CN115078087A - 波纹管刚度测量的辅助装置及波纹管刚度测量系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种波纹管刚度测量的辅助装置以及波纹管刚度测量系统，该辅助装置用于与波纹管刚度测量装置配合使用，该辅助装置包括第一夹具结构和第二夹具结构。水平放置的波纹管的两端分别由第一夹具结构和第二夹具结构固定。第一夹具结构和第二夹具结构不与波纹管连接的一侧分别连接到波纹管刚度测量装置的施力部件和底部上。基于此，利用现有的波纹管刚度测量装置和辅助装置就能实现波纹管径向刚度的测量，而无需重新设计出一套专用于波纹管径向刚度测量的装置，大大节约了设计和制造成本。此外，安装有辅助装置的波纹管刚度测量装置所形成的整个刚度测量系统的使用灵活性较强。

Description

波纹管刚度测量的辅助装置及波纹管刚度测量系统

技术领域

本申请涉及测量技术领域，特别涉及一种波纹管刚度测量的辅助装置以及波纹管刚度测量系统。

背景技术

波纹管普遍应用于车辆的排气系统中，选用合适的波纹管不仅可以提高车辆排气系统的使用寿命，还能削弱因发动机振动而对驾驶舱内部产生的不利影响。因此，对波纹管的性能进行研究十分必要。

为对波纹管的性能进行研究，相关技术通常采用波纹管刚度测量装置对波纹管的刚度进行测量，但该测量装置仅能实现对波纹管轴向方向上的刚度测量，功能十分有限。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种波纹管刚度测量的辅助装置，以便捷地辅助波纹管刚度测量装置实现径向刚度的测量。具体而言，本申请实施例包括以下的技术方案：

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种波纹管刚度测量的辅助装置，所述辅助装置包括：第一夹具结构和第二夹具结构；

当所述辅助装置配合波纹管刚度测量装置来辅助测量波纹管的径向刚度时，所述波纹管水平放置；

所述第一夹具结构的第一侧连接到所述波纹管的第一端，所述第一夹具结构的第二侧连接到所述波纹管刚度测量装置的施力部件；

所述第二夹具结构的第一侧连接到所述波纹管的第二端，所述第二夹具结构的第二侧连接到所述波纹管刚度测量装置的底部。

可选地，所述第一夹具结构包括通过第一连接部相互连接的第一固定部和第一夹持部，其中，所述第一固定部连接到所述施力部件，所述第一夹持部连接到所述波纹管的第一端；

所述第二夹具结构包括通过第二连接部相互连接的第二固定部和第二夹持部，其中，所述第二固定部连接到所述底部，所述第二夹持部连接到所述波纹管的第二侧。

可选地，所述第一连接部包括第一支臂、第二支臂和第一连接臂，其中，所述第一支臂的第一端连接到所述第一固定部，所述第一支臂的第二端连接到所述第一连接臂；所述第二支臂的第一端连接到所述第一夹持部，所述第二支臂的第二端连接到所述第一连接臂；

所述第二连接部包括第三支臂、第四支臂和第二连接臂，其中，所述第三支臂的第一端设有所述第二固定部，所述第三支臂的第二端连接到所述第二连接臂；所述第四支臂的第一端设有所述第二夹持部，所述第四支臂的第二端连接到所述第二连接臂。

可选地，所述第一夹具结构包括：第一支臂、第二支臂和第一连接臂，其中，所述第一支臂的第一端连接到所述施力部件，所述第一支臂的第二端连接到所述第一连接臂；所述第二支臂的第一端设有第一夹持部，所述第二支臂的第二端连接到所述第一连接臂，其中，所述第一夹持部连接到所述波纹管的第一端；

所述第二夹具结构包括第三支臂、第四支臂和第二连接臂，其中，所述第三支臂的第一端连接到所述底部，所述第三支臂的第二端连接到所述第二连接臂；所述第四支臂的第一端设有第二夹持部，所述第四支臂的第二端连接到所述第二连接臂，其中，所述第二夹持部连接到所述波纹管的第二端。

可选地，所述第一支臂的长度等于所述第三支臂的长度；

所述第二支臂的长度等于所述第四支臂的长度；

所述第一连接臂的长度等于所述第二连接臂的长度。

可选地，所述第一支臂、所述第二支臂、所述第三支臂和所述第四支臂均被设置为平行于所述波纹管的轴线；

所述第一连接臂和所述第二连接臂均被设置为垂直于所述波纹管的轴线。

可选地，所述第一支臂、所述第二支臂、所述第三支臂和所述第四支臂上均设置有沿着各自的长度方向延伸的水平参考线；

所述第一连接臂和所述第二连接臂上均设置有沿着各自的长度方向延伸的竖直参考线。

可选地，所述第一支臂和所述第二支臂均具有沿着各自的长度方向延伸的第一中空结构；

所述第三支臂和所述第四支臂均具有沿着各自的长度方向延伸的第二中空结构；

所述第一连接臂具有沿着自身长度方向延伸的第三中空结构；

所述第二连接臂具有沿着自身长度方向延伸的第四中空结构。

可选地，所述第一支臂的第一中空结构的长度等于所述第三支臂的第二中空结构的长度；

所述第二支臂的第一中空结构的长度等于所述第四支臂的第二中空结构的长度；

所述第三中空结构的长度等于第四中空结构的长度。

根据本申请实施例的另一个方面，提供了一种波纹管刚度测量系统，所述测量系统包括波纹管刚度测量装置和上一方面任一实施例所述的辅助装置，其中当所述波纹管刚度测量装置单独使用时，用于测量波纹管的轴向刚度，当所述波纹管刚度测量装置与所述辅助装置组装后，用于测量波纹管的径向刚度。

本申请实施例提供了一种波纹管刚度测量的辅助装置，该辅助装置用于与波纹管刚度测量装置配合使用，该辅助装置包括第一夹具结构和第二夹具结构。水平放置的波纹管两端分别由第一夹具结构和第二夹具结构固定。第一夹具结构和第二夹具结构不与波纹管连接的一侧分别连接到波纹管刚度测量装置的施力部件和底部上。基于此，利用现有的波纹管刚度测量装置和本申请实施例提供的辅助装置就能便捷地实现波纹管径向刚度的测量，而无需重新设计出一套专用于波纹管径向刚度测量的装置，从而大大节约了设计和制造成本。并且，安装有辅助装置的波纹管刚度测量装置所形成的整个刚度测量系统的使用灵活性较强，当测量轴向刚度时，无需安装辅助装置；当测量径向刚度时，将辅助装置固定到波纹管刚度测量装置上，即通过一套刚度测量系统就能实现波纹管径向刚度和轴向刚度的测量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中的波纹管刚度测量装置的示意图；

图2为本申请实施例提供的波纹管刚度测量的辅助装置的示意图；

图3为本申请实施例提供的波纹管刚度测量系统的示意图。

图中的附图标记分别表示为：

1-波纹管刚度测量的辅助装置；

11-第一夹具结构；

111-第一连接部；112-第一固定部；113-第一夹持部；

1111-第一支臂；1112-第二支臂；1113-第一连接臂；

11111-第一中空结构；11131-第三中空结构；

12-第二夹具结构；

121-第二连接部；122-第二固定部；123-第二夹持部；

1211-第三支臂；1212-第四支臂；1213-第二连接臂；

12111-第二中空结构；12131-第四中空结构；

2-波纹管刚度测量装置；

21-施力部件；

22-实验台架；

23-底座；

3-波纹管；

4-螺栓。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

除非另有定义，本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

为对波纹管的性能进行研究，通常采用波纹管刚度测量装置来对波纹管的刚度进行测量。图1示出了相关技术中的波纹管刚度测量装置的示意图。如图1所示，该波纹管刚度测量装置2主要包括实验台架22，设置在实验台架22下方的底座23，设置在22上方的施力部件21，该施力部件21(通常为激振器)可以产生振动，且能够在竖直方向上进行移动，以及用于采集受力数据并对数据进行分析的计算机设备(图中未示出)。

在进行刚度测量前，需将波纹管3竖直放置并分别将波纹管3两端与上述施力部件和上述底座连接。在进行刚度测量时，该施力部件在竖直方向运动并产生振动，从而在竖直方向上对波纹管的一端进行拉伸，并在波纹管上施加振动，与此同时，波纹管与底座连接的另一端保持不动。基于此，与波纹管刚度测试装置电连接的计算机设备会对采集到的受力数据进行分析，从而得到波纹管的轴向刚度。然而，利用上述波纹管刚度测量装置只能实现波纹管轴向刚度的测量，而无法实现波纹管径向刚度的测量，功能较为单一。

需说明的是，上述波纹管刚度测量装置是本领域内常见的波纹管刚度测试机，其具体结构和工作原理为本领域普通技术人员所知晓，因而本申请实施例中对此仅做简单介绍。图1也仅是示意性地示出相关技术中波纹管刚度测量装置的结构，也即该装置的一些结构细节并未体现在图1中。并且，为了突出某些细节特征，各个附图中所示的部件并非按照实际比例关系进行绘制。

为实现波纹管径向刚度的测量，相关技术中存在专门用于波纹管径向刚度测量的测量装置。但这需要重新设计出一套全新的测试装置，设计成本和制造成本均较高。并且，利用该重新设计的刚度测量装置也仅能实现波纹管径向刚度的测量。也就是说，为实现波纹管径向刚度和轴向刚度的测量，需要采用两套不同的测量装置，十分地麻烦，导致波纹管刚度测量效率较低。

基于以上原因，本申请旨在提供一种波纹管刚度测量的辅助装置，该辅助装置的结构能够与相关技术的波纹管刚度测量装置(即仅能实现波纹管轴向刚度测量的测试装置)相配套。测量波纹管径向刚度时，将该辅助装置安装到波纹管刚度测量装置上，由此可实现波纹管径向刚度的测量。测量波纹管轴向刚度时，无需安装上述辅助装置，直接利用波纹管刚度测量装置进行轴向刚度的测量即可。

下面将结合附图对本申请实施例提供的波纹管刚度测量的辅助装置的结构和功能进行解释和说明。

如图2(图中未示出波纹管刚度测量装置)所示，波纹管刚度测量的辅助装置1包括第一夹具结构11和第二夹具结构12。

当辅助装置1配合波纹管刚度测量装置2来辅助测量波纹管的径向刚度时，波纹管3水平放置(即波纹管3处于横向放置的状态)。在此基础上，第一夹具结构11的第一侧连接到波纹管3的第一端；第二夹具结构12的第一侧连接到波纹管3的第二端，从而实现对波纹管3的固定。并且，第一夹具结构11的第二侧连接到波纹管刚度测量装置2的施力部件21；第二夹具结构12的第二侧连接到波纹管刚度测量装置2的底部，从而实现第一夹具结构和第二夹具结构的固定。通过第一夹具结构和第二夹具结构对水平放置的波纹管两端的固定，可以实现波纹管径向刚度的测量。

需说明的是，第一夹具结构和第二夹具结构彼此独立，分别用于固定水平放置的波纹管的两端，二者不存在连接关系。

利用现有的波纹管刚度测量装置和本申请实施例提供的波纹管刚度测量的辅助装置就能实现波纹管径向刚度的测量，而无需重新设计出一套全新的专用于波纹管径向刚度测量的装置，从而大大节约了设计和制造成本。并且，整个刚度测量系统装置的使用灵活性较强，当测量轴向刚度时，无需安装辅助装置；当测量径向刚度时，将辅助装置固定到波纹管刚度测量装置上，即通过一套测量装置就能实现波纹管径向刚度和轴向刚度的测量。

利用本申请实施例提供的辅助装置进行波纹管的径向刚度测量时，需将波纹管水平放置。因此，本申请涉及波纹管的实施例，若无特殊说明，均指的是水平放置的波纹管。

为实现将第一夹具结构和第二夹具结构连接到波纹管刚度测量装置和波纹管，本申请实施例提供如下连接方式：

第一种，第一夹具结构和第二夹具结构通过各自的固定部连接到波纹管刚度测量装置。如图2所示，第一夹具结构11可以包括通过第一连接部111相互连接的第一固定部112和第一夹持部113。第一固定部112连接到施力部件21，第一夹持部113连接到波纹管3的第一端。第二夹具结构12包括通过第二连接部121相互连接的第二固定部122和第二夹持部123，其中，第二固定部122连接到波纹管刚度测量装置的底部，第二夹持部123连接到波纹管3的第二侧。

也就是说，第一夹具结构通过其第一固定部与波纹管刚度测量装置连接，并且通过位于其一侧的第一夹持部来固定波纹管的第一端；第二夹具结构通过其第二固定部与波纹管刚度测量装置连接，通过位于其一侧的第一夹持部来固定波纹管的第二端。

可选地，如图2所示，第一连接部111可以包括第一支臂1111、第二支臂1112和第一连接臂1113。第一支臂1111的第一端连接到第一固定部112，第一支臂1111的第二端连接到第一连接臂1113；第二支臂1112的第一端连接到第一夹持部113，第二支臂1112的第二端连接到第一连接臂1113。也即，第一连接臂用于连接第一支臂和第二支臂，第一连接臂的一端连接第一支臂，另一端连接第二支臂。

第二连接部121包括第三支臂1211、第四支臂1212和第二连接臂1213。第三支臂1211的第一端设有第二固定部122，第三支臂1211的第二端连接到第二连接臂1213；第四支臂1212的第一端设有第二夹持部123，第四支臂1212的第二端连接到第二连接臂1213。也即，第二连接臂用于连接第三支臂和第四支臂，第二连接臂的一端连接第三支臂，另一端连接第四支臂。

本实施例中，第一固定部与第一支臂是相互独立的，同样地，第二固定部与第三支臂也是相互独立的。

可选地，如图2所示，第一夹持部和第二夹持部可以呈法兰结构。该法兰结构基本呈圆盘或圆柱状，连接面积较大，因而通过该法兰结构，可以分别将第一支臂和第三支臂更加稳定地固定到波纹管刚度测量装置的施力部件和底部上。

为了减轻装置的重量，上述法兰结构可以为中空结构，并且整体框架采用铝合金制得。或者，上述法兰结构可以为中空结构，并且整体框架为塑料材质。为了进一步减轻装置的重量，上述各个支臂和连接臂均可以采用铝合金材质或塑料材质。

可选地，可以通过螺栓与螺纹孔的配合实现第一支臂和第三支臂与各自对应的固定部的连接。例如，在第一固定部和第一支臂彼此相靠近一侧的相应位置上均设置有螺纹孔，基于此，在第一固定部上的螺纹孔和第一支臂上的螺纹孔对准后，通过螺栓与螺纹孔的配合可实现二者的连接。此外，还可以通过焊接方式将第一固定部和第一支臂彼此相靠近的一侧焊接在一起。第一支臂和第三支臂与各自对应的固定部还可以采用除上述以外的方式进行连接，本申请实施例对此不做限定。

可选地，第一固定部的上侧和第二固定部的下侧可以通过螺栓锁紧方式分别固定到波纹管刚度测量装置的施力部件和波纹管刚度测量装置的底部。

第二种，第一夹具结构和第二夹具结构通过各自的支臂直接与波纹管刚度测量装置进行连接。第一夹具结构1包括第一支臂1111、第二支臂1112和第一连接臂1113。第一支臂1111的第一端连接到波纹管刚度测量装置的施力部件21，第一支臂1111的第二端连接到第一连接臂1113；第二支臂1112的第一端设有第一夹持部113，第二支臂1112的第二端连接到第一连接臂1113，其中，第一夹持部113连接到波纹管3的第一端；第二夹具结构12包括第三支臂1211、第四支臂1212和第二连接臂1213，其中，第三支臂1211的第一端连接到波纹管刚度测量装置的底部，第三支臂1211的第二端连接到第二连接臂1213；第四支臂1212的第一端设有第二夹持部123，第四支臂1212的第二端连接到第二连接臂1213，其中，第二夹持部123连接到波纹管3的第二端。

由此可见，本实施例的第一夹具结构和第二夹具结构与上一个实施例大体上类似，但与之不同的是，第一支臂和第三支臂各自的第一端分别直接连接到波纹管刚度测量装置的施力部件和底部，而非通过独立的固定部进行连接。

可选地，第一夹持部和第二夹持部可以均为与波纹管两端设置的卡环相适配(尺寸等相适配)的卡箍，也即第一夹持部和第二夹持部均可以大致呈环状，通过上述卡箍与卡环的配合可以牢固地对波纹管的两端进行固定。

需说明的是，波纹管本身包括多层，通常通过在其两端设置卡环来将波纹管的多层固定在一起，由此波纹管的两端通常具有卡环。

如下实施例对各个支臂和连接臂进行了具体限定，以保证刚度测量装置的测量精度，以及提高辅助装置的适用范围。

可选地，如图2所示，第一支臂1111、第二支臂1112、第三支臂1211和第四支臂1212，以及第一连接臂1113和第二连接臂1213可以基本都呈沿着特定方向延伸的长条状。

可选地，如图2所示，第一支臂1111、第二支臂1112、第三支臂1211和第四支臂1212可以均被设置为大致平行于波纹管3(水平放置)的轴线，也即各个支臂沿着平行于波纹管轴线的方向延伸；第一连接臂1113和第二连接臂1213可以均被设置为大致垂直于波纹管3的轴线，也即各个连接臂沿着垂直于波纹管轴线的方向延伸。

在测量径向刚度时，各个支臂水平布置，且各个连接臂竖直布置。基于此，第一夹具结构和第二夹具结构在进行刚度测量前可以对待测的波纹管进行定位，使波纹管处于水平放置状态，也可以在测量过程中保证波纹管整体的稳定性，从而保证整个刚度测量装置的测量精度。

可以理解的是，上述相关位置关系适用于辅助装置已安装在波纹管刚度测量装置上的情形。

考虑到用肉眼很难分辨出各个支臂是否水平，或各个连接臂是否竖直，为便于实验人员进行观察，可选地，第一支臂1111、第二支臂1112、第三支臂1211和第四支臂1212上可以均设置有沿着各自的长度方向延伸的水平参考线(图中未示出)；第一连接臂1113和第二连接臂1213上可以均设置有沿着各自的长度方向延伸的竖直参考线(图中未示出)。

各个支臂上的水平参考线，各个连接臂上的竖直参考线可以代表其自身的方向。参考线之间的相对位置关系还可直观地反映出支臂之间的相对位置关系，由此能够便于实验人员确定各个支臂是否水平，各个连接臂是否竖直。

上述水平参考线和竖直参考线可以为黑色、白色、红色等较为醒目的颜色，线条可以采用直线、虚线、双直线等线型，线条的粗细程度也可以根据实际需求进行设定。

可选地，可以利用记号笔在各个支臂、连接臂上分别绘制出上述水平参考线和竖直参考线，采用这种方式较为方便快捷。此外，还可以采用刻蚀技术在各个支臂、连接臂上刻画出上述水平参考线和竖直参考线，然后再在形成的刻痕(即浅槽)内涂布颜料进行上色，采用这种方式形成的参考线的存留时间会较为长久，较为耐用。

可选地，如图2所示，第一支臂1111和第二支臂1112可以均具有沿着各自的长度方向延伸的第一中空结构11111；第三支臂1211和第四支臂1212可以均具有沿着各自的长度方向延伸的第二中空结构12111；第一连接臂1113可以具有沿着自身长度方向延伸的第三中空结构11131；第二连接臂1213可以具有沿着自身长度方向延伸的第四中空结构12131。

需说明的是，每个支臂、每个连接臂的中空结构贯穿支臂、连接臂的臂体一对侧面(即不贯穿另一对侧面)。这里的臂体是指每个支臂、每个连接臂沿着特定方向进行延伸的部分。

第一连接臂用于连接第一支臂和第二支臂，通过分别将第一支臂的第一中空结构，第二支臂的第一中空结构与第一连接臂的第三中空结构的两端对准，再利用如图2所示的螺栓4等类似的连接件进行固定，可以实现第一支臂和第二支臂的连接。第二连接臂用于连接第三支臂和第四支臂，通过将第三支臂的第二中空结构，第四支臂的第二中空结构分别与第二连接臂的第四中空结构的两端对准，再利用如图2所示的螺栓4等类似的连接件进行固定，可以实现第三支臂和第四支臂的连接。

可以理解的是，待连接的支臂和连接臂的中空结构相互对准(即支臂与连接臂相互垂直)时，两个中空结构的交集呈方形孔状。基于此，用于与该交集部分相配合的螺栓主体部分(即沿着长度方向延伸的部分)的横截面也应是方形的，也即螺栓主体部分呈棱柱状。与螺柱(即主体部分呈圆柱状)配合圆孔不同的是，棱柱状的螺栓在方形孔内不会发生窜动。因此，通过棱柱状的螺栓与方形孔的配合可以有效保证整体大致呈四边形的辅助装置整体的稳定性。

需说明的是，待测量的波纹管自身重量较轻，并且，本申请提供的辅助装置具有足够的强度和整体稳定性，因此，在整个测量过程中不会出现波纹管将整个辅助装置压溃的问题。

并且，通过在每个支臂(大致水平布置)上设置中空结构，使得辅助装置在水平方向上的夹持尺寸是可调节的。第一支臂和第二支臂之间的距离(安装完成后)，第三支臂和第四支臂之间的距离(安装完成后)可以根据波纹管的直径大小进行确定。基于此，可以使辅助装置适于夹持具有不同长度的波纹管，从而提高了辅助装置的适用性。通过在连接臂(大致竖直布置)上设置中空结构，使得辅助装置在竖直方向上的夹持尺寸是可调节的。第一连接臂和第二连接臂之间的距离(安装完成后)可以根据波纹管的长度进行确定。基于此，可以使辅助装置适于夹持具有不同直径(或半径)的波纹管，从而进一步提高了辅助装置的适用性。

可以理解的是，上述分别根据波纹管的直径大小和长度确定两个支臂，两个连接臂之间的距离，并不表示两个支臂之间的距离等于波纹管的直径大小，以及两个连接臂之间的距离等于波纹管的长度。显然，为实现辅助装置的功能，第一支臂和第二支臂之间的距离，以及第三支臂和第四支臂之间的距离需大于波纹管的直径大小；第一连接臂和第二连接臂之间的距离需大于波纹管的长度。

此外，通过使各个支臂和连接臂具有中空结构还可以有效地减轻辅助装置的整体重量。

可选地，每个支臂、每个连接臂的中空结构长度分别小于支臂、连接臂自身的长度。也即，第一支臂的第一中空结构长度小于第一支臂的长度；第三中空结构的长度小于第一连接臂的长度。基于此，既能通过设置中空结构来减轻辅助装置的重量，又能在每个支臂、每个连接臂上留有一定的非中空以保证强度。

可选地，如图2所示，第一支臂1111的第一中空结构11111的长度可以大致等于第三支臂1211的第二中空结构12111的长度；第二支臂1112的第一中空结构11111的长度可以大致等于第四支臂1212的第二中空结构12111的长度；第三中空结构11131的长度可以大致等于第四中空结构12131的长度。基于此，在固定波纹管时，可以对称式地对第一夹具结构和第二夹具结构进行调节，从而可以更为便捷高效地将两个夹具结构调节到目标位。

可选地，第一支臂1111的长度可以大致等于第三支臂1211的长度；第二支臂1112的长度可以大致等于第四支臂1212的长度；第一连接臂1113的长度可以大致等于第二连接臂1213的长度。基于此，可以使整个辅助装置大致呈中心对称(关于水平放置的波纹管的中心呈中心对称)，从而保证整个辅助装置的平衡性，进一步保证辅助装置在使用时的稳定性。

上述对于各个支臂、连接臂长度的关系设定可以适用于上述任何包括支臂和连接臂的实施例中。并且，每个涉及支臂、连接臂的实施例之间可以任意进行组合。

下面结合图3对本申请实施例提供的辅助装置的安装方法和基于该辅助装置进行径向刚度测量的原理进行说明：

图3示出了一种波纹管刚度测量系统的示意图，也即示出了刚度测量的辅助装置安装在波纹管刚度测量装置上所形成的整体结构。当对波纹管的径向刚度进行测量时，需将该辅助装置连接到波纹管和波纹管刚度测量装置上。可以通过如下安装方式对本申请实施例提供的辅助装置进行安装：

第一步，将待测的波纹管水平放置。

第二步，确定辅助装置的纵向和横向夹持距离：

根据波纹管的直径大小以及实际安装空间的大小，确定第一支臂和第二支臂之间的第一距离，以及第三支臂和第四支臂之间的第二距离，通常第一距离等于第二距离，由此确定出纵向夹持距离；根据波纹管的长度以及实际安装空间的大小，确定第一连接臂和第二连接臂之间的第三距离，由此确定出横向夹持距离。

第三步，基于上述确定的各个距离对每个支臂和连接臂进行连接和固定。为了说明的简洁性，这里仅以第一夹具结构为例进行说明，第二夹具结构的组装方法与之类似。将第一支臂的第一端(直接连接或者通过第一固定部)连接到波纹管刚度测量装置的施力部件上；将第一支臂的第二端连接第一连接臂的一端；通过第一端连接有的第一夹持部将第二支臂连接到波纹管的第一端，将第二支臂的第二端连接到第一连接臂的另一端。

完成辅助装置的安装后，即可进行波纹管径向刚度的测量，下面简单介绍一下径向刚度测量的原理：

如上所述，相关技术中，波纹管刚度测量装置的施力部件(即激振器)在测量轴向刚度的过程中会上下地进行移动，与此同时，施力部件还会在波纹管(竖直放置)上施加振动。

基于此，由于第一支臂连接到上述施力部件上，因此在装置启动后(即开始进行刚度测量)，进行竖直运动的施力部件会带动与之连接的第一支臂进行运动，进而第一支臂会通过第二支臂带动波纹管与第二支臂相连接的第一端进行运动，与此同时，通过第二固定部连接到波纹管刚度测量装置底部的第二夹具结构整体保持不动，因此，由第二夹具结构固定的波纹管的第二端基本保持不动。也就是说，波纹管的第一端受到拉力作用，而第二端保持不动，从而波纹管整体受到径向力和弯矩的作用。并且，波纹管刚度测量装置的施力部件在做竖直运动的同时也会在第一支臂上施加(直接施加于第一支臂或者通过第一固定部施加)振动，进而通过第二支臂将振动传递至波纹管。基于此，与波纹管刚度测试装置电连接的计算机设备会对采集到的受力数据进行分析，从而得到波纹管的径向刚度。

本申请实施例还提供了一种波纹管刚度测量系统，如图3所示，该测量系统包括波纹管刚度测量装置2和上述任一个实施例提供的辅助装置1。

当进行波纹管的径向刚度测量时，需先将辅助装置1安装到波纹管刚度测量装置2上。辅助装置的安装方法以及径向刚度的测量原理可以参照以上实施例，这里不再赘述。当进行波纹管的轴向刚度测量时，无需在波纹管刚度测量装置2上安装辅助装置1，直接利用波纹管刚度测量装置2进行轴向刚度测量即可。也就是说，当波纹管刚度测量装置2单独使用时，用于测量波纹管的轴向刚度；当波纹管刚度测量装置2与辅助装置1组装后，用于测量波纹管的径向刚度。

本申请实施例提供的上述波纹管刚度测量系统结构简单，适用范围较广，仅通过一套测量系统就能实现波纹管轴向刚度和径向刚度的测量。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种波纹管刚度测量的辅助装置，其特征在于，所述辅助装置(1)包括第一夹具结构(11)和第二夹具结构(12)；

当所述辅助装置(1)配合波纹管刚度测量装置(2)来辅助测量波纹管的径向刚度时，所述波纹管(3)水平放置；

所述第一夹具结构(11)的第一侧连接到所述波纹管(3)的第一端，所述第一夹具结构(11)的第二侧连接到所述波纹管刚度测量装置(2)的施力部件(21)；

所述第二夹具结构(12)的第一侧连接到所述波纹管(3)的第二端，所述第二夹具结构(12)的第二侧连接到所述波纹管刚度测量装置(2)的底部。

2.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，

所述第一夹具结构(11)包括通过第一连接部(111)相互连接的第一固定部(112)和第一夹持部(113)，其中，所述第一固定部(112)连接到所述施力部件(21)，所述第一夹持部(113)连接到所述波纹管(3)的第一端；

所述第二夹具结构(12)包括通过第二连接部(121)相互连接的第二固定部(122)和第二夹持部(123)，其中，所述第二固定部(122)连接到所述底部，所述第二夹持部(123)连接到所述波纹管(3)的第二侧。

3.根据权利要求2所述的辅助装置，其特征在于，

所述第一连接部(111)包括第一支臂(1111)、第二支臂(1112)和第一连接臂(1113)，其中，所述第一支臂(1111)的第一端连接到所述第一固定部(112)，所述第一支臂(1111)的第二端连接到所述第一连接臂(1113)；所述第二支臂(1112)的第一端连接到所述第一夹持部(113)，所述第二支臂(1112)的第二端连接到所述第一连接臂(1113)；

所述第二连接部(121)包括第三支臂(1211)、第四支臂(1212)和第二连接臂(1213)，其中，所述第三支臂(1211)的第一端设有所述第二固定部(122)，所述第三支臂(1211)的第二端连接到所述第二连接臂(1213)；所述第四支臂(1212)的第一端设有所述第二夹持部(123)，所述第四支臂(1212)的第二端连接到所述第二连接臂(1213)。

4.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，

所述第一夹具结构(11)包括：第一支臂(1111)、第二支臂(1112)和第一连接臂(1113)，其中，所述第一支臂(1111)的第一端连接到所述施力部件(21)，所述第一支臂(1111)的第二端连接到所述第一连接臂(1113)；所述第二支臂(1112)的第一端设有第一夹持部(113)，所述第二支臂(1112)的第二端连接到所述第一连接臂(1113)，其中，所述第一夹持部(113)连接到所述波纹管(3)的第一端；

所述第二夹具结构(12)包括第三支臂(1211)、第四支臂(1212)和第二连接臂(1213)，其中，所述第三支臂(1211)的第一端连接到所述底部，所述第三支臂(1211)的第二端连接到所述第二连接臂(1213)；所述第四支臂(1212)的第一端设有第二夹持部(123)，所述第四支臂(1212)的第二端连接到所述第二连接臂(1213)，其中，所述第二夹持部(123)连接到所述波纹管(3)的第二端。

5.根据权利要求3或4所述的辅助装置，其特征在于，

所述第一支臂(1111)的长度等于所述第三支臂(1211)的长度；

所述第二支臂(1112)的长度等于所述第四支臂(1212)的长度；

所述第一连接臂(1113)的长度等于所述第二连接臂(1213)的长度。

6.根据权利要求3或4所述的辅助装置，其特征在于，

所述第一支臂(1111)、所述第二支臂(1112)、所述第三支臂(1211)和所述第四支臂(1212)均被设置为平行于所述波纹管(3)的轴线；

所述第一连接臂(1113)和所述第二连接臂(1213)均被设置为垂直于所述波纹管(3)的轴线。

7.根据权利要求6所述的辅助装置，其特征在于，

所述第一支臂(1111)、所述第二支臂(1112)、所述第三支臂(1211)和所述第四支臂(1212)上均设置有沿着各自的长度方向延伸的水平参考线；

所述第一连接臂(1113)和所述第二连接臂(1213)上均设置有沿着各自的长度方向延伸的竖直参考线。

8.根据权利要求3或4所述的辅助装置，其特征在于，

所述第一支臂(1111)和所述第二支臂(1112)均具有沿着各自的长度方向延伸的第一中空结构(11111)；

所述第三支臂(1211)和所述第四支臂(1212)均具有沿着各自的长度方向延伸的第二中空结构(12111)；

所述第一连接臂(1113)具有沿着自身长度方向延伸的第三中空结构(11131)；

所述第二连接臂(1213)具有沿着自身长度方向延伸的第四中空结构(12131)。

9.根据权利要求8所述的辅助装置，其特征在于，

所述第一支臂(1111)的第一中空结构(11111)的长度等于所述第三支臂(1211)的第二中空结构(12111)的长度；

所述第二支臂(1112)的第一中空结构(11111)的长度等于所述第四支臂(1212)的第二中空结构(12111)的长度；

所述第三中空结构(11131)的长度等于第四中空结构(12131)的长度。

10.一种波纹管刚度测量系统，其特征在于，所述测量系统包括波纹管刚度测量装置(2)和如权利要求1-9任一项所述的辅助装置(1)，其中当所述波纹管刚度测量装置(2)单独使用时，用于测量波纹管的轴向刚度，当所述波纹管刚度测量装置(2)与所述辅助装置(1)组装后，用于测量波纹管的径向刚度。

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