CN209231094U - 分层三向通用力学试验夹具 - Google Patents

Abstract

分层三向通用力学试验夹具，可用于卫星及星上试验件力学试验。本实用新型采用分层设计，将与试验台连接接口以及与载荷连接接口分层设计，有利于载荷接口的设计安装，尤其对于存在突出物的载荷更利于接口设计及安装，同时对于不同试验台的连接接口拥有较大的设计空间，有利于夹具与多种试验台连接；同时，采用一体式设计，增加了夹具的强度及刚度，提高了力学传递特性，为载荷产品力学试验的完成提供有力支撑。

Description

分层三向通用力学试验夹具

技术领域

本实用新型涉及一种分层三向通用力学试验夹具，可用于卫星及星上试验件力学试验。

背景技术

随着卫星领域商业化的发展，降低成本已经成为各卫星提升竞争力的有效手段，而试验成本的降低将起到至关重要的作用。首先在振动台及冲击台的选择上通常采用单轴振动台、冲击台而非传统三轴振动台、冲击台，这就要求试验夹具具备三方向试验的特点；此外在多种力学试验包括振动、冲击、加速度等试验中，要求夹具既能在振动台进行振动试验，又能在冲击台进行冲击试验，还能在离心机进行加速度试验。传统花盆式夹具、框式夹具、盒式夹具只能用于纵向振动试验，不能用于横向振动试验；而L型夹具虽然可以在单轴振动或冲击台上进行三向实验，但在进行轴向试验时，夹具安装面既要与振动台或冲击台连接还要与试件连接，这就使得其难以同时满足其他试验接口需要，不能同时用于冲击、加速度等试验。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了分层三向通用力学试验夹具，解决了传统试验夹具不能同时适用于单轴振动台、单轴冲击台以及离心机的问题。

本实用新型的技术解决方案是：分层三向通用力学试验夹具，包括试验台连接底板和载荷连接板，所述试验台连接板上设有与外部试验台连接的连接孔，所述载荷连接板包括载荷连接侧板和载荷连接底板；所述载荷连接底板与所述试验台连接底板通过设在所述载荷连接底板和试验台连接底板中间的至少三条棱柱固定连接；所述载荷连接侧板和载荷连接底板互相垂直且固定连接；所述载荷连接侧板和载荷连接底板上设有用于避免载荷与试验台连接底板和载荷连接板之间的干涉镂空孔结构。

优选地，所述载荷连接侧板和载荷连接底板通过两条梁进行加强固定连接。

优选地，所述载荷连接侧板和载荷连接底板通过固定板进行加强固定连接。

优选地，所述固定板为一个，斜搭在所述载荷连接侧板和载荷连接底板之间，与载荷连接侧板和载荷连接底板的板面固定连接。

优选地，所述固定板为两个，与载荷连接侧板和载荷连接底板的板面垂直固定连接。

进一步优选地，所述试验台连接底板、载荷连接侧板和载荷连接底板的板面均为正方形。

进一步优选地，所述载荷连接底板与所述试验台连接底板通过设在四个角处的棱柱固定连接，所述载荷连接侧板固定连接在载荷连接底板的一条边上，所述载荷连接侧板和载荷连接底板不接触的两个角处分别通过两条梁进行固定连接，或所述载荷连接侧板和载荷连接底板不接触的两条边通过固定板进行固定连接。

进一步优选地，所述载荷连接底板与所述试验台连接底板通过设在对边的两个固定板固定连接。

进一步优选地，所述试验台连接底板、载荷连接侧板和载荷连接底板的边为280mm，厚为20mm.

进一步优选地，所述棱柱长为135mm，棱柱底面为正方形，边长为20mm；所述梁的厚度为18mm。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)采用一体式设计，增加了夹具的强度及刚度，提高了力学传递特性；

(2)载荷连接侧板与底板垂直固结，保证了载荷能在三个方向进行试验；

(3)夹具试验台连接底板可根据试验台大小任意调节尺寸及形状，可同时适用于振动试验、冲击试验、加速度试验，保证了夹具的通用性及可实时性；

(4)夹具的上层载荷连接侧板与底板可根据载荷的实际结构进行任意设计，保证了夹具的普适性；

(5)载荷连接侧板与底板通过两条可设计的斜棱柱连接，两条斜棱柱可以做成两个三角直板，也可以在底板和侧板的对边做成一个较窄的直板，从而增加了整体夹具的刚度以力学特性的传递。

附图说明

图1为本实用新型结构图。

具体实施方式

分层三向通用力学试验夹具采用一体式设计，增加了夹具的强度及刚度，提高了力学传递特性，为载荷产品力学试验的完成奠定了基础。分层三向通用力学试验夹具采用分层设计，将与试验台连接接口以及与载荷连接接口分层设计，有利于载荷接口的设计安装，尤其对于存在突出物的载荷更利于接口设计及安装，同时对于不同试验台的连接接口拥有较大的设计空间，有利于夹具与多种试验台连接，为夹具的通用性奠定了基础。

如图1，夹具下层试验台连接底板1与上层载荷连接底板2通过四个棱柱固支连接，可以采用焊接、切割多种技术易于实现，同时采用柱形设计为安装、搬运留有充足的空间，棱柱可根据刚度需求任意调节大小、长短，为夹具整体刚度、强度的设计留有充裕空间。

夹具试验台连接底板1与上层载荷连接底板2可根据载荷、试验台大小任意调节尺寸及形状，保证了夹具的通用性及可实时性。夹具的上层载荷连接侧板3与载荷连接底板2可根据载荷的实际结构进行任意设计，保证了载荷与夹具之间的协调装配，降低了因为载荷与夹具之间的干涉带来的一系列问题。

夹具的上层载荷连接侧板3与载荷连接底板2垂直固定连接，保证了载荷能在三个方向进行试验，进而避免了由于振动台只有单一方向造成的烦扰。此外夹具的上层载荷连接侧板3与载荷连接底板2通过两条可设计的斜棱柱连接，两条斜棱柱可以做成两个三角直板，也可以在底板和侧板的对边做成一个较窄的直板，从而既增加了整体夹具的刚度以力学特性的传递，同时镂空设计保证了载荷安装的便捷。

分层三向通用力学试验夹具根据实际载荷结构以及试验状态进行设计能够满足夹具设计的一般要求，在安装上实现便捷、高效的效果，在适应性上实现多载荷适应性安装、多试验台匹配操作的特性，在力学设计上实现高刚度、高强度、高稳定性，拥有较好的力学传递特性的特点。

一个实施例中，所述试验台连接底板1、载荷连接侧板3和载荷连接底板2的边为280mm，厚为20mm，所述棱柱长为135mm，棱柱底面为正方形，边长为20mm；所述梁的厚度为18mm。

如图1所示，夹具底层底板上的接口可与振动台、冲击台、离心机连接，卫星及星上部件与上层底板及背板连接。

使用本实用新型进行实验的步骤如下：

(1)根据实验载荷外观及接口尺寸设计夹具的上层载荷连接侧板3与载荷连接底板2；

(2)根据试验台的接口尺寸对夹具试验台连接底板1进行通用性设计；

(3)确定试验夹具与试验台以及实验夹具与试验载荷的安装方式；

(4)在试验台上安装试验夹具；

(5)在试验夹具上安装实验载荷；(与步骤4可根据具体情况互换)；

(6)在用单向实验台进行试验时，一个方向试验完成后，需将试验夹具及实验载荷分别进行拆除；

(7)确定实验方向及安装方式后重复步骤(4)～(5)；

(8)试验完成后拆除试验夹具及试验载荷，并将试验载荷安放于包装箱内；

(9)更换试验台进行试验时，需要明确安装孔位置，然后重复步骤(3)～(8)。

本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：包括试验台连接底板(1)和载荷连接板，所述试验台连接板上设有与外部试验台连接的连接孔，所述载荷连接板包括载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)；所述载荷连接底板(2)与所述试验台连接底板(1)通过设在所述载荷连接底板(2)和试验台连接底板(1)中间的至少三条棱柱固定连接；所述载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)互相垂直且固定连接；所述载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)上设有用于避免载荷与试验台连接底板(1)和载荷连接板之间的干涉镂空孔结构。

2.根据权利要求1所述的分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：所述载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)通过两条梁进行加强固定连接。

3.根据权利要求1所述的分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：所述载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)通过固定板进行加强固定连接。

4.根据权利要求3所述的分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：所述固定板为一个，斜搭在所述载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)之间，与载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)的板面固定连接。

5.根据权利要求3所述的分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：所述固定板为两个，与载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)的板面垂直固定连接。

6.根据权利要求1～5任一项所述的分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：所述试验台连接底板(1)、载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)的板面均为正方形。

7.根据权利要求6所述的分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：所述载荷连接底板(2)与所述试验台连接底板(1)通过设在四个角处的棱柱固定连接，所述载荷连接侧板(3)固定连接在载荷连接底板(2)的一条边上，所述载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)不接触的两个角处分别通过两条梁进行固定连接，或所述载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)不接触的两条边通过固定板进行固定连接。

8.根据权利要求7所述的分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：所述载荷连接底板(2)与所述试验台连接底板(1)通过设在对边的两个固定板固定连接。

9.根据权利要求7所述的分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：所述试验台连接底板(1)、载荷连接侧板(3)和载荷连接底板(2)的边为280mm，厚为20mm。

10.根据权利要求7所述的分层三向通用力学试验夹具，其特征在于：所述棱柱长为135mm，棱柱底面为正方形，边长为20mm；所述梁的厚度为18mm。