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专利名称：一种用于测试强度和刚度的试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及零部件试验技术领域，特别涉及一种用于测试强度和刚度的试验
>J-U ρ α装直。
背景技术：
目前，在汽车制造领域，踏步支架等踏板类零件的刚度、强度测试需求较多，特别对于悬臂式踏步支架，其刚度、强度是评价其乘降性及可靠性的重要参考指标。 当前对踏步支架等踏板类零件进行刚度、强度试验的加载形式主要以下两种I)采用电液伺服系统加载，通过计算机和电控系统，控制液压动作器，进行加载；采集力和位移信号，通过计算机软件转换形成力-位移曲线。电液伺服系统的优点是系统稳定，控制精度高，但该系统的设备十分昂贵，调试时间长。2)采用砝码加载，用百分表测量位移值，采用最小二乘法拟合出力一位移曲线。这种方法优点是成本低，缺点是精度低，测量结果准确度不高。综上所述，提出一种新的、更实用的零部件刚度、强度试验装置仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提出一种零部件刚度、强度试验装置，为降低试验成本、确保试验结果具有相当准确性提供基础。本实用新型提供了一种用于测试强度和刚度的试验装置，包括底座、固设于所述底座一侧的加载部件、固设于所述底座另一侧的夹持部件、设于所述加载部件和夹持部件之间的传力部件、位移传感器、数据采集装置、一端与所述传力部件连接另一端用于与试验部件连接的拉力传感器，所述加载部件包括两根相互平行的、竖直固设于所述底座上的导轨及设于所述导轨之间、可相对于所述导轨上下移动的横梁；所述传力部件与所述横梁连接，用于将所述加载部件产生的拉力传递至试验部件上，所述拉力传感器用于测量所述传力部件传递的力，所述位移传感器固定于底座上，用于获取试验部件测试部位的位移，所述数据采集装置用于记录所述拉力传感器和位移传感器获取的数据信息，并根据所述数据信息生成力-位移曲线。进一步地，所述传力部件包括设于所述横梁下方的第一定滑轮、设于所述底座上的第二定滑轮及绕经所述第一定滑轮和第二定滑轮的拉索，所述拉索的一端与所述横梁连接，其另一端与所述拉力传感器连接。进一步地，所述底座上设有一组平行的T形槽，所述加载部件、夹持部件、第一定滑轮和第二定滑轮均通过所述T形槽和T形螺栓固设于所述底座上。进一步地，所述横梁底面的中心处设有卡持部，所述卡持部用于与所述拉索连接，所述第一定滑轮设于所述卡持部的正下方。进一步地，所述加载部件为材料试验机。[0013]进一步地，还包括千斤顶，所述千斤顶用于驱动所述横梁相对于所述导轨上下移动。[0014]进一步地，所述加载部件包括电机，所述导轨为空心结构，导轨内设有齿条，所述 横梁两端设有齿轮，所述电机、齿条、齿轮配合，用于驱动所述横梁上下运动。[0015]进一步地，加载部件还包括底板和油缸，所述导轨通过所述底板固设于所述底座 上，所述油缸的一端与底板连接，另一端与所述横梁连接，所述油缸用于驱动所述横梁相对 于导轨运动。[0016]进一步地，所述油缸的数量为两个，且该两个油缸对称布置在所述横梁的两端。[0017]进一步地，所述导轨为空心结构，所述油缸设于所述导轨内。[0018]本实用新型提出的用于测试强度和刚度的试验装置与采用电液伺服加载系统的 试验装置相比，不需要专用的控制系统，且结构简单，具有成本低的优点；与采用砝码加载 的试验装置相比，它可以根据拉力传感器和位移传感器获取的数据信息自动生成力-位移 曲线，避免了人工测量产生的误差，因此，具有精度高的优点。


[0019]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新 型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在 附图中[0020]图1为本实用新型实施例提供的用于测试强度和刚度的试验装置的结构示意图；[0021]图2为图1所示的试验装置在试验状态下的示意图。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。
以下结合附图1和附图2对本实用新型的实施例进行详细说明。[0023]为降低试验成本、确保试验结果具有相当准确性提供基础，本实用新型实施例提 供了一种用于测试强度和刚度的试验装置，包括底座1、固设于所述底座I 一侧的加载部件 2、固设于所述底座I另一侧的夹持部件3、设于所述加载部件2和夹持部件3之间的传力 部件4、一端与所述传力部件4连接另一端用于与试验部件10连接的拉力传感器5、位移传 感器6及数据采集装置7，所述加载部件2包括两根相互平行的、竖直固设于所述底座I上 的导轨21及设于所述导轨21之间、可相对于所述导轨21上下移动的横梁22 ;所述传力部 件4与所述横梁22连接，用于将所述加载部件2产生的拉力传递至试验部件10上，所述拉 力传感器5用于获取所述传力部件4传递的力，所述位移传感器6固定于底座I上，用于获 取试验部件10预定部位的位移，所述数据采集装置7用于记录所述拉力传感器5和位移传 感器6获取的数据信息，并根据所述数据信息生成力-位移曲线。需要说明的是，底座I 一 侦U、底座I另一侧仅为相对概念，只表示它们之间具有一定距离。该试验装置可用于测试汽 车踏板类零部件的强度和刚度，如图2所示，在试验时，将拉力传感器5与试验部件10测试 部位连接，使位移传感器6的测量端抵靠住试验部件10的测试部位，在加载部件2的横梁 22往上运动过程中，传力部件4将加载装置2产生的拉力改变方向后传递给拉力传感器5， 进而传递至试验部件10，在此过程中，拉力传感器可以获得拉力的大小，位移传感器6可以获得试验部件10测试部位的位移，数据采集装置7根据上述两者获得的力和位移信息生成力-位移曲线，技术人员可以从该力-位移曲线中获知试验部件10的强度和刚度。本实用新型实施例提出的用于测试强度和刚度的试验装置与采用电液伺服加载系统的试验装置相比，不需要专用的控制系统，且结构简单，具有成本低的优点；与采用砝码加载的试验装置相比，它可以根据拉力传感器5和位移传感器6获取的数据信息自动生成力-位移曲线，避免了人工测量产生的误差，因此，具有精度高的优点。在上述技术方案中，传力部件4可以包括设于横梁22下方的第一定滑轮42、设于底座I上的第二定滑轮43及绕经第一定滑轮42和第二定滑轮43的拉索41，拉索41的一端与横梁22连接，其另一端与拉力传感器5连接。这里通过设置两个定滑轮，一方面可以确保拉力传递的效率，另一方面，可以方便的改变拉力的方向。当然，这里两个定滑轮起到的改变拉力方向的功能可以通过别的方式去实现，比如在定滑轮相应位置设置孔或拉环，将拉索41穿过这些孔和拉环即可。因拉索41与孔(或者环)之间为滑动摩擦，通过设置孔(或拉环)来导向的方式相对定滑轮的方式，拉力传递效率要低一些。另外，这里为达到相对较好的传力效果而将定滑轮数量设置成两个，在某些要求相对低的场合，定滑轮数量也可以设置成一个，当然也可以设置成多个。在上述技术方案中，底座I上设有一组平行的T形槽8，加载部件2、夹持部件3、第一定滑轮42和第二定滑轮43均通过T形槽8和T形螺栓固设于底座I上。通过在底座上设置T形槽，然后利用T形螺栓将相关部件固定于底座上1，这种结构使得加载部件2、夹持部件3、第一定滑轮42和第二定滑轮43在底座上的安装比较简便，另外它们的位置可以根据需要，非常方便的进行调整。为方便横梁22与拉索41的连接，可以在横梁22底面的中心处设有卡持部9，卡持部9用于与拉索41连接，第一定滑轮42设于卡持部9的正下方。这里卡持部件的结构可以类似于钩子、环形槽、夹子等等。为便于给加载部件2提供动力，横梁22的驱动可以有多种方式，比如以下方式中的一种I)在底座上设置千斤顶，千斤顶的伸缩杆抵靠在横梁22的底面即可，横梁22在千斤顶的升力作用下往上运动。2)将导轨21设置成空心结构，导轨21内设有齿条，横梁22两端设有齿轮，通过电机、齿条、齿轮配合，可以驱动横梁22上下运动。3)在加载装置2上设置油缸，导轨21通过底板11固设于底座I上，油缸的一端与底板11连接，另一端与横梁22连接。为使横梁22受力平衡，油缸的数量可以为两个，且该两个油缸对称布置在横梁22的两端。同时，为使结构更加紧凑，可以将导轨21设置成空心结构，将油缸设于导轨21内。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于测试强度和刚度的试验装置，其特征在于，包括底座(I)、固设于所述底座(1)一侧的加载部件(2)、固设于所述底座(I)另一侧的夹持部件(3)、设于所述加载部件(2)和夹持部件(3)之间的传力部件(4)、位移传感器(6)、数据采集装置(7)、一端与所述传力部件(4)连接另一端用于与试验部件(10)连接的拉力传感器(5)，所述加载部件(2)包括两根相互平行的、竖直固设于所述底座(I)上的导轨(21)及设于所述导轨(21)之间、可相对于所述导轨(21)上下移动的横梁(22);所述传力部件(4)与所述横梁(22)连接，用于将所述加载部件(2)产生的拉力传递至试验部件(10)上，所述拉力传感器(5)用于测量所述传力部件(4)传递的力，所述位移传感器(6 )固定于底座(I)上，用于获取试验部件(10 )测试部位的位移，所述数据采集装置(7 ) 用于记录所述拉力传感器(5)和位移传感器(6)获取的数据信息，并根据所述数据信息生成力-位移曲线。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述传力部件(4)包括设于所述横梁 (22)下方的第一定滑轮(42)、设于所述底座(I)上的第二定滑轮(43)及绕经所述第一定滑轮(42)和第二定滑轮(43)的拉索(41)，所述拉索(41)的一端与所述横梁(22)连接，其另一端与所述拉力传感器(5)连接。
3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述底座(I)上设有一组平行的T形槽(8)，所述加载部件(2)、夹持部件(3)、第一定滑轮(42)和第二定滑轮(43)均通过所述T 形槽(8)和T形螺栓固设于所述底座(I)上。
4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述横梁(22)底面的中心处设有卡持部(9)，所述卡持部(9)用于与所述拉索(41)连接，所述第一定滑轮(42)设于所述卡持部(9)的正下方。
5.根据权利要求1至4任一项所述的试验装置，其特征在于，所述加载部件(2)为材料试验机。
6.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，还包括千斤顶，所述千斤顶用于驱动所述横梁(22)相对于所述导轨(21)向上移动。
7.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，所述加载部件(2)包括电机，所述导轨(21)为空心结构，导轨(21)内设有齿条，所述横梁(22)两端设有齿轮，所述电机、齿条、 齿轮配合，用于驱动所述横梁(22 )上下运动。
8.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，加载部件(2)还包括底板和油缸，所述导轨(21)通过所述底板固设于所述底座(I)上，所述油缸的一端与底板连接，另一端与所述横梁(22)连接，所述油缸用于驱动所述横梁(22)相对于导轨(21)运动。
9.根据权利要求8所述的试验装置，其特征在于，所述油缸的数量为两个，且该两个油缸对称布置在所述横梁(22)的两端。
10.根据权利要求9所述的试验装置，其特征在于，所述导轨(21)为空心结构，所述油缸设于所述导轨(21)内。
专利摘要本实用新型提供了一种用于测试强度和刚度的试验装置，包括底座、固设于底座一侧的加载部件、固设于底座另一侧的夹持部件、设于加载部件和夹持部件之间的传力部件、一端与传力部件连接另一端用于与试验部件连接的拉力传感器、位移传感器及数据采集装置，加载部件包括两根相互平行的、竖直固设于底座上的导轨及设于导轨之间、可相对于导轨上下移动的横梁，拉力传感器用于获取传力部件传递的力，位移传感器用于获取试验部件测试部位的位移，数据采集装置用于根据压力传感器和位移传感器获取的数据信息生成力-位移曲线。该试验装置可用于测试零部件的刚度和强度，具有结构简单、成本低的优点。
文档编号G01M13/00GK202836948SQ20122049778
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者汪双柱, 毛招凤, 庄良飘 申请人:三一重工股份有限公司