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一种持续稳定的正压力加载装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种持续稳定的正压力加载装置，包括固定装置和旋杆弹簧装置；其中，固定装置包括顶板和对称焊接在其两侧的两个侧板，且两个侧板之间焊接有加强板，顶板的中心位置上开设有螺纹孔，加强板上开设有与螺纹孔的中心线相重合的通孔；旋杆弹簧装置包括主杆、弹簧和施压杆，主杆的周向开设有螺纹，主杆与顶板上的螺纹孔螺纹配合，主杆的底端焊接有螺孔承压块，螺孔承压块的底端焊接有第一凸起；施压杆穿过加强板上的通孔，施压杆的顶端焊接有承压块，承压块的顶端焊接有第二凸起，弹簧设置在螺孔承压块与承压块之间，其两端分别套在第一凸起和第二凸起上。本发明能够方便解决试验条件下正压力加载难以持续的问题。
【专利说明】一种持续稳定的正压力加载装置
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及试验装置【技术领域】，具体涉及一种持续稳定的正压力加载装置。
【【背景技术】】
[0002]试验成为现在科学研究中一种必不可少的手段，尽可能准确地复现真实情况是试验中最为关注的问题之一，然而由于试验条件限制以及其复杂性很难做到准确模拟。试验中经常需要对物体表面施加一定大小的正压力，以达到测试的要求。但是现有的正压力加载设备很难做到采用简单的结构实现对于已知大小正压力的加载和测量。
【
【发明内容】
】
[0003]本发明的目的在于提供一种持续稳定的正压力加载装置，该装置操作简单，使用方便，加载精度可依据装置中选用的弹簧性能的不同而调节，以满足不同测试过程中对于不同精度连续可调节正压力的要求。[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种持续稳定的正压力加载装置，包括固定装置和旋杆弹簧装置；其中，固定装置包括顶板和对称焊接在其两侧的两个侧板，且两个侧板之间焊接有加强板，顶板的中心位置上开设有螺纹孔，加强板上开设有与螺纹孔的中心线相重合的通孔；
[0006]旋杆弹簧装置包括主杆、弹簧和施压杆，主杆的周向开设有螺纹，主杆与顶板上的螺纹孔螺纹配合，主杆的底端焊接有螺孔承压块，螺孔承压块的底端焊接有第一凸起；施压杆穿过加强板上的通孔，施压杆的顶端焊接有承压块，承压块的顶端焊接有第二凸起，弹簧设置在螺孔承压块与承压块之间，其两端分别套在第一凸起和第二凸起上。
[0007]本发明进一步改进在于，两个侧板的底端分别焊接有一个支撑底板，且两个支撑底板对称设置，每个支撑底板均开设有两个槽孔。
[0008]本发明进一步改进在于，弹簧选用标准的压力弹簧。
[0009]本发明进一步改进在于，至少有一个侧板上设有刻度尺。
[0010]本发明进一步改进在于，施压杆与加强板上的通孔之间为间隙配合。
[0011]本发明进一步改进在于，主杆相对于螺孔承压块的一端设置有用于给主杆提供轴向力的旋杆。
[0012]本发明进一步改进在于，工作时，将固定装置固定安装在试验平台上，施压杆对准试验件需要模拟加载应力的位置，然后按照预设的预紧力固定正压力加载装置；之后，旋转主杆使其位置不断下移，推动螺孔承压块压缩弹簧，弹簧受到压力而发生弹性变形产生弹性力，弹性力通过承压块作用到施压杆上，施压杆再把压力传递到施压杆底端的试验件上，通过调节弹簧的压缩量，达到控制试验件上加载应力的目的。
[0013]相对于现有技术，本发明的优点在于:
[0014]I)本发明正压力加载装置，能够方便解决试验条件下正压力加载难以持续的问题；2)该装置使用方便，体积相对较小；3)弹簧的压缩状态可通过旋转旋杆来调节的，能实现试验件在不同正应力下运行状况的测量，优选地，固定装置侧板上带有刻度，方便实现载荷连续可调；4)固定装置底部的位置是可调的，能够模拟大多数测试位置在运行时受到正压力的情况；5)通过替换不同刚度的加载弹簧实现各种精度加载要求。
【【专利附图】

【附图说明】】
[0015]图1是本发明正压力加载装置的主视图；
[0016]图2是本发明正压力加载装置的左视图；
[0017]图3是本发明正压力加载装置的俯视图。
[0018]图中:1_顶板；2_侧板；3_加强板；4_支撑底板；5-槽孔；6-主杆；7-旋杆；8_刻度尺；9_螺孔承压块；10_第一凸起；11_弹簧；12_第二凸起；13_承压块；14_施压杆。
【【具体实施方式】】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0020]参见图1至图3，本发明一种持续稳定的正压力加载装置，包括固定装置和旋杆弹
簧装置。
[0021]其中，固定装置包括顶板I和对称焊接在其两侧的两个侧板2，且两个侧板2之间焊接有加强板3，顶板I的中心位置上开设有螺纹孔，加强板3上开设有与螺纹孔的中心线相重合的通孔；两个侧板2的底端分别焊接有一个支撑底板4，且两个支撑底板4对称设置，支撑底板4放置于试验平台上，支撑底板4上开有两个槽孔5用于固定加载位置。侧板2的边缘上有刻度尺8，以方便定量调节装置的加载应力。
[0022]其中，加载的应力主要由弹簧的弹性力和装置的重力组成。对于弹性力，依据“胡克定律”，在弹性范围内，弹簧的压缩量与所受的力的大小成正比，可以得到弹簧底部对施压杆的弹性力。弹性力公式:F = kx，F为弹力，k为劲度系数，X为弹簧压缩的长度。弹簧参数主要有弹簧丝直径、弹簧外径和内径、节距、有效圈数和螺旋方向；装置的重力影响主要是旋杆弹簧装置中的施压杆及其上端的承压块的重力影响，可以由牛顿第二定律计算，这时重力是G = mg ;加载的应力就有kx+mg,对该加载应力进行测量标定便可以得到固定装置侧面上的刻度尺数值。
[0023]旋杆弹簧装置包括主杆6、弹簧11和施压杆14，主杆6的周向开设有螺纹，主杆6与顶板I上的螺纹孔螺纹配合，主杆6的底端焊接有螺孔承压块9，螺孔承压块9的底端焊接有第一凸起10 ;施压杆14穿过加强板3上的通孔，且施压杆14与加强板上3的通孔之间为间隙配合。施压杆14的顶端焊接有承压块13，承压块13的顶端焊接有第二凸起12，弹簧11设置在螺孔承压块9与承压块13之间，其两端分别套在第一凸起10和第二凸起12上，使弹簧11在受压缩的时候不会发生滑移。弹簧11选用标准的压力弹簧，装置的压力加载范围设定在压力弹簧弹性范围之内。主杆6相对于螺孔承压块9的一端设置有用于给主杆6提供轴向力的旋杆7，其对称设置于主杆6的两侧，可通过旋转旋杆7来给主杆6提供周向力。
[0024]为了对本发明一种持续稳定的正压力加载装置进一步了解，现对其工作过程做一说明。
[0025]首先，将本发明固定装置固定安装在试验平台上，施压杆14对准试验需要模拟加载应力的位置，然后按照预设的预紧力固定正压力加载装置。之后，旋转旋杆7使主杆6位置不断下移，推动螺孔承压块9压缩弹簧11，弹簧11受到压力而发生弹性变形产生弹性力，弹性力通过承压块13作用到施压杆14上，施压杆14再把压力传递到施压杆14底端的试验位置。通过调节弹簧11的压缩量，达到控制试验件上加载应力的目的，对于试验件上需要加载的一定的应力，可以参照正压力加载装置侧板2上的刻度尺8来调整。最后，根据建立的试验条件进行试验，为科学研究提供科学依据。
【权利要求】
1.一种持续稳定的正压力加载装置，其特征在于，包括固定装置和旋杆弹簧装置；其中，固定装置包括顶板(1)和对称焊接在其两侧的两个侧板(2)，且两个侧板(2)之间焊接有加强板(3)，顶板(1)的中心位置上开设有螺纹孔，加强板(3)上开设有与螺纹孔的中心线相重合的通孔； 旋杆弹簧装置包括主杆(6)、弹簧(11)和施压杆(14)，主杆(6)的周向开设有螺纹，主杆(6)与顶板(1)上的螺纹孔螺纹配合，主杆(6)的底端焊接有螺孔承压块(9)，螺孔承压块(9)的底端焊接有第一凸起(10);施压杆(14)穿过加强板(3)上的通孔，施压杆(14)的顶端焊接有承压块(13)，承压块(13)的顶端焊接有第二凸起(12)，弹簧(11)设置在螺孔承压块(9)与承压块(13)之间，其两端分别套在第一凸起(10)和第二凸起(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种持续稳定的正压力加载装置，其特征在于，两个侧板(2)的底端分别焊接有一个支撑底板(4)，且两个支撑底板(4)对称设置，每个支撑底板(4)均开设有两个槽孔(5)。
3.根据权利要求1所述的一种持续稳定的正压力加载装置，其特征在于，弹簧(11)选用标准的压力弹簧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种持续稳定的正压力加载装置，其特征在于，至少有一个侧板(2)上设有刻度尺(8)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种持续稳定的正压力加载装置，其特征在于，施压杆(14)与加强板(3)上的通孔之间为间隙配合。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种持续稳定的正压力加载装置，其特征在于，主杆(6)相对于螺孔承压块(9)的一端设置有用于给主杆(6)提供轴向力的旋杆(7)。
7.根据权利要求6所述的一种持续稳定的正压力加载装置，其特征在于，工作时，将固定装置固定安装在试验平台上，施压杆(14)对准试验件需要模拟加载应力的位置，然后按照预设的预紧力固定正压力加载装置；之后，旋转主杆(6)使其位置不断下移，推动螺孔承压块(9)压缩弹簧(11)，弹簧(11)受到压力而发生弹性变形产生弹性力，弹性力通过承压块(13)作用到施压杆(14)上，施压杆(14)再把压力传递到施压杆(14)底端的试验件上，通过调节弹簧(11)的压缩量，达到控制试验件上加载应力的目的。
【文档编号】G01D11/00GK103940458SQ201410171871
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】谢永慧, 袁瑞山, 赵伟, 张强, 张荻 申请人:西安交通大学