CN219830562U - 一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具包括支架、约束部、夹持部。支架包括下压头、上压头、左压头立柱和右压头立柱；约束部包括三角座、胶盒和弧形底座；夹持部包括左刀口架立柱、右刀口架立柱、刀口架、刀口和紧固螺栓。针对曲面加筋壁板的特殊形状，通过设置曲率与曲壁加筋壁板曲率匹配、凹口与加筋条匹配的刀口来紧固试验件，通过左右调节刀口架立柱位置适配试验件的宽度尺寸、上下调整刀口架位置适配试验件的长度尺寸、更换不同的刀口以适配不同曲率的试验件达到可调节的目的，通过增加刀口架和刀口架的数量，能够有效防止失稳。本夹具结构设计合理，能够方便快速装夹曲面加筋壁板进行强度试验。

Description

一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具

技术领域

本实用新型属于试验装置技术领域，具体涉及一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具。

背景技术

曲面加筋壁板是在曲面壁板上布置加筋条而构成的整体结构，加筋条的形状有“T”型、“L”型、“工”字型等，在飞机的机身、机翼、尾翼和蒙皮等主承力结构中广泛应用，其强度对飞机的安全至关重要。因此在飞机结构设计中，必须对曲面加筋壁板进行强度试验，模拟和检验其强度、承载性能在工作状态下是否达标。

当前，现有常规试验夹具在装夹曲面加筋壁板时，遇到以下问题：1、试验件具有一定曲率，弯曲的壁板使得加载位置容易偏离试验件截面的形心，造成偏心加载，从而导致试验件受力不均匀，试验结果不可靠；2、压缩试验时，偏心加载导致容易发生失稳，且不能适用多种尺寸。

因此必须设计一种专门的试验夹具进行曲面加筋壁板的强度试验。

发明内容

针对现有试验夹具装夹曲面加筋壁板时存在的不足和缺陷，本实用新型提出一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，能够避免偏心加载，且可调节以适配各种尺寸的曲面加筋壁板，并能够防止压缩试验时出现失稳。

本实用新型的技术方案是：

所述一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：包括支架、约束部、夹持部；

所述支架包括下压头、上压头、左压头立柱和右压头立柱；

所述下压头、上压头均为长方形板，其中，下压头的上表面、上压头的下表面外侧沿长边方向对称设有两条螺栓卡槽，用于螺栓连接时卡入螺栓头部，下压头的下表面为平面，可平稳放置于试验台上，上压头上表面设有平面凸台，方便试验机加载，上压头两端还设有限位圆孔；所述左压头立柱和右压头立柱为两根尺寸相同的圆截面直杆，一端对称的固定装配在所述下压头上，另一端穿过上压头两端的限位圆孔与之配合；

所述约束部包括三角座、胶盒和弧形底座；

所述三角座为成对设置的长条形角码，沿长度方向设有多个三角形的肋片用于补强，三角座的下侧边设有多个横向长圆孔，通过螺栓连接对称装配于所述下压头上表面的两条螺栓卡槽上，当松开下压头一侧的螺栓时，所述三角座能够沿下压头的螺栓卡槽左右移动以调整三角座的纵向位置，也能够沿三角座下侧边长圆孔前后移动以调整三角座的横向位置；所述胶盒为一侧开口的长方体盒，其长度大于试验件宽度，能够容纳试验件下端端部；所述弧形底座长度与胶盒长度相同，上侧表面为平面，其上设有矩形凹槽，尺寸与胶盒尺寸匹配，使胶盒能够放入其中，下侧表面为圆弧面；通过调整三角座的纵向、横向位置可以保证所述胶盒单独使用、胶盒和弧形底座配合一起使用时均能够卡在所述三角座之间；当去掉弧形底座时，约束部提供的是固定支座约束，当装配弧形底座时，约束部提供的是铰支座约束；

所述夹持部包括左刀口架立柱、右刀口架立柱、刀口架、刀口和紧固螺栓；

所述左刀口架立柱、右刀口架立柱为两根尺寸相同的直柱，截面形状为长方形，其前、后两个侧面上沿轴线方向设有一条螺栓卡槽，用于螺栓连接时卡入螺栓头部，下端通过角码和螺栓装配于所述下压头上表面的螺栓卡槽上，当松开下压头一侧的螺栓时，所述左刀口架立柱、右刀口架立柱能够沿下压头的螺栓卡槽左右移动；

所述刀口架成对设置，其内侧设有矩形凹槽用于装配所述刀口，在矩形凹槽底部设有多个螺纹通孔，所述紧固螺栓从所述刀口架外侧经螺纹通孔拧入从而能够抵住凹槽内的刀口；所述刀口架两端通过螺栓装配在刀口架立柱前、后侧面的螺栓卡槽上，当松开螺栓时，所述刀口架和所述刀口能够作为整体沿刀口架立柱的螺栓卡槽上下移动；

所述刀口用于固定曲面加筋壁板，包括前刀口和后刀口，两端设有横向长圆孔，分别通过销钉连接可拆卸的装配在所述刀口架前侧的凹槽内，当旋入紧固螺栓时，刀口能够沿长圆孔有横向位移，利于调整刀口位置；所述前刀口外侧为平直段，尺寸与刀口架内侧的长方形凹槽匹配，内侧为弧形段，曲率与曲面加筋壁板的曲率匹配；所述后刀口外侧为平直段，尺寸与刀口架内侧的长方形凹槽匹配，内侧为设有多个矩形凹口的弧形段，曲率与曲面加筋壁板的曲率匹配，矩形凹口的数量与曲面加筋壁板的加筋条数量匹配，矩形凹口尺寸与加筋条外端尺寸匹配使刀口在固定试验件时能够避开加筋条，利于稳固装夹试验件；

当装夹试验件时，将试验件下端端部放入胶盒内，对胶盒进行灌胶处理以保证加载均匀，根据约束方式选择是否装配弧形底座；左右调节刀口架立柱位置使夹具适配试验件的宽度尺寸，上下调整刀口架位置使夹具适配试验件的长度尺寸，试验件较长时，选择多对刀口架和刀口能够防止失稳，拧紧刀口架上的紧固螺栓即可稳固装夹曲面加筋壁板。

进一步的，所述左压头立柱、右压头立柱与下压头之间为螺纹连接或焊接。

进一步的，所述左压头立柱、右压头立柱与上压头两端的限位孔之间设有径向轴承，能够进一步减小加载时左压头立柱和右压头立柱上产生的摩擦阻力。

进一步的，所述刀口和刀口架的对数为1～3对，根据不同试验件的长度尺寸选择不同的对数，能够有效防止失稳。

进一步的，所述紧固螺栓为标准内六角螺栓，方便使用标准内六方扳手拧紧或松卸。

进一步的，所述夹具采用钢制成。

有益效果

本实用新型提出了一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，针对曲面加筋壁板的特殊形状，通过设置曲率与曲壁加筋壁板曲率匹配、凹口与加筋条匹配的刀口来紧固试验件，通过左右调节刀口架立柱位置适配试验件的宽度尺寸、上下调整刀口架位置适配试验件的长度尺寸、更换不同的刀口以适配不同曲率的试验件达到可调节的目的，通过增加刀口架和刀口架的数量，能够有效防止失稳。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图

图2是曲壁加筋壁板的试验件图

图3是约束部示意图。

图4是夹持部示意图

图5是刀口示意图

图6是图4中装夹试验件后A-A剖面示意图。

图中：1、下压头；2、三角座；3、胶盒；4、弧形底座；5、刀口；51、前刀口；52、后刀口；6、刀口架；7、左刀口架立柱；8、上压头；9、左压头立柱；10、右压头立柱；11、右刀口架立柱；12、紧固螺栓；13、曲面加筋壁板。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1、图2所示，本实施例试验件为带有“工”字型加筋条的曲面加筋壁板13，本实施例中的一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，包括支架、约束部、夹持部。

所述支架包括下压头1、上压头8、左压头立柱9和右压头立柱10。

所述下压头1、上压头8均为长方形板，其中，下压头1的上表面、上压头8的下表面外侧沿长边方向对称设有两条螺栓卡槽，用于螺栓连接时卡入螺栓头部，下压头1的下表面为平面，可平稳放置于试验台上，上压头8上表面设有平面凸台，方便试验机加载，上压头8两端还设有限位圆孔；所述左压头立柱9和右压头立柱10为两根尺寸相同的圆截面直杆，一端对称的固定装配在所述下压头1上，另一端穿过上压头8两端的限位圆孔与之配合。

如图3所示，所述约束部包括三角座2、胶盒3和弧形底座4。

所述三角座2为成对设置的长条形角码，沿长度方向设有多个三角形的肋片用于补强，三角座2的下侧边设有多个横向长圆孔，通过螺栓连接对称地装配于所述下压头1上表面的两条螺栓卡槽上，当松开下压头一侧的螺栓时，所述三角座2能够沿下压头的螺栓卡槽左右移动以调整三角座2的纵向位置，也能够沿三角座2下侧边长圆孔前后移动以调整三角座2的横向位置；所述胶盒3为一侧开口的长方体盒，其长度大于试验件13的宽度，能够容纳试验件13的下端端部；所述弧形底座4长度与胶盒3长度相同，上侧表面为平面，其上设有矩形凹槽，尺寸与胶盒3尺寸匹配，使胶盒3能够放入其中，下侧表面为圆弧面；通过调整三角座2的横向位置可以保证所述胶盒3单独使用、胶盒3和弧形底座4配合一起使用时均能够卡在所述三角座2之间；当去掉弧形底座4时，约束部提供的是固定支座约束，当装配弧形底座4时，约束部提供的是铰支座约束。

如图4所示，所述夹持部包括左刀口架立柱7、右刀口架立柱11、刀口架6、刀口5和紧固螺栓12。

所述左刀口架立柱7、右刀口架立柱11为两根尺寸相同的直柱，截面形状为长方形，其前、后两个侧面上沿轴线方向设有一条螺栓卡槽，用于螺栓连接时卡入螺栓头部，下端通过角码和螺栓装配于所述下压头1上表面的螺栓卡槽上，当松开下压头1一侧的螺栓时，所述左刀口架立柱7、右刀口架立柱11能够沿下压头1的螺栓卡槽左右移动。

所述刀口架6成对设置，其内侧设有长方形凹槽用于装配所述刀口5，在长方形凹槽底部设有多个螺纹通孔，所述紧固螺栓12从所述刀口架6外侧经过螺纹通孔拧入抵住凹槽内的刀口5；所述刀口架6两端通过螺栓装配在刀口架立柱前、后侧面的螺栓卡槽上，当松开螺栓时，所述刀口架6和所述刀口5能够作为整体沿刀口架立柱的螺栓卡槽上下移动。

如图5、图6所示，所述刀口5用于固定曲面加筋壁板，包括前刀口51和后刀口52，两端设有横向长圆孔，分别通过销钉连接可拆卸的装配在所述刀口架6内侧的凹槽内，当旋入紧固螺栓12时，刀口5能够沿长圆孔有横向位移，利于调整刀口位置；所述前刀口51外侧为平直段，尺寸与刀口架6内侧的长方形凹槽匹配，内侧为弧形段，曲率与曲面加筋壁板13的曲率匹配；所述后刀口52外侧为平直段，尺寸与刀口架6内侧的长方形凹槽匹配，内侧为设有多个矩形凹口的弧形段，曲率与曲面加筋壁板的曲率匹配，矩形凹口的数量与曲面加筋壁板13的加筋条数量匹配，矩形凹口尺寸与加筋条外端尺寸匹配使刀口5在固定试验件13时能够避开加筋条，利于稳固装夹试验件13。

当装夹试验件13时，将试验件13下端端部放入胶盒3内，对胶盒3进行灌胶处理以保证加载均匀，根据约束方式选择是否装配弧形底座4；左右调节左刀口架立柱7、右刀口架立柱11位置使夹具适配试验件13的宽度尺寸，上下调整刀口架6位置使夹具适配试验件13的长度尺寸，试验件13较长时，选择多对刀口架6和刀口5防止失稳，拧紧刀口架6外侧的紧固螺栓12即可稳固装夹曲面加筋壁板13。

进一步的，本实施例中左压头立柱9、右压头立柱10与下压头1之间为螺纹连接。

进一步的，本实施例中刀口5和刀口架6的对数为2对，能够有效防止失稳。

进一步的，本实施例中紧固螺栓均为标准内六角螺栓，能够方便使用标准内六方扳手拧紧或松卸。

进一步的，本实施例中夹具采用45号钢制成。

本实用新型结构设计合理，操作方便，针对曲面加筋壁板13的特殊形状，通过设置曲率与曲壁加筋壁板曲率匹配、凹口与加筋条匹配的刀口5来夹紧试验件，通过左右调节刀口架立柱位置适配试验件的宽度尺寸、上下调整刀口架6位置适配试验件的长度尺寸、更换不同的刀口5以适配不同曲率的试验件达到可调节的目的，通过增加刀口架6和刀口5的数量，能够有效防止失稳。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：包括支架、约束部、夹持部；

所述支架包括下压头、上压头、左压头立柱和右压头立柱；所述下压头、上压头均为长方形板，下压头上表面、上压头下表面外侧对称设有两条螺栓卡槽，上压头两端设有限位孔；所述左、右压头立柱设于两条螺栓卡槽之间，一端固定装配在所述下压头两端，另一端穿过上压头两端的限位孔与之配合；所述支架用于支撑约束部和夹持部；

所述约束部包括三角座、胶盒和弧形底座；所述三角座成对设置，装配于所述下压头上表面的两条螺栓卡槽上，用于抵住胶盒或弧形底座；所述胶盒为长方体盒，可容纳试验件下端端部，用于提供固支约束；所述弧形底座上侧表面为平面并设有尺寸与胶盒尺寸匹配的矩形凹槽，下侧表面为圆弧面，用于提供铰支约束；

所述夹持部包括左刀口架立柱、右刀口架立柱、刀口架、刀口和紧固螺栓；所述左、右刀口架立柱前后侧面上沿轴线设有一条螺栓卡槽，下端装配在所述下压头上表面的螺栓卡槽上；所述刀口架成对设置，其内侧设有矩形凹槽用于装配刀口，凹槽底部设有多个螺纹通孔，所述紧固螺栓从刀口架外侧经螺纹通孔拧入用于抵紧凹槽内的刀口；所述刀口架两端装配在两个刀口架立柱前后侧面的螺栓卡槽上；所述刀口包括前刀口和后刀口，分别装配在所述刀口架前侧的凹槽内。

2.根据权利要求1所述的一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：所述刀口外侧均为平直段，尺寸与刀口架内侧的凹槽匹配，内侧为弧形段，曲率与试验件的曲率匹配；所述后刀口内侧弧形段设有多个矩形凹口，凹口数量与试验件的加筋条数量匹配，凹口尺寸与加筋条尺寸匹配使刀口在固定试验件时能够避开加筋条。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：所述前、后刀口两端设有横向长圆孔，通过销钉连接分别可拆卸的装配在所述刀口架前侧的凹槽内，当从刀口架外侧旋入紧固螺栓时，刀口能够沿长圆孔有横向位移。

4.根据权利要求1所述的一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：所述左、右刀口架立柱下端通过角码和螺栓装配于所述下压头上表面的螺栓卡槽上，当松开下压头一侧的螺栓时，所述左、右刀口架立柱能够沿下压头的螺栓卡槽左右移动。

5.根据权利要求1所述的一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：所述刀口架两端通过螺栓装配在两个刀口架立柱前后侧面的螺栓卡槽上，当松开螺栓时，所述刀口架和所述刀口能够作为整体沿刀口架立柱的螺栓卡槽上下移动。

6.根据权利要求1所述的一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：所述三角座为长条形角码，沿长度方向设有多个三角形的肋片用于补强，下侧边设有多个横向长圆孔，通过螺栓连接对称装配在所述下压头上表面的两条螺栓卡槽上，当松开下压头一侧的螺栓时，能够调整三角座的纵向位置和横向位置，保证所述胶盒单独使用、胶盒和弧形底座配合一起使用时均能够卡在所述三角座之间。

7.根据权利要求1或5所述的一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：所述刀口和刀口架的对数为1～3对。

8.根据权利要求1所述的一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：所述紧固螺栓为标准内六角螺栓，方便使用标准内六方扳手拧紧或松卸。

9.根据权利要求1所述的一种用于曲面加筋壁板的可调节防失稳夹具，其特征在于：所述螺栓卡槽用于螺栓连接时卡入螺栓头部。