间形成夹紧位,夹紧块602远离夹紧位的端面位倾斜面,夹紧孔60301的侧壁与倾斜面相匹配;安装座3上开有与夹紧螺栓601相匹配的夹紧螺纹孔301,上盖603上开有与夹紧螺纹孔301相对应的连接孔60303,夹紧螺栓601贯穿连接孔60303与安装座3螺纹连接。上盖603下端开有弹簧安装槽一60304,弹簧安装槽一60304内设有压缩弹簧一604,压缩弹簧一604位于安装座3与上盖603之间;上盖603下端开有与安装座3相对应的导向槽60302,导向槽60302的直径与安装座3的直径相匹配,安装座3安装于导向槽60302内侧,导向槽60302在上盖603上移动的过程中起到了导向作用。夹紧块602上开有弹簧安装槽二60201,弹簧安装槽二60201内设有压缩弹簧二605,压缩弹簧二605位于两个夹紧块602之间。夹紧块602临近夹紧位的端面上设有防滑纹路,防滑纹路增加了夹紧块602与待测试零件之间的摩擦力。
工作过程:
本方案实施时,通过拧紧或者松动调整调节螺栓502的位置,调节环形压电陶瓷传感器的读数为160kN(小于环形压电陶瓷传感器的最大量程200kN);
将底座1固定在设备支架上,然后将待测试零件放置在两个夹紧块602之间,然后拧紧夹紧螺栓601,上盖603向下移动,压缩弹簧一604发生压缩,在倾斜面的作用下,两个夹紧块602相向运动夹紧待测试零件,压缩弹簧二605发生压缩;
向上拉动待测试零件,环形压电陶瓷传感器的读数降低为155kN,用160kN减去155kN,5kN就是当前待测试零件受到的拉力。当待测试零件的拉力大于200kN时,环形压电陶瓷传感器的读数为0,环形压电陶瓷传感器不会因拉力超过自身的最大量程而受到损伤。
测试完毕后,松开夹紧螺栓601,在压缩弹簧一604的弹力作用下,上盖603向上移动,在压缩弹簧二605的弹力作用下,两个夹紧块602背向运动,松开待测试零件。装卸待测试零件的过程十分便捷,提高了工作效率。
实施例二:
本发明另一方面提供了一种应用上述一方面拉力测试装置的测试方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、拧紧调节螺栓502,调节压力传感器2的读数为预设值,预设值为压力传感器2最大量程的80%;
S2、将待测试零件放置在两个夹紧块602之间,拧紧夹紧螺栓601,两个夹紧块602相向运动夹紧待测试零件;
S3、向上移动待测试零件,压力传感器2预设值减去当前压力传感器2的读数为当前待测试零件承受的拉力。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和系统,可以通过其它的方式实现。例如,以上所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种拉力测试装置,其特征在于:包括安装座(3)、底座(1)、设置于安装座(3)和底座(1)之间压力传感器(2),所述安装座(3)对应设有拉紧结构(5),所述拉紧结构(5)拉紧安装座(3)和底座(1),使压力传感器(2)输出设定的压力值,所述安装座(3)远离底座(1)的一端设有用于固定待测试零件的固定结构(6)。
2.根据权利要求1所述的一种拉力测试装置,其特征在于:所述拉紧结构(5)包括调节螺栓(502)、调节板(501)、拉紧柱(4),所述拉紧柱(4)的上端与安装座(3)固定连接,所述拉紧柱(4)的下端与调节板(501)固定连接,所述调节板(501)上开有与调节螺栓(502)相匹配的调节螺纹孔(50102),所述调节螺栓(502)与调节板(501)螺纹连接,所述调节螺栓(502)顶紧底座(1)远离安装座(3)的端面。
3.根据权利要求2所述的一种拉力测试装置,其特征在于:所述压力传感器(2)为环形压电陶瓷传感器,所述底座(1)的底端开有安装凹槽(103),所述安装凹槽(103)的底端开有与拉紧柱(4)相匹配的安装孔(102),所述调节板(501)安装于安装凹槽(103)的内侧,所述拉紧柱(4)上端和下端均开有外螺纹,所述安装座(3)上开有与拉紧柱(4)外螺纹相匹配的连接螺纹孔一(303),所述调节板(501)上开有与拉紧柱(4)外螺纹相匹配的连接螺纹孔二(50101),所述拉紧柱(4)的上端依次贯穿安装孔(102)、环形压电陶瓷传感器与安装座(3)螺纹连接,所述拉紧柱(4)的下端与调节板(501)螺纹连接,所述调节螺栓(502)的螺柱顶紧安装凹槽(103)的底端。
4.根据权利要求3所述的一种拉力测试装置,其特征在于:所述安装座(3)的底端固设有与环形压电陶瓷传感器相对应的环形凸台一(302),所述环形凸台一(302)的外径与环形压电陶瓷传感器的内径相匹配,所述底座(1)上端固设有与环形压电陶瓷传感器相对应的环形凸台二(101),所述环形凸台二(101)的外径与环形压电陶瓷传感器的内径相匹配。
5.根据权利要求3所述的一种拉力测试装置,其特征在于:所述调节螺栓(502)与安装凹槽(103)底端之间设有垫片(503)。
6.根据权利要求1所述的一种拉力测试装置,其特征在于:所述固定结构(6)包括上盖(603)、夹紧螺栓(601)、夹紧块(602),所述上盖(603)上开有与夹紧块(602)匹配的夹紧孔(60301),所述夹紧块(602)的数量为两个,两个夹紧块(602)均安装于夹紧孔(60301)内侧,两个夹紧块(602)之间形成夹紧位,所述夹紧块(602)远离夹紧位的端面位倾斜面,所述夹紧孔(60301)的侧壁与倾斜面相匹配;
所述安装座(3)上开有与夹紧螺栓(601)相匹配的夹紧螺纹孔(301),所述上盖(603)上开有与夹紧螺纹孔(301)相对应的连接孔(60303),所述夹紧螺栓(601)贯穿连接孔(60303)与安装座(3)螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的一种拉力测试装置,其特征在于:所述上盖(603)下端开有弹簧安装槽一(60304),所述弹簧安装槽一(60304)内设有压缩弹簧一(604),所述压缩弹簧一(604)位于安装座(3)与上盖(603)之间;
所述上盖(603)下端开有与安装座(3)相对应的导向槽(60302),所述导向槽(60302)的直径与安装座(3)的直径相匹配,所述安装座(3)安装于导向槽(60302)内侧。
8.根据权利要求6所述的一种拉力测试装置,其特征在于:所述夹紧块(602)上开有弹簧安装槽二(60201),所述弹簧安装槽二(60201)内设有压缩弹簧二(605),所述压缩弹簧二(605)位于两个夹紧块(602)之间。
9.根据权利要求6所述的一种拉力测试装置,其特征在于:所述夹紧块(602)临近夹紧位的端面上设有防滑纹路。
10.一种应用权利要求1至9任一所述的拉力测试装置的测试方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、拧紧调节螺栓(502),调节压力传感器(2)的读数为预设值,预设值为压力传感器(2)最大量程的80%;
S2、将待测试零件放置在两个夹紧块(602)之间,拧紧夹紧螺栓(601),两个夹紧块(602)相向运动夹紧待测试零件;
S3、向上移动待测试零件,压力传感器(2)预设值减去当前压力传感器(2)的读数为当前待测试零件承受的拉力。
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