CN220542413U - 一种加载试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加载试验装置，包括支撑单元和驱动单元，所述支撑单元包括安装底座和安装支架，安装底座的顶端安装有固定架，固定架用于装夹被测件，安装底座的顶端安装有两组支撑立柱，两组支撑立柱对称设置在固定架的两侧，两组支撑立柱的顶端安装有衬板，衬板的底端通过安装支架设置有加载组件；该加载组件用于给被测件的表面施加径向载荷，来提供测试扭矩；驱动单元的输出端连接至加载组件，用于驱动加载组件进行往复移动，给被测件的表面施加轴向载荷，来提供轴向摩擦力，从而使得被测件在受到不同的测试扭矩下，进行磨损耐久性性能测试，以满足被测件的动态加载测试要求。

Description

一种加载试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种加载试验装置，具体为一种超高速磨损耐久性加载试验装置，属于超高速加载设备技术领域。

背景技术

被测高速电主轴是高速数控机床的关键功能部件，其在磨损耐久性性能测试过程中，需要将其安装在试验台进行加载试验；而现有的试验台大多只能对高速电主轴进行空载情况下的试验，或者是使用液压系统或电机对高速电主轴进行静态加载，模拟高速电主轴的受力状况；如现有公开号为CN101701868A公开了一种高速电主轴动态刚度测试装置；采用滚动轴承结构将主轴的高速转动与静态加载相结合，避免了高速电主轴在高速运转状态下直接加载时，因机械接触所产生的摩擦生热与机械磨损对测试精度的影响；但高速电主轴在真实工况下，刀具受到的动态切削力间接作用在电主轴上，切削力还带有一定频率，使得高速电主轴受到扭矩作用，这对被测高速电主轴的性能和可靠性有很大影响；因此，现有的加载装置不能满足高速电主轴的动态加载测试要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种加载试验装置，以解决现有技术中所提到的技术问题。

一种加载试验装置，包括：

支撑单元，所述支撑单元包括安装底座和安装支架，所述安装底座的顶端安装有固定架，所述固定架用于装夹被测件，所述安装底座的顶端安装有两组支撑立柱，两组所述支撑立柱对称设置在所述固定架的两侧，两组所述支撑立柱的顶端安装有衬板，所述衬板的底端通过安装支架设置有加载组件，所述加载组件用于给所述被测件的表面施加径向载荷；

驱动单元，所述驱动单元安装在所述安装支架上，所述驱动单元的输出端连接至所述加载组件，用于驱动所述加载组件进行往复移动，给所述被测件的表面施加轴向载荷。

可选地，所述加载组件包括伸缩件，所述伸缩件的输出端朝向所述固定架的一侧，所述伸缩件的输出端安装有按压块，所述按压块位于所述固定架的正上方。

可选地，所述安装支架包括两组侧向夹持组件，两组所述侧向夹持组件位于所述伸缩件的相背两侧，其中，所述侧向夹持组件包括：

支撑侧板，所述支撑侧板安装在所述支撑立柱上，所述支撑侧板靠近所述伸缩件的一侧设置有滑槽；

固定板，所述固定板安装在所述伸缩件的外壳上；

滑杆，所述滑杆设置在所述支撑侧板与所述固定板之间，所述滑杆的一端延伸至所述滑槽内，所述滑杆的另一端安装在所述固定板上。

可选地，驱动单元包括：

减速机，所述减速机沿竖直方向安装在所述安装支架上；

转盘，所述转盘的一端安装在所述减速机的输出轴上，所述转盘的另一端安装有连杆，所述连杆与所述转盘的中心轴线不重合；

加载杆，所述加载杆的一端套设在所述连杆的外表面上，所述加载杆的另一端通过铰接座与所述固定板连接。

可选地，所述固定板为U形结构，所述固定板的开口端朝向所述伸缩件，并卡合在所述伸缩件的外表面上。

可选地，所述伸缩件与所述衬板之间设置有导向件，所述导向件包括：

导轨，所述导轨安装在所述衬板的底端；

滑块，所述滑块安装在所述伸缩件的顶端，所述滑块远离所述伸缩件的一侧设置有导向槽，所述导轨滑动安装在所述导向槽内。

可选地，所述固定架包括两组夹紧组件，两组所述夹紧组件对称安装在所述安装底座的顶端，所述夹紧组件包括；

固定部，所述固定部安装在所述安装底座的顶端；

两个侧向支撑部，两个所述侧向支撑部对称安装在所述固定部的顶端，所述侧向支撑部的顶端一侧均设置有通孔，两个所述通孔的中心轴线相互重合；

紧固件，所述紧固件包括螺柱和锁紧螺母，所述螺柱的螺杆一端依次贯穿两个所述通孔，并安装有所述锁紧螺母；

所述被测件的两端分别设置有安装吊环，所述安装吊环安装在两个所述侧向支撑部的相对面之间，所述安装吊环套设在所述螺柱的螺杆上。

可选地，所述伸缩件为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端与所述按压块之间安装有压力传感器，所述电动伸缩杆、所述压力传感器和所述减速机分别与控制器和外接电源电连接。

本实用新型能产生的有益效果包括：

本实用新型所提供的加载试验装置，具有加载组件和驱动单元，该加载组件用于给被测件的表面施加径向载荷，来提供测试扭矩；驱动单元的输出端连接至加载组件，用于驱动加载组件进行往复移动，给被测件的表面施加轴向载荷，来提供轴向摩擦力，从而使得被测件在受到不同的测试扭矩下，进行磨损耐久性性能测试，以满足被测件的动态加载测试要求。

附图说明

图1为本实用新型一种加载试验装置安装有被测件的结构示意图；

图2为本实用新型中图1的伸缩件的安装结构示意图；

图3为本实用新型中图1的衬板与导轨和滑块的配合结构示意图；

图4为本实用新型中图1的固定架与被测件的安装结构示意图；

图中：1、安装底座；2、安装支架；3、固定架；31、固定部；32、侧向支撑部；33、螺柱；34、锁紧螺母；35、通孔；4、支撑立柱；5、衬板；6、伸缩件；7、按压块；8、支撑侧板；9、滑槽；10、固定板；11、滑杆；12、减速机；13、转盘；14、连杆；15、加载杆；16、铰接座；17、导轨；18、滑块；19、导向槽；20、被测件；21、安装吊环；22、压力传感器。

具体实施方式

下面结合实施例详述本实用新型，但本实用新型并不局限于这些实施例。

如图1-图4所示，本实用新型提供一种加载试验装置，包括：

支撑单元，支撑单元包括安装底座1和安装支架2，安装底座1的顶端通过螺钉安装有固定架3，固定架3用于装夹被测件20，安装底座1的顶端焊接有两组支撑立柱4，两组支撑立柱4对称设置在固定架3的两侧，两组支撑立柱4的顶端通过螺钉安装有衬板5，衬板5的底端通过安装支架2设置有加载组件，加载组件用于给被测件20的表面施加径向载荷，来提供测试扭矩；

驱动单元，驱动单元固定安装在安装支架2上，驱动单元的输出端连接至加载组件，用于驱动加载组件进行往复移动，给被测件20的表面施加轴向载荷，来提供轴向摩擦力，从而使得被测件20在受到不同的测试扭矩下，进行磨损耐久性性能测试，以满足被测件20的动态加载测试要求。

进一步地，加载组件包括伸缩件6，伸缩件6的输出端朝向固定架3的一侧，伸缩件6的输出端安装有按压块7，按压块7位于固定架3的正上方，其中，伸缩件6可选用气缸、液压缸和电动伸缩杆等具备自动伸缩功能的动力元件，在测试过程中，能够通过伸缩件6带动按压块7给被测件20的表面施加径向载荷，来模拟刀具在切削过程中加载在被测件20表面的扭矩；其中，在本实施例中，伸缩件6优先采用电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出端与按压块7之间安装有压力传感器22，电动伸缩杆和压力传感器22分别与控制器(采用单片机)和外接电源电连接，能够通过压力传感器22检测被测件20表面加载的径向载荷，使得控制器根据所加载的径向载荷的测量值，控制电动伸缩杆调节加载在被测件20表面的径向载荷大小，来提供不同的测试扭矩，以满足不同的测试需求。

需要说明的是：本实施例中的按压块7根据实际需求选用

进一步地，安装支架2包括两组侧向夹持组件，两组侧向夹持组件位于伸缩件6的相背两侧，其中，侧向夹持组件包括支撑侧板8、固定板10和滑杆11，支撑侧板8焊接在支撑立柱4上，或通过螺钉固定安装在支撑立柱4上，支撑侧板8靠近伸缩件6的一侧开设有滑槽9；固定板10固定安装在伸缩件6的外壳上；滑杆11设置在支撑侧板8与固定板10之间，滑杆11的一端延伸至滑槽9内，滑杆11的另一端安装在固定板10上，能够通过固定板10和滑杆11将伸缩件6活动安装在安装支架2上，使得伸缩件6能够沿水平方向带动按压块7同步进行往复移动。

在上述中，固定板10为U形结构，固定板10的开口端朝向伸缩件6，并卡合安装在伸缩件6的外表面上；伸缩件6与衬板5之间设置有导向件，其中，导向件包括导轨17和滑块18，导轨17安装在衬板5的底端，滑块18安装在伸缩件6的顶端，滑块18远离伸缩件6的一侧开设有导向槽19，导轨17滑动安装在导向槽19内，能够对伸缩件6进行横向限位，保证伸缩件6在加载测试过程中，按压块7与被测件20接触。

进一步地，驱动单元包括减速机12、转盘13和加载杆15，减速机12通过机座沿竖直方向安装在安装支架2的外表面上，减速机12分别与控制器和外接电源电连接；转盘13的一端焊接在减速机12的输出轴上，转盘13的另一端焊接有连杆14，连杆14与转盘13的中心轴线不重合；加载杆15的一端套设在连杆14的外表面上，加载杆15的另一端通过铰接座16与固定板10连接；在使用过程中，通过控制器启动减速机12，使得减速机12驱动转盘13转动，然后转盘13通过连杆14带动加载杆15进行往复伸缩摆动，使得加载杆15的运动轨迹为凸轮状，同时加载杆15通过铰接座16带动固定板10进行移动，进而通过固定板10带动伸缩件6进行往复移动，使得伸缩件6带动按压块7对被测件20进行磨损耐久性性能测试。

进一步地，固定架3包括两组夹紧组件，两组夹紧组件对称安装在安装底座1的顶端，夹紧组件包括固定部31、两个侧向支撑部32和紧固件，其中，固定部31安装在安装底座1的顶端；两个侧向支撑部32对称安装在固定部31的顶端，侧向支撑部32的顶端一侧均开设有通孔35，两个通孔35的中心轴线相互重合；紧固件包括螺柱33和锁紧螺母34，螺柱33的螺杆一端依次贯穿两个通孔35，并螺纹安装有锁紧螺母34；被测件20的两端分别焊接有安装吊环21，安装吊环21安装在两个侧向支撑部32的相对面之间，安装吊环21套设在螺柱33的螺杆上，使得被测件20在安装过程中，将被测件20的安装吊环21安装在两个侧向支撑部32之间，然后将螺柱33的螺杆一端依次穿过其中一个侧向支撑部32的通孔35、安装吊环21和另一侧向支撑部32的通孔35，然后将锁紧螺母34安装在螺柱33的螺杆上，进行锁紧，使得该固定架3便于对被测件20进行快速安装和拆卸。

以上所述，仅是本实用新型的几个实施例，并非对本实用新型做任何形式的限制，虽然本实用新型以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (8)

1.一种加载试验装置，其特征在于，包括：

支撑单元，所述支撑单元包括安装底座（1）和安装支架（2），所述安装底座（1）的顶端安装有固定架（3），所述固定架（3）用于装夹被测件（20），所述安装底座（1）的顶端安装有两组支撑立柱（4），两组所述支撑立柱（4）对称设置在所述固定架（3）的两侧，两组所述支撑立柱（4）的顶端安装有衬板（5），所述衬板（5）的底端通过安装支架（2）设置有加载组件，所述加载组件用于给所述被测件（20）的表面施加径向载荷；

驱动单元，所述驱动单元安装在所述安装支架（2）上，所述驱动单元的输出端连接至所述加载组件，用于驱动所述加载组件进行往复移动，给所述被测件（20）的表面施加轴向载荷。

2.根据权利要求1所述的一种加载试验装置，其特征在于，所述加载组件包括伸缩件（6），所述伸缩件（6）的输出端朝向所述固定架（3）的一侧，所述伸缩件（6）的输出端安装有按压块（7），所述按压块（7）位于所述固定架（3）的正上方。

3.根据权利要求2所述的一种加载试验装置，其特征在于，所述安装支架（2）包括两组侧向夹持组件，两组所述侧向夹持组件位于所述伸缩件（6）的相背两侧，其中，所述侧向夹持组件包括：

支撑侧板（8），所述支撑侧板（8）安装在所述支撑立柱（4）上，所述支撑侧板（8）靠近所述伸缩件（6）的一侧设置有滑槽（9）；

固定板（10），所述固定板（10）安装在所述伸缩件（6）的外壳上；

滑杆（11），所述滑杆（11）设置在所述支撑侧板（8）与所述固定板（10）之间，所述滑杆（11）的一端延伸至所述滑槽（9）内，所述滑杆（11）的另一端安装在所述固定板（10）上。

4.根据权利要求3所述的一种加载试验装置，其特征在于，驱动单元包括：

减速机（12），所述减速机（12）沿竖直方向安装在所述安装支架（2）上；

转盘（13），所述转盘（13）的一端安装在所述减速机（12）的输出轴上，所述转盘（13）的另一端安装有连杆（14），所述连杆（14）与所述转盘（13）的中心轴线不重合；

加载杆（15），所述加载杆（15）的一端套设在所述连杆（14）的外表面上，所述加载杆（15）的另一端通过铰接座（16）与所述固定板（10）连接。

5.根据权利要求4所述的一种加载试验装置，其特征在于，所述固定板（10）为U形结构，所述固定板（10）的开口端朝向所述伸缩件（6），并卡合在所述伸缩件（6）的外表面上。

6.根据权利要求2所述的一种加载试验装置，其特征在于，所述伸缩件（6）与所述衬板（5）之间设置有导向件，所述导向件包括：

导轨（17），所述导轨（17）安装在所述衬板（5）的底端；

滑块（18），所述滑块（18）安装在所述伸缩件（6）的顶端，所述滑块（18）远离所述伸缩件（6）的一侧设置有导向槽（19），所述导轨（17）滑动安装在所述导向槽（19）内。

7.根据权利要求1所述的一种加载试验装置，其特征在于，所述固定架（3）包括两组夹紧组件，两组所述夹紧组件对称安装在所述安装底座（1）的顶端，所述夹紧组件包括；

固定部（31），所述固定部（31）安装在所述安装底座（1）的顶端；

两个侧向支撑部（32），两个所述侧向支撑部（32）对称安装在所述固定部（31）的顶端，所述侧向支撑部（32）的顶端一侧均设置有通孔（35），两个所述通孔（35）的中心轴线相互重合；

紧固件，所述紧固件包括螺柱（33）和锁紧螺母（34），所述螺柱（33）的螺杆一端依次贯穿两个所述通孔（35），并安装有所述锁紧螺母（34）；

所述被测件（20）的两端分别设置有安装吊环（21），所述安装吊环（21）安装在两个所述侧向支撑部（32）的相对面之间，所述安装吊环（21）套设在所述螺柱（33）的螺杆上。

8.根据权利要求4所述的一种加载试验装置，其特征在于，所述伸缩件（6）为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端与所述按压块（7）之间安装有压力传感器（22），所述电动伸缩杆、所述压力传感器（22）和所述减速机（12）分别与控制器和外接电源电连接。