三軸多維度加載力學(xué)性能測試試驗臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三軸加載力學(xué)性能測試試驗臺，尤其是一種針對大型結(jié)構(gòu)件進行三軸多維度加載的力學(xué)性能測試試驗臺。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對機械結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能如強度、剛度、疲勞壽命等提出了更高的要求。目前，在現(xiàn)代科研和生產(chǎn)中，力模擬加載試驗是產(chǎn)品開發(fā)中一個非常重要的環(huán)節(jié)，所有的設(shè)計加工，都需要先對構(gòu)件的力學(xué)性能進行驗證，力學(xué)性能的好壞直接影響到對產(chǎn)品性能的研宄，甚至決定產(chǎn)品研制成功與否。此外，若對構(gòu)件的力學(xué)性能掌握不夠，將得不到合理的設(shè)計，會存在很大的安全隱患，產(chǎn)品的使用期限減短，造成極大的資源浪費，不符合現(xiàn)代綠色環(huán)保生產(chǎn)的要求。在國內(nèi)，現(xiàn)有的加載試驗機設(shè)備體積小，重量輕，承載能力不高，通常只適用于小型構(gòu)件，且只有一個或兩個方向上的加載力，力學(xué)性能測試不全面，測試結(jié)果不可靠，無法很好地滿足對構(gòu)件進行多維度、全方位、不同加載力的測試要求。尤其是對一些大型的疲勞結(jié)構(gòu)件而言，由于其工作載荷復(fù)雜，普通試驗臺難以對其進行全方位的加載試驗，無法由這些試驗臺得出可靠的性能參考數(shù)據(jù)，從而不能對構(gòu)件的性能進行驗證，只能通過實際操作來檢驗，這樣會增加生產(chǎn)的不確定因素和危險性，增加了生產(chǎn)成本。
[0003]經(jīng)文獻檢索，已經(jīng)公開的發(fā)明專利，申請?zhí)枮镃N201410244486，發(fā)明名稱為多功能力學(xué)性能測試試驗機，該發(fā)明采用驅(qū)動器結(jié)構(gòu)對物料進行加載，加載力不能得到可靠的控制；物料上需要安裝傳感檢測片，受環(huán)境因素的影響較大；且由于其空間本體結(jié)構(gòu)的限制，承載能力不高，結(jié)構(gòu)自身不能保證足夠的強度和剛度，無法完成對大型結(jié)構(gòu)件如機床部件等的力學(xué)性能測試。
[0004]國外對此類試驗平臺的設(shè)計與制造也相對較少，雖然開發(fā)的試驗平臺能夠?qū)?gòu)件進行力學(xué)性能測試，但現(xiàn)有測試設(shè)備的共同不足之處是不能完成對于結(jié)構(gòu)件尤其是大型結(jié)構(gòu)件的多維度、全方位、不同加載力的力學(xué)性能測試試驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有的測試設(shè)備不能滿足對結(jié)構(gòu)件尤其是大型結(jié)構(gòu)件進行全方位的性能測試要求，測試結(jié)果準(zhǔn)確度低等缺點，本發(fā)明是要提供一種三軸多維度加載力學(xué)性能測試試驗臺，用于解決對不同結(jié)構(gòu)件進行多維度、全方位、不同加載力的力學(xué)性能測試的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種三軸多維度加載力學(xué)性能測試試驗臺，包括框架支承組件、多維度加載組件、垂直加載組件、水平加載組件及電氣控制裝置，所述框架支承組件包括框架底座，基礎(chǔ)承臺，框架立柱，反力墻，固定橫梁，固定橫梁連接件，可移動橫梁，移動連接座，框架底座上安裝著基礎(chǔ)承臺，基礎(chǔ)承臺四角分別固定著框架立柱，左側(cè)的兩根框架立柱中間安裝著反力墻，框架立柱上端通過固定橫梁連接件連接著固定橫梁，固定橫梁通過移動連接座連接著可移動橫梁；所述的多維度加載組件包括I噸多維度加載油缸，減速機，圓立柱，可調(diào)整轉(zhuǎn)盤，拉壓力傳感器，位移傳感器，可動支撐座，脹緊套，升降導(dǎo)軌，位移傳感器和拉壓力傳感器分別安裝在I噸多維度加載油缸的末端和前端，I噸多維度加載油缸通過可調(diào)整轉(zhuǎn)盤與可動支撐座安裝在一起，可動支撐座通過脹緊套安裝在圓立柱上，圓立柱上端通過移動連接座與可移動橫梁安裝在一起，圓立柱下端固定在基礎(chǔ)承臺上，減速機與升降導(dǎo)軌螺旋連接，并固設(shè)在可動支撐座上；所述垂直加載組件包括10噸加載油缸和與之相應(yīng)的拉壓力傳感器、位移傳感器，所述10噸加載油缸通過移動連接座與可移動橫梁相連接；所述水平加載組件包括30噸加載油缸和與之相應(yīng)的拉壓力傳感器、位移傳感器，所述30噸加載油缸安裝在反力墻上。
[0007]移動連接座包括移動座上拉板，壓蓋，碟形彈簧，碟形彈簧座，深溝球軸承，支撐小軸，螺桿，移動座下拉板，移動座上拉板上安裝著壓蓋，壓蓋內(nèi)部的碟形彈簧套裝在碟形彈簧座上，碟形彈簧座平放在支撐小軸上，支撐小軸與深溝球軸承安裝在一起，移動座下拉板通過螺桿與移動座上拉板連接。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明使用穩(wěn)定可靠的液壓系統(tǒng)提供加載驅(qū)動力，通過I噸多維度加載油缸、10噸加載油缸、30噸加載油缸、拉壓力傳感器、位移傳感器的組合使用，在穩(wěn)定無沖擊的加載力作用下，可直接測出結(jié)構(gòu)件發(fā)生的形變位移量，應(yīng)用該試驗臺可以對結(jié)構(gòu)件尤其是大型結(jié)構(gòu)件如機床部件等進行全方位的力學(xué)性能測試。
[0009]2、本發(fā)明通過移動連接座中碟形彈簧滾動機構(gòu)的使用，可以方便快捷地調(diào)整可移動橫梁相對固定橫梁在X方向的位置，并同時帶動I噸多維度加載油缸和10噸加載油缸作X方向上的移動，以及調(diào)整I噸多維度加載油缸和10噸加載油缸相對可移動橫梁在Y方向的位置。
[0010]3、本發(fā)明通過框架底座、基礎(chǔ)承臺、框架立柱、反力墻、固定橫梁構(gòu)成了一個力封閉體，具有對大型結(jié)構(gòu)件的承載能力，同時確保加載油缸施加較大壓力時試驗臺自身保持足夠的剛度和強度，提高對結(jié)構(gòu)件進行測試時的準(zhǔn)確可靠性。且反力墻上設(shè)置有螺紋孔，可以根據(jù)測試要求，靈活調(diào)整30噸加載油缸的位置。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的主視圖；
圖2是圖1的右視圖；
圖3是移動連接座的主剖視圖；
圖4是多維度加載組件的主視圖；
圖5是多維度加載組件的剖視圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0013]請參閱圖1-5，本發(fā)明的三軸多維度加載力學(xué)性能測試試驗臺，主要由框架支承組件、多維度加載組件、垂直加載組件、水平加載組件及電氣控制裝置組成。
[0014]框架支承組件包括框架底座1，基礎(chǔ)承臺2，框架立柱3，反力墻4，固定橫梁7，固定橫梁連接件8，可移動橫梁10，移動連接座11?？蚣艿鬃鵌是用25_鋼板與槽鋼焊接而成，布置有交叉加強筋板，基礎(chǔ)承臺2是一個整體的鑄鐵平臺，作為固定安裝結(jié)構(gòu)件的工作平臺，固定在框架底座I上。在基礎(chǔ)承臺2四角分別固定連接著框架立柱3，框架立柱3是由25mm鋼板焊接而成。左側(cè)的兩根框架立柱3中間安裝著反力墻4?？蚣芰⒅?上端通過固定橫梁連接件8連接著固定橫梁7，固定橫梁7與框架立柱3、反力墻4、基礎(chǔ)承臺2及框架底座I構(gòu)成了一個力封閉體，具有足夠的剛度和強度。固定橫梁7通過移動連接座11連接著可移動橫梁10。
[0015]其中，移動連接座11包括安全塊16，移動座上拉板18，內(nèi)六角螺釘19、26，壓蓋20，碟形彈簧21，碟形彈簧座22，深溝球軸承23，支撐小軸24，螺桿25，移動座下拉板27，螺母28。移動座上拉板18通過內(nèi)六角螺釘19固定著壓蓋20，每個移動連接座11包含四個壓蓋20。在壓蓋20內(nèi)部，碟形彈簧21套裝在碟形彈簧座22上，碟形彈簧座22平放在支撐小軸24上，支撐小軸24與深溝球軸承23安裝在一起。安全塊16通過內(nèi)六角螺釘26固定在移動座下拉板27上，起到限制可移動橫梁10滑動的作用。移動座下拉板27通過螺桿25與移動座上拉板18連接，并由螺母28鎖定。此外，固定橫梁7與可移動橫梁10的連接，可移動橫梁10與10噸加載油缸9、圓立柱14的連接都是通過移動連接座11作為固定連接裝置。
[0016]當(dāng)試驗臺加載時，需要鎖緊移動連接座11上的螺母28，使可移動橫梁10、10噸加載油缸9、圓立柱14固定不動。當(dāng)根據(jù)測試要求需要調(diào)整加載油缸的位置時，只需要擰松螺母28并不需要卸下，在碟形彈簧21的作用下，移動連接座11與橫梁之間會產(chǎn)生一定的間隙，移動連接座11通過深溝球軸承23可以輕便地移動調(diào)整，并同時帶動可移動橫梁10作X方向上的移動，移動連接座11還可以帶動10噸加載油缸9、圓立柱14作Y方向上的移動，位置確定后鎖緊螺母28即可，可以靈活方便地滿足對不同結(jié)構(gòu)件的