[發明專利]具有連續精確加載可變載荷的裝置

在審

• 申請號: 201510924135.1
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105445092A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 張勇強;陳李果;汪久根;張靖
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江雙環傳動機械股份有限公司
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

技術領域

本發明涉及一種加載裝置，尤其是涉及了一種具有連續精確加載可變載荷的裝置。

背景技術

工程結構試驗為模擬結構在實際受力工作狀態下的結構反應，必須對試驗對象施加載荷。目前，常用加載裝置的加載方式有以下幾種，其加載方式和相應不完善處如下：

(1)砝碼加載。改變砝碼重量，載荷變化不連續。

(2)凸輪加載。需要換一種變載荷序列，就需要換凸輪，成本太高。

(3)液壓加載。由于液壓泵的液體沖擊力(液動力)的作用，載荷變化不平穩，不能精確控制變化的載荷。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種具有連續精確加載可變載荷的裝置。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括移動加載裝置、支撐塊和平衡梁，支撐塊支撐在支撐點；移動加載裝置主要由直線電機、滑塊、加載砝碼和平衡梁上的滑軌組成，加載砝碼通過螺紋桿連接在滑塊的底部，平衡梁一端平行設有水平軸，平衡梁另一端加載載荷，滑塊活動套在水平軸中沿滑軌移動，水平軸與直線電機的輸出軸同軸連接。

所述的加載砝碼重量固定，通過滑塊和加載砝碼沿著滑軌在支撐點和直線電機之間一起移動實現對加載力連續精確的控制。

所述裝置平衡梁末端載荷的加載力是由以下的公式計算得到：

FN(t)=F1l1(t)l2]]>

公式中，F₁、l₁(t)分別為移動加載裝置的重力和重力作用點到支撐點的距離，F_N(t)、l₂分別為被加載載荷力和該力作用點到支撐點的距離。其中，F₁和l₂固定不變，F_N(t)隨著l₁(t)的改變作連續精確的改變。

所述裝置用于對高鐵、高級汽車或者戰斗機上軸承疲勞力學性能的測試試驗。

因此，當滑塊距離支撐點的距離改變時，移動加載裝置對支撐點的力矩也相應改變。若想要實現對支撐點力矩的平衡，在控制平衡梁另一端力的作用點到支撐點距離不變的情況下，所加載荷力的值就會相應改變。從而可以實現通過控制滑塊到支撐點的距離來實現連續精確加載的目的。

本發明具有的有益效果是：

本發明通過電機帶動螺紋軸轉動，實現滑塊的直線移動。改變滑塊到支撐點的距離，由對支撐點的力矩平衡知，在控制平衡梁另一端加載力力的作用點到支撐點距離不變的情況下，所加載荷力的值就會相應改變。

由上述原理知，這種加載力的改變是連續精確的，克服了現有技術中改變砝碼改變加載力的弊端，有利于增大對軸承壽命估計的精確性，可安全地被應用于生產生活中。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是本發明應用于環塊摩擦磨損試驗機上的示意圖。

圖4是本發明應用于軸承力學性能測試試驗中的示意圖。

其中：1、支撐塊，2、滑塊，3、平衡梁，4、加載砝碼，5、直線電機，6、滑軌，7、試塊，8、試環，9、軸，10、軸承，11、軸承座，12、帶套環的滑塊。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

本發明包括移動加載裝置、支撐塊1和平衡梁，支撐塊1支撐在支撐點。移動加載裝置如圖1和圖2所示，主要由直線電機5、滑塊2、加載砝碼4和平衡梁3上的滑軌6組成，加載砝碼4通過螺紋桿連接在滑塊2的底部，滑軌6一端平行設有水平軸，滑軌6另一端加載載荷，滑塊2活動套在水平軸中沿滑軌6移動，水平軸與直線電機5的輸出軸同軸連接。加載砝碼4重量固定，通過滑塊2和加載砝碼4沿著滑軌6在支撐點和直線電機5之間一起移動實現對加載力連續精確的控制。