CN206862791U - 一种二自由度复合加载装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种二自由度复合加载装置，其中，垂直加载机构为杠杆结构，一端悬置，另一端通过铰接的垂直加载板，向上方的试验样件垂直加载，垂直加载板上方设有上固定座，水平加载机构通过水平设置的水平加载装置，向与水平加载板连接的试验样件水平加载，所述水平加载板设置在上固定座与垂直加载板之间，可同时对两个试验样件进行加载，且垂直加载板的上表面、水平加载板的上下表面以及上固定座的下表面形状分别与试验样件的表面形状相匹配。本实用新型可同时对两个试验样件施加垂直方向的定载和水平方向的交变剪切力，缩短试验周期，且有效地消除了夹具之间的摩擦力，准确、真实的模拟出试验样件对应不同实车工况时的状态。
Description
技术领域
本实用新型属于工件的复合加载试验设计技术领域，具体涉及一种二自由度复合加载装置，适用于钢板弹簧减磨垫总成、橡胶支撑软垫总成等非金属零部件总成的二自由度复合加载试验，特别适用于该类非金属零部件总成垂直方向承受可调定载、水平方向承受交变剪切力的工况。
背景技术
钢板弹簧减磨垫总成、橡胶支撑软垫总成等非金属零部件总成是汽车底盘悬架系统的重要部件，在实际使用过程中，尤其是在实车载重状态频繁驻车时，该类非金属零部件总成会在垂直方向承受载荷、水平方向承受剪切力。为了进一步有效地考核不同工况时该类零部件总成的品质，优化其与整车的匹配关系，需要对该类零部件总成施加垂直方向的可调定载、水平方向的交变剪切力。
目前，针对该类非金属零部件总成的台架试验，主要存在以下问题：
1)使用两个线性加载装置对该类非金属零部件总成同时施加垂直方向和水平方向的载荷时，其垂直方向施加的定载会与水平方向施加的剪切力发生干涉，无法精准的控制；
2)垂直方向单纯用重块加载时，其加载负荷范围有限，无法有效的施加较大负荷和阶梯可调的负荷；
3)该类非金属零部件总成自身承载较小，台架试验夹具之间的摩擦力和附加力对其试验结果影响较大，无法消除；
4)该类非金属零部件总成的单件耐久性试验周期长，台架试验累计耐久性试验周期太长；
5)在试验台搭建过程中，需要两个自由度的加载装置，空间布置尺寸复杂，装配调整方便性较差。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺问题，本实用新型提供了一种二自由度复合加载装置，能够准确模拟该类零部件总成对应不同实车工况时的状态，并有效消除夹具之间的摩擦力和相关附加力的影响，结合说明书附图，本实用新型的技术方案如下：
一种二自由度复合加载装置，由垂直加载机构和水平加载机构组成，所述垂直加载机构为杠杆结构，一端悬置，另一端通过铰接的垂直加载板7向上方的试验样件9垂直加载，垂直加载板上方设有上固定座2；
所述水平加载机构通过水平设置的水平加载装置1，向与水平加载板3连接的试验样件水平加载；
所述水平加载板3设置在上固定座2与垂直加载板7之间，在上固定座2与水平加载板3之间、水平加载板3与垂直加载板7之间分别安装有一个试验样件9，且所述垂直加载板7的上表面、水平加载板3的上下表面以及上固定座2的下表面形状和粗糙度分别与试验样件9的实车配合件表面形状和粗糙度一致。
一种二自由度复合加载装置，其中，所述垂直加载机构由上固定座2、杠杆梁4、标准砝码5、杠杆支座6、垂直加载板7和垂直加载板销轴8组成；
所述标准砝码5放置于杠杆梁4的悬置端，杠杆梁4的连接端通过垂直加载板销轴8与水平加载板3铰接，所述杠杆梁4通过杠杆支座6支撑，通过调整杠杆支座6在杠杆梁4下的安装位置以及标准砝码5的个数，垂直加载机构变量地对垂直加载板7上方的试验样件9垂直加载。
一种二自由度复合加载装置，其中，所述水平加载机构由侧固定座10、水平加载装置1和水平加载板3组成，所述水平加载板3一端与试验样件9匹配安装，另一端与水平加载装置1的加载端铰接，所述水平加载装置1的尾端铰接在侧固定座10上，通过调整水平加载装置1的载荷输出，水平加载机构变量地对试验样件9水平加载。
所述水平加载装置1为液压缸或气缸。
上述连接关系中，所有铰接处均有衬套润滑。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型所述二自由度复合加载装置可以同时对试验样件施加垂直方向的定载和水平方向的交变剪切力。
2、本实用新型所述二自由度复合加载装置考虑到非金属零部件总成自身承载较小，夹具之间的摩擦力和附加力对其试验结果影响较大的情况，通过模拟实车件的水平加载板进行水平方向加载，有效地消除了夹具之间的摩擦力和相关附加力的影响；
3、本实用新型所述二自由度复合加载装置可以同时进行两个试验样品的台架试验，能够简易的处理出单件样品总成的特性数据，大幅度缩短了耐久性试验周期；
4、本实用新型所述该二自由度复合加载装置能广泛应用于汽车悬架用非金属零部件总成的台架试验，并能够准确、真实的模拟出该类零部件总成对应不同实车工况时的状态。
附图说明
图1为本实用新型所述一种二自由度复合加载装置的结构示意图；
图2a为本实用新型所述一种二自由度复合加载装置中，杠杆梁的主视图；
图2b为本实用新型所述一种二自由度复合加载装置中，杠杆梁的俯视图；
图3a为本实用新型所述一种二自由度复合加载装置中，垂直加载板的主视图；
图3b为本实用新型所述一种二自由度复合加载装置中，垂直加载板的俯视图；
图4a为本实用新型所述一种二自由度复合加载装置中，水平加载板的主视图；
图4b为本实用新型所述一种二自由度复合加载装置中，水平加载板的俯视图。
图中：
1-水平加载装置，2-上固定座，3-水平加载板，4-杠杆梁，
5-标准砝码，6-杠杆支座，7-垂直加载板，8-垂直加载板销轴，
9-试验样件，10-侧固定座。
具体实施方式
为了进一步阐述本实用新型的技术方案，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：
如图1所示，本实用新型提供了一种二自由度复合加载装置，该装置由对试验样件实现不同垂直负荷加载的垂直加载机构，以及对试验样件实现水平方向交变剪切力加载的水平加载机构组成。
其中，所述垂直加载机构由上固定座2、杠杆梁4、标准砝码5、杠杆支座6、垂直加载板7和垂直加载板销轴8组成；所述水平加载机构由侧固定座10、水平加载装置1和水平加载板3组成。各零部件具体连接关系如下：
如图1、图2a、图2b、图3a和图3b所示，所述杠杆梁4水平设设置，所述杠杆梁4一端悬置，另一端设有一对带孔的耳板，所述垂直加载板7的侧面开有通孔，杠杆梁4的耳板端通过垂直加载板销轴8与垂直加载板7铰接，所述杠杆梁4的中段铰接于杠杆支座6上，使杠杆梁4形成杠杆结构。
所述杠杆梁4的悬置端为圆形板，所述标准砝码5放置在杠杆梁4悬置端的圆形板上，其中，杠杆梁4圆形板的圆心与杠杆梁4铰接于杠杆支座6的铰接点的距离为L1，杠杆梁4铰接于杠杆支座6的铰接点与杠杆梁4铰接于垂直加载板7的铰接点的距离为L2。
所述上固定座2固定于装置上方，并与垂直加载板7相对应设置，所述水平加载板3位于上固定座2与垂直加载板7之间，本装置可同时对两个试验样件9进行加载试验，其中一个试验样件9固定安装在上固定座2与水平加载板3之间，另一个试验样件9固定安装在水平加载板3与垂直加载板7之间，且所述垂直加载板7的上表面、水平加载板3的上下表面以及上固定座2的下表面形状和粗糙度分别与试验样件9的实车配合件表面形状和粗糙度一致，以实现与试验样件9相匹配并固定安装。
如图1、图4a和图4b所示，所述水平加载板3一端与试验样件9相匹配安装，另一端与水平加载装置1的加载端铰接，所述水平加载装置1为油缸或气缸等加载装置，所述水平加载装置1的尾端铰接在侧固定座10上，所述侧固定座固定于装置侧面。通过调整水平加载装置1的加载端力的输出，实现对试验样件9施加不同的水平载荷，即实现水平方向交变剪切力的加载。
上述复合加载装置中的铰接处所形成的各旋转配合副均有衬套润滑；
上述复合加载装置的垂直加载机构中，通过调整杠杆梁4的L1与L2的长度配比和标准砝码5的数量，可以根据试验需要提供给试验样件9不同的垂直载荷，通过垂直加载板销轴8，能够保证垂直方向的加载负荷时刻垂直地加载到试验样品9上，并通过杠杆支座6的固定作用，避免了垂直方向和水平方向两自由度载荷的干涉。
Claims (5)
1.一种二自由度复合加载装置，由垂直加载机构和水平加载机构组成，其特征在于：
所述垂直加载机构为杠杆结构，一端悬置，另一端通过铰接的垂直加载板(7)向上方的试验样件(9)垂直加载，垂直加载板上方设有上固定座(2)；
所述水平加载机构通过水平设置的水平加载装置(1)，向与水平加载板(3)连接的试验样件水平加载；
所述水平加载板(3)设置在上固定座(2)与垂直加载板(7)之间，在上固定座(2)与水平加载板(3)之间、水平加载板(3)与垂直加载板(7)之间分别安装有一个试验样件(9)，且所述垂直加载板(7)的上表面、水平加载板(3)的上下表面以及上固定座(2)的下表面形状和粗糙度分别与试验样件(9)的实车配合件表面形状和粗糙度一致。
2.如权利要求1所述一种二自由度复合加载装置，其特征在于：
所述垂直加载机构由上固定座(2)、杠杆梁(4)、标准砝码(5)、杠杆支座(6)、垂直加载板(7)和垂直加载板销轴(8)组成；
所述标准砝码(5)放置于杠杆梁(4)的悬置端，杠杆梁(4)的连接端通过垂直加载板销轴(8)与水平加载板(3)铰接，所述杠杆梁(4)通过杠杆支座(6)支撑，通过调整杠杆支座(6)在杠杆梁(4)下的安装位置以及标准砝码(5)的个数，垂直加载机构变量地对垂直加载板(7)上方的试验样件(9)垂直加载。
3.如权利要求1所述一种二自由度复合加载装置，其特征在于：
所述水平加载机构由侧固定座(10)、水平加载装置(1)和水平加载板(3)组成，所述水平加载板(3)一端与试验样件(9)匹配安装，另一端与水平加载装置(1)的加载端铰接，所述水平加载装置(1)的尾端铰接在侧固定座(10)上，通过调整水平加载装置(1)的载荷输出，水平加载机构变量地对试验样件(9)水平加载。
4.如权利要求3所述一种二自由度复合加载装置，其特征在于：
所述水平加载装置(1)为液压缸或气缸。
5.如权利要求1-4任一项所述一种二自由度复合加载装置，其特征在于：
所有铰接处均有衬套润滑。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720582853.XU CN206862791U (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种二自由度复合加载装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201720582853.XU CN206862791U (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种二自由度复合加载装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206862791U true CN206862791U (zh) | 2018-01-09 |
Family
ID=60824853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720582853.XU Active CN206862791U (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 一种二自由度复合加载装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN206862791U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109752242A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-05-14 | 河南交通职业技术学院 | 一种压剪试验装置 |
| CN111649941A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-11 | 上海大学 | 一种多功能滑动轴承摩擦磨损试验机 |
| CN111912621A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-10 | 诺博橡胶制品有限公司 | 静置压缩试验装置及静置压缩试验方法 |
| CN117571521A (zh) * | 2023-11-13 | 2024-02-20 | 中国科学院力学研究所 | 纤维与橡胶复合结构抗拉压弯疲劳性能的测试装置及方法 |
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2017
- 2017-05-24 CN CN201720582853.XU patent/CN206862791U/zh active Active
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