CN218865684U - 蠕变试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蠕变试验装置，包括框架、环境箱、加载机构和位移测量机构，所述环境箱安装在所述框架内，待测橡胶体安装在所述环境箱内；所述加载机构包括加载支架和重物组件，所述重物组件悬吊于所述加载支架的两侧；所述加载支架的下端依次穿过所述框架和所述环境箱的顶壁后与所述待测橡胶体连接；所述位移测量机构安装在所述框架或所述加载支架上，以在所述待测橡胶体发生蠕变时能够测量所述加载支架相对于所述框架向下运动的位移量。本实用新型的蠕变试验装置能够在增大对待测橡胶体的加载力的同时保持加载机构的稳定性。

Description

蠕变试验装置

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，特别是涉及一种蠕变试验装置。

背景技术

橡胶体在使用过程中，由于长期受到温度、载荷的作用，存在蠕变现象。蠕变是指在恒定外力下橡胶变形的增加，需要通过蠕变试验测量橡胶体的蠕变性能。橡胶体的应用十分广泛，以汽车行业的应用为例，汽车动力总成悬置的主要承载、减振部件为橡胶体。

悬置的运动端与动力总成连接，因为动力总成重量的存在，所以悬置的运动端始终受到Z向的预载，长时间受力将导致悬置的橡胶体发生蠕变，从而导致悬置性能发生变化，最终导致整车NVH性能变差。因此在悬置开发过程中，也需要通过高温加速蠕变的方式测试其蠕变性能，即在恒定载荷、一定温度、一定时间后，悬置橡胶的变形量。

为了保持恒定载荷对橡胶体进行加载，现有技术中通过在待测橡胶体上部的加载机构上加设重物的方式，将恒定重力转化为对待测橡胶体的加载力。但是，蠕变试验需要的加载力较大，若在待测橡胶体上部的加载机构上设置重量过大的重量，将会导致加载机构的稳定性不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的蠕变试验装置无法在增大对待测橡胶体的加载力的同时保持加载机构的稳定性的问题，提供一种蠕变试验装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种蠕变试验装置，包括框架、环境箱、加载机构和位移测量机构，所述环境箱安装在所述框架内，待测橡胶体安装在所述环境箱内；所述加载机构包括加载支架和重物组件，所述重物组件悬吊于所述加载支架的两侧；所述加载支架的下端依次穿过所述框架和所述环境箱的顶壁后与所述待测橡胶体连接；所述位移测量机构安装在所述框架或所述加载支架上，以在所述待测橡胶体发生蠕变时能够测量所述加载支架相对于所述框架向下运动的位移量。

进一步地，所述加载支架包括横梁和加载杆，所述加载杆垂直连接于所述横梁的中部，所述重物组件悬吊于所述横梁的两侧，所述加载杆的下端依次穿过所述框架和所述环境箱的顶壁后与所述待测橡胶体连接。

进一步地，所述加载杆与所述框架之间连接有轴承。

进一步地，所述框架上连接有基准板，所述位移测量机构为位移传感器，所述位移传感器连接在所述加载杆上，所述位移传感器位于所述基准板的上方。

进一步地，所述加载杆上还连接有调节板，所述位移传感器通过所述调节板连接在所述加载杆上。

进一步地，所述重物组件包括悬吊部件和重物部件，所述悬吊部件包括第一吊环螺栓、链条和第二吊环螺栓，所述第一吊环螺栓的上端与所述加载支架连接，所述第一吊环螺栓的下端与所述链条的上端连接，所述链条的下端与所述第二吊环螺栓的上端连接，所述第二吊环螺栓的下端与所述重物部件连接；所述第一吊环螺栓、所述链条和所述第二吊环螺栓的长度之和，小于所述加载支架的上端与地面之间的距离。

进一步地，所述重物部件包括托盘和砝码，所述第二吊环螺栓与所述托盘连接，所述砝码可拆卸地安装在所述托盘上。

进一步地，所述框架包括第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架，所述第一支撑架间隔设置在所述环境箱的一侧，所述第三支撑架间隔设置在所述环境箱的另一侧，所述第二支撑架连接在所述第一支撑架与所述第三支撑架之间，所述第三支撑架与所述环境箱的顶壁间隔设置。

进一步地，所述环境箱内设置有夹具，所述夹具包括上夹具和下夹具，所述上夹具连接在所述待测橡胶体的上方，所述下夹具连接在所述待测橡胶体的下方，所述加载支架的下端通过所述上夹具与所述待测橡胶体连接。

进一步地，所述环境箱设有箱门，所述环境箱内温度可调。

本实用新型带来的有益效果在于，通过将重物组件悬吊在加载支架的两侧，能够对加载支架施加两个重物组件的重力所对应的加载力，从而增大对待测橡胶体的加载力；同时，通过加载支架两侧悬吊重物组件，能够保持加载机构的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的蠕变试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供的蠕变试验装置的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、框架；11、第一支撑架；12、第二支撑架；13、第三支撑架；14、基准板；15、轴承安装孔；16、轴承；2、环境箱；21、箱门；3、加载机构；31、加载支架；311、横梁；312、加载杆；313、调节板；3131、条形孔；3132、固定柱；32、重物组件；321、悬吊部件；3211、第一吊环螺栓；3212、链条；3213、第二吊环螺栓；322、重物部件；3221、托盘；3222、砝码；4、位移测量机构；5、待测橡胶体；6、夹具；61、上夹具；611、连接板；612、连接支架；62、下夹具；621、支撑板；622、基柱。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的连接结构。

参照图1所示，根据本实用新型实施例的蠕变试验装置，包括框架1、环境箱2、加载机构3和位移测量机构4，环境箱2安装在框架1内，待测橡胶体5安装在环境箱2内；加载机构3包括加载支架31和重物组件32，重物组件32悬吊于加载支架31的两侧；加载支架31的下端依次穿过框架1和环境箱2的顶壁后与待测橡胶体5连接；位移测量机构4安装在框架1或加载支架31上，以在待测橡胶体5发生蠕变时能够测量加载支架31相对于框架1向下运动的位移量。

根据本实用新型实施例的蠕变试验装置，通过将重物组件32悬吊在加载支架31的两侧，能够对加载支架31施加两个重物组件32的重力所对应的加载力，通过加载支架31所受的加载力的增大转化为加载支架31对待测橡胶体5加载力的增大；同时，通过加载支架31两侧悬吊重物组件32，能够保持加载机构3的稳定性。

在本实用新型的实施例中，加载支架31的两侧悬吊有重物组件32，加载支架31的下端依次穿过框架1和环境箱2的顶壁后与待测橡胶体5连接。

根据本实用新型的实施例，加载支架31包括横梁311和加载杆312，加载杆312垂直连接于横梁311的中部，重物组件32悬吊于横梁311的两侧，加载杆312的下端依次穿过框架1和环境箱2的顶壁后与待测橡胶体5连接。横梁311沿水平方向布置，加载杆312为一纵梁，加载杆312沿竖直方向布置，加载杆312连接在横梁311的中部形成T形支架。横梁311沿水平方向布置便于在两侧对称悬吊重物组件32，从而能够同时对加载支架31施加两个重物组件32的重力所对应的加载力，通过加载支架31所受的加载力的增大转化为加载支架31对待测橡胶体5加载力的增大；同时，通过横梁311两侧悬吊重物组件32，能够保持加载机构3的稳定性。加载杆312设置为纵梁结构，便于加载杆312能够穿过框架1和环境箱2的顶壁，安装方式更加简单；同时，加载杆312的纵梁结构也能够将加载力集中施加在待测橡胶体5上，当待测橡胶体5发生蠕变时，待测橡胶体5的变化更容易带动加载杆312向下运动。

在一些实施例中，加载支架31还可以为其他结构形式，例如加载支架31整体为一矩形板体，矩形板体的上端两侧悬吊有重物组件32，矩形板体的下端穿过框架1和环境箱2的顶壁后与待测橡胶体5连接，也能够实现加载支架31通过悬吊重物组件32的重力对待测橡胶体5的加载。

在本实用新型的实施例中，加载杆312与框架1之间连接有轴承16。加载杆312穿过框架1之处设置有轴承安装孔15，轴承16设置在轴承安装孔15中。轴承16的内连接部与加载杆312连接，轴承16的外连接部与轴承安装孔15的孔壁连接。通过在框架1与加载杆312之间设置轴承16，能够使加载杆312更加顺畅地相对框架1发生运动，从而更加精确地反应待测橡胶体5蠕变引起的加载杆312的位移量。

在本实用新型的实施例中，位移测量机构4安装在框架1或加载支架31上，以在待测橡胶体5发生蠕变时能够测量加载支架31相对于框架1向下运动的位移量。基准板14作为参照物，辅助位移测量机构4测量加载支架31向下运动的位移量。

根据本实用新型的实施例，基准板14连接在框架1上，位移测量机构4为位移传感器，位移传感器连接在加载杆312上，位移传感器位于基准板14的上方。位移传感器优选非接触式激光测距型位移传感器。

由于位移传感器固定在加载杆312上，因此位移传感器会随着加载杆312向下位移而相对于固定不动的框架1向下位移。由于位移传感器会发生相对运动，作为参照物的基准板14需要保持固定不动。相应的，基准板14连接在框架1上，基准板14为平板结构，基准板14沿水平方向固定在框架1上。位移传感器位于基准板14的上方便于对位移传感器与基准板14之间的距离变化量进行测量。蠕变试验开始前，位移传感器测量出位移传感器与基准板14之间的距离数据。蠕变试验中，位移传感器随着加载杆312向下位移而产生向下位移，此时位移传感器与基准板14之间的距离发生变化，位移传感器再次测量位移传感器与基准板14之间的位移变化量，即为待测橡胶体5的蠕变量。通过设置基准板14作为参照物，能够辅助位移测量机构4准确测量加载支架31向下运动的位移量；同时，位移传感器通过发射激光到物体上并返回的方式测量到物体的距离，与被测物体不产生相互力的作用。

在一些实施例中，如图2所示，位移传感器固定在框架1上，因此位移传感器与框架1保持固定不动。由于位移传感器固定不动，作为参照物的基准板14需要随着蠕变发生位移变化，才能测量出位移传感器与基准板14之间的位移变化量。相应的，基准板14连接在加载杆312上，基准板14为平板结构，基准板14沿水平方向固定在加载杆312上。蠕变试验开始前，位移传感器测量出位移传感器与基准板14之间的距离数据。蠕变试验中，基准板14随着加载杆312向下位移而产生向下位移，此时位移传感器与基准板14之间的距离发生变化，位移传感器再次测量位移传感器与基准板14之间的位移变化量，即为待测橡胶体5的蠕变量。

在本实用新型的实施例中，调节板313能够调节位移传感器的布置位置。

根据本实用新型的实施例，如图1所示，位移传感器安装在加载支架31上，相应地，调节板313连接在加载杆312上，位移传感器通过调节板313连接在加载杆312上。调节板313为长条形板，调节板313的长度方向上开设有条形孔3131。加载杆312上固定有与条形孔3131相配合的固定柱3132。位移传感器固定在调节板313上，通过调节固定柱在条形孔3131中的位置能够调节位移传感器在加载杆312上的高度。

在一些实施例中，位移传感器安装在框架1上，对于这种安装结构，调节板313连接在框架1上，位移传感器通过调节板313安装在框架1上，也能实现调节板313对位移传感器布置位置的调节。

在本实用新型的实施例中，重物组件32悬吊于加载支架31两侧，重物组件32的结构有多种形式。

根据本实用新型的实施例，重物组件32包括悬吊部件321和重物部件322，悬吊部件321包括第一吊环螺栓3211、链条3212和第二吊环螺栓3213，第一吊环螺栓3211的上端与加载支架31连接，第一吊环螺栓3211的下端与链条3212的上端连接，链条3212的下端与第二吊环螺栓3213的上端连接，第二吊环螺栓3213的下端与重物部件322连接；第一吊环螺栓3211、链条3212和第二吊环螺栓3213的长度之和，小于加载支架31的上端与地面之间的距离。

具体地，加载支架31两侧对称处均设置有第一吊环螺栓3211、链条3212和第二吊环螺栓3213形。第一吊环螺栓3211、链条3212和第二吊环螺栓3213成自由垂坠的状态，用于悬吊砝码3222，从而将砝码3222的重力转换为对加载支架31的拉力，带动加载支架31对待测橡胶体5产生向下的作用力。第一吊环螺栓3211穿过加载支架31后通过螺母固定，第二吊环螺栓3213与重物部件322固定，第一吊环螺栓3211和第二吊环螺栓3213能够便于与加载支架31进行安装。第一吊环螺栓3211、链条3212和第二吊环螺栓3213的长度之和，小于加载支架31的上端与地面之间的距离，实现重物组件32悬吊在加载支架31两侧。

重物部件322包括托盘3221和砝码3222，第二吊环螺栓3213与托盘3221连接，砝码3222可拆卸地安装在托盘3221上。第二吊环螺栓3213的下端连接在托盘3221的中部，第二吊环螺栓3213的下端与托盘3221连接后通过螺母固定。托盘3221用于放置砝码3222。砝码3222上设置有从边缘向中心的开口，第二吊环螺栓3213能够穿过开口使砝码3222放置在托盘3221上。砝码3222根据加载作用力的需要可以设有多个，多个砝码3222依次累置在托盘3221上。通过以砝码3222作为重物部件322，能够恒定重力保证对待测橡胶体5施加恒定载荷，提高试验的准确性；同时，通过多个砝码3222依次累置在托盘3221上，能够通过调整砝码3222满足不同加载力的需要。

在一些实施例中，重物组件32也可以只包括链条3212和砝码3222，砝码3222通过链条3212悬吊于加载支架31两侧，也可以实现重力加载作用。

在本实用新型的实施例中，框架1用于支撑和安装加载支架31，框架1的结构形式有多种。

根据本实用新型的实施例，框架1包括第一支撑架11、第二支撑架12和第三支撑架13，第一支撑架11间隔设置在环境箱2的一侧，第三支撑架13间隔设置在环境箱2的另一侧，第二支撑架12连接在第一支撑架11与第三支撑架13之间，第三支撑架13与环境箱2的顶壁间隔设置。第一支撑架11和第三支撑架13均固定在地面上，第二支撑架12连接在第一支撑架11和第三支撑架13之间，从而第一支撑架11、第二支撑架12和第三支撑架13连接形成套设在环境箱2外部的门框形结构，通过门框形结构能够对加载机构3进行稳定支撑，且结构简单成本低。门框形结构与环境箱2的侧壁和顶壁相间隔，能够避免框架1对环境箱2造成影响。

在一些实施例中，框架1为具有五个侧壁的框体结构，也能实现对加载机构3的支撑。

在本实用新型的实施例中，环境箱2内设置有夹具6，夹具6包括上夹具61和下夹具62，上夹具61连接在待测橡胶体5的上方，下夹具62连接在待测橡胶体5的下方，加载支架31的下端通过上夹具61与待测橡胶体5连接。通过夹具6能够对待测橡胶体5进行装夹，并将来自加载支架31的加载力传递至待测橡胶体5。

具体地，上夹具61包括连接板611和连接支架612，连接板611为平板结构，连接板611与待测橡胶体5的受力面平行设置，提供满足试验要求的受力方向。连接支架612用于连接加载支架31和连接板。连接支架612的安装方向为竖直方向，连接支架612的上端与加载支架31的加载杆312连接，连接支架612的下端与连接板611连接。通过连接板611与连接支架612连接形成的上夹具61，能够模拟待测橡胶体5在动力总成中受到的Z向载荷，提高试验结果的准确性。

下夹具62包括支撑板621和基柱622，基柱立设在环境箱2的底部，支撑板621连接在基柱622上。支撑板621具有与待测橡胶体5相配合的定位结构，基柱622为圆柱体。基柱622和支撑板621连接形成的下夹具62，能够模拟待测橡胶体5底部在动力总成中真实的装配形态，提高试验结果的准确性。

在本实用新型的实施例中，环境箱2设有箱门21，环境箱2内温度可调。蠕变试验需要高温环境，测试高温对待测橡胶体5的蠕变影响，环境箱2能够为蠕变试验提供稳定的测试环境。通过环境箱2内温度可调，能够测试出不同温度条件下的试验结果。环境箱2设有箱门21，便于打开箱门21，在环境箱2内组装待测橡胶体5和夹具6后，再关上箱门21，形成封闭、稳定的测试环境。

根据本实用新型的实施例，蠕变测试装置的使用过程包括：将待测橡胶体5通过夹具装夹在环境箱2内；将重物组件32对称悬吊在加载支架31的两侧，加载支架31的下端穿过框架1和环境箱2的顶壁与待测橡胶体5上部的上夹具61连接；调整好位移传感器在加载支架31上的位置，测量试验前位移传感器与框架1上的基准板14之间的距离。完成上述试验准备后，调节好环境箱2内的温度，关闭环境箱2的箱门21，开始蠕变试验。在试验过程中，重物组件32的重力对加载支架31施加向下的加载力，使加载支架31对待测橡胶体5施加向下的加载力，待测橡胶体5在长期高温及加载力的作用下发生蠕变，带动加载杆312向下位移，测量此时位移传感器与框架1上的基准板14之间的距离变化量，能够获得待测橡胶体5的蠕变量。

根据本实用新型实施例的蠕变测试装置，通过将重物组件32悬吊在加载支架31的两侧，能够对加载支架31施加两个重物组件32的重力所对应的加载力，通过加载支架31所受的加载力的增大转化为加载支架31对待测橡胶体5加载力的增大；同时，通过加载支架31两侧悬吊重物组件32，能够保持加载机构3的稳定性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种蠕变试验装置，其特征在于，包括框架、环境箱、加载机构和位移测量机构，所述环境箱安装在所述框架内，待测橡胶体安装在所述环境箱内；所述加载机构包括加载支架和重物组件，所述重物组件悬吊于所述加载支架的两侧；所述加载支架的下端依次穿过所述框架和所述环境箱的顶壁后与所述待测橡胶体连接；所述位移测量机构安装在所述框架或所述加载支架上，以在所述待测橡胶体发生蠕变时能够测量所述加载支架相对于所述框架向下运动的位移量。

2.根据权利要求1所述的蠕变试验装置，其特征在于，所述加载支架包括横梁和加载杆，所述加载杆垂直连接于所述横梁的中部，所述重物组件悬吊于所述横梁的两侧，所述加载杆的下端依次穿过所述框架和所述环境箱的顶壁后与所述待测橡胶体连接。

3.根据权利要求2所述的蠕变试验装置，其特征在于，所述加载杆与所述框架之间连接有轴承。

4.根据权利要求2所述的蠕变试验装置，其特征在于，所述框架上连接有基准板，所述位移测量机构为位移传感器，所述位移传感器连接在所述加载杆上，所述位移传感器位于所述基准板的上方。

5.根据权利要求4所述的蠕变试验装置，其特征在于，所述加载杆上还连接有调节板，所述位移传感器通过所述调节板连接在所述加载杆上。

6.根据权利要求1所述的蠕变试验装置，其特征在于，所述重物组件包括悬吊部件和重物部件，所述悬吊部件包括第一吊环螺栓、链条和第二吊环螺栓，所述第一吊环螺栓的上端与所述加载支架连接，所述第一吊环螺栓的下端与所述链条的上端连接，所述链条的下端与所述第二吊环螺栓的上端连接，所述第二吊环螺栓的下端与所述重物部件连接；所述第一吊环螺栓、所述链条和所述第二吊环螺栓的长度之和，小于所述加载支架的上端与地面之间的距离。

7.根据权利要求6所述的蠕变试验装置，其特征在于，所述重物部件包括托盘和砝码，所述第二吊环螺栓与所述托盘连接，所述砝码可拆卸地安装在所述托盘上。

8.根据权利要求1所述的蠕变试验装置，其特征在于，所述框架包括第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架，所述第一支撑架间隔设置在所述环境箱的一侧，所述第三支撑架间隔设置在所述环境箱的另一侧，所述第二支撑架连接在所述第一支撑架与所述第三支撑架之间，所述第三支撑架与所述环境箱的顶壁间隔设置。

9.根据权利要求1所述的蠕变试验装置，其特征在于，所述环境箱内设置有夹具，所述夹具包括上夹具和下夹具，所述上夹具连接在所述待测橡胶体的上方，所述下夹具连接在所述待测橡胶体的下方，所述加载支架的下端通过所述上夹具与所述待测橡胶体连接。

10.根据权利要求1所述的蠕变试验装置，其特征在于，所述环境箱设有箱门，所述环境箱内温度可调。

Images