CN117330400A - 多角度调节力学试验夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多角度调节力学试验夹具，主要包括滑动板、固定座、限位螺母、钢套、长螺栓、平垫、弹簧垫片、短螺栓、限位销，将钢套安装到件滑动板上，用限位销进行固定，防止转动，滑动板与固定座螺栓和限位螺母进行固定，通过调整滑动板在固定座上的位置，来实现产品安装平面的角度，产品通过钢套所在的螺纹进行连接，保证产品和力学工装连接的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及工装夹具技术领域，具体涉及一种角度可调的力学试验夹具。
背景技术
对于航天系统产品而言，为降低安装所占用空间，往往在狭小的空间布置多个单机产品，分布位置角度多变，为了考核产品强度，需模拟产品在舱段的真实安装状态，在此情况下进行力学试验。为了能够精准适应各个产品安装角度，因此需设计一套可调节力学试验夹具，保证产品振动环境能够模拟产品真实安装，各项性能指标得到充分的验证。
在现有文件“CN 215240351 U一种多角度可调节振动夹具”中也公开了一种角度可调整的夹具，是通过丝杠调整夹具角度，但此夹具只适用于夹装产品，不适用于大量级产品振动试验
发明内容
本发明所解决的技术问题是针对大量级力学试验，提供一种可以实现大量级的冲击、振动、加速度等考核的多角度调节力学试验夹具，保证试验的准确性、可靠性。
本发明采用的技术方案是一种多角度调节力学试验夹具，包括滑动板组件和固定座，滑动板组件包括滑动板，螺栓、限位螺母、安装钢套，固定座上设有凸起的圆弧形滑动面，滑动板组件包括滑动板，螺栓和安装钢套，滑动板下端面也设有内凹的弧形滑动面且与固定座上的圆弧形滑动面相适配，滑动板沿固定座的弧形滑动面滑动的最大行程不小于45°；固定座上沿弧形滑动面的周向设有四条滑道，滑道底部宽度加大成为滑槽，滑槽内放置限位螺母，限位螺母外轮廓呈方形，与滑槽宽度相适配，滑动板上设有螺栓孔，螺栓穿过螺栓孔插入滑槽并与螺母旋拧连接；滑动板上端面开设有一组安装孔，安装孔里设有安装钢套，安装钢套用于和待测产品相连。滑动板和底座均由硬铝合金材料制成。滑动板厚度为45mm，固定座安装板厚度为30mm。
本发明的有益效果是，解决了航天产品不同角度力学模拟试验的难题，一次设计，能够满足多种不同型号产品的试验，为航天产品的试验准确性提供技术支撑。
附图说明
图1为本发明的多角度调节力学试验夹具示意图；
图2为滑动板结构示意图；
图3为固定座结构示意图；
图4为限位螺母结构示意图；
图5为钢套结构示意图；
图6为角度调节示意图；
图中标记为：1-滑动板，11-螺栓孔，12-安装孔，2-固定座，21-滑动，22-滑槽，3-限位螺母，4-安装钢套，5-M10长螺栓，6-M10平垫，7-M10弹簧垫片，8-M10短螺栓，9-限位销。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
多角度调节力学试验夹具如图1所示，分为两大部分，一部分为固定座，主要将工装与试验台进行固定，能够和振动试验系统进行连接，保证产品能够实现振动试验；另一部分为滑动板部件，滑动板1与待测产品相连，滑动板和固定座之间通过像是配的圆弧形滑动面实现角度调节，然后两者通过螺栓连接，从而达到任意角度试验的目的。
具体如下：
多角度调节力学试验夹具主要包括滑动板1、固定座2、限位螺母3、安装钢套4、长螺栓5、平垫6、弹簧垫片7、短螺8栓、限位销9，将安装钢套4安装到滑动板1上，并通过限位销9进行固定，防止钢套自转，保证产品和力学工装连接的可靠性。
如图3所示，固定座2上设有凸起的圆弧形滑动面；如图2所示，滑动板1下端面也设有内凹的弧形滑动面，两者相适配使得滑动板可以沿固定座滑动，实现滑动板的角度变化，滑动板沿固定座的弧形滑动面滑动的最大行程不小于45°，产品就可以实现0°到45°的范围调节，若大于45°，则可将工装旋转180°得以实现，能够全覆盖产品各个角度的力学试验。
调整到合适的位置后，固定座2和滑动板1之间通过螺栓紧固。如图3所示，固定座2上沿弧形滑动面的周向设有四条滑道21，滑道底部宽度加大成为滑槽22，用于限位螺母3在其内部滑动，限位螺母外轮廓呈方形，如图4所示，与滑道宽度相适配。滑动板上设有螺栓孔，螺栓穿过螺栓孔插入滑槽并与螺母旋拧连接，由于限位螺母的周向转动被滑槽限制，旋拧螺栓就可以将固定座和滑动板相互紧固。
滑动板1与固定座2采用4个长螺栓5和2个短螺栓8与限位螺母3配合进行固定，短螺栓8位于滑动板的弧形滑动面中心位置，此处滑动板厚度最小，四个长螺栓位于和滑动板边缘位置，此次滑动板厚度较大。无论是短螺栓还是长螺栓，安装到位后均不高于滑动板1的上端面，避免妨碍产品的安装。
具体调整过程如图所示：
a调整前状态是滑动板处于固定座正上方，可通过水平仪或角度测量仪器进行位置校准。当需要调整角度时，首先旋松件8长螺栓和件10短螺栓，由于限位螺母3在滑槽22内不能旋转，因此只在上端旋松螺栓即可调整，调整过程通过角度测量仪进行监测，当达到要求的角度θ后，再将螺栓拧紧，此时滑动板1上端面即为产品安装面，将待试验的产品安装在滑动板安装钢套内即可，再将多角度调节力学试验夹具整体通过固定座固定到振动设备上，即可实现产品多角度试验。
为了保证振动夹具能够较好地进行力学传递，可调节工装的固定座及滑动板均采用2A14硬铝合金，有效保证振动过程中量级可靠传递。该项设计通过理论计算与仿真计算数据相结合，最终确定滑动板厚度为45mm，固定座底部的安装板厚度为30mm，可以适用多种振动量级的力学试验。
滑动板上安装孔均采用安装钢套结构，安装钢套材料为2Cr13，能够保证安装牢固可靠，同时可以反复安装，适合工装的通用性和可靠性，在安装钢套与滑动板安装螺纹处，通过限位销进行固定，该销钉为过盈配合，保证振动过程无松动。
滑动板与主体框架之间采用6个M10螺栓连接，在主体结构内设计4个滑道，通过限位螺母进行固定，限位螺母材料为2Cr13，尺寸与滑道紧密配合，既能保证限位螺母能够在滑道中左右滑动，同时又保证在锁紧滑动板时限位螺母不能转动。
本申请的多角度调节力学试验夹具，解决了航天产品不同角度力学模拟试验的难题，一次设计，能够满足多种不同型号产品的试验，为航天产品的试验准确性提供技术支撑，该套试验夹具在角度装配方面可以借鉴使用，为类似试验提供参考。
Claims (3)
1.多角度调节力学试验夹具，其特征在于：包括滑动板组件和固定座，滑动板组件包括滑动板，螺栓、限位螺母、安装钢套，固定座上设有凸起的圆弧形滑动面，滑动板组件包括滑动板，螺栓和安装钢套，滑动板下端面也设有内凹的弧形滑动面且与固定座上的圆弧形滑动面相适配，滑动板沿固定座的弧形滑动面滑动的最大行程不小于45°；固定座上沿弧形滑动面的周向设有四条滑道，滑道底部宽度加大成为滑槽，滑槽内放置限位螺母，限位螺母外轮廓呈方形，与滑槽宽度相适配，滑动板上设有螺栓孔，螺栓穿过螺栓孔插入滑槽并与螺母旋拧连接；滑动板上端面开设有一组安装孔，安装孔里设有安装钢套，安装钢套用于和待测产品相连。
2.如权利要求1所述的多角度调节力学试验夹具，其特征在于：滑动板和底座均由硬铝合金材料制成。
3.如权利要求1所述的多角度调节力学试验夹具，其特征在于：滑动板厚度为45mm，固定座安装板厚度为30mm。
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2023
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