[發(fā)明專利]一種柔性體扭轉(zhuǎn)剛度測試臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611148632.8
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106769537B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王立權(quán);李松羽;呂東;王剛;鞠明;金文學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G01N3/22
• 分類號: G01N3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種外載荷加載測試臺，尤其涉及一種柔性體扭轉(zhuǎn)剛度測試臺。

背景技術(shù)

柔性體與彈性軸承結(jié)構(gòu)類似，其內(nèi)襯與外殼均是金屬材料，內(nèi)部為金屬片與橡膠夾層的結(jié)構(gòu)，鋼板與橡膠之間添加粘合劑，最后通過高溫硫化的方式制成。

張力腿平臺中的頂部與底部筋腱連接器中均有柔性體為筋腱提供柔性，從而在張力腿平臺受到海上風(fēng)浪影響時為其提供支撐，是其核心受力部件。然而，橡膠是一種高分子材料，其材料特性是典型的超彈性，與普通的金屬材料不同，橡膠材料受力以后，只采用電腦仿真無法精準(zhǔn)的計算出其力學(xué)特性，故需設(shè)計特定的剛度測試臺，從而保證柔性體的性能。

類似的測試臺，如中國專利公開號CN 204495559 U，授權(quán)公告日2015年7月22日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為一種彈性軸承扭轉(zhuǎn)剛度測試裝置，該申請公開了一種螺旋槳用彈性軸承測試裝置，其不足之處在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且需將試件成對放置才能使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種柔性體扭轉(zhuǎn)剛度測試臺，可以將豎直載荷利用柔性體的受壓變形特性轉(zhuǎn)化為扭轉(zhuǎn)載荷，滿足對于較大測試力的要求，且噪聲低、振動小。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：包括底座、倒置在底座上的柔性體、設(shè)置在柔性體上端的加載蓋板，還包括頂板、豎直設(shè)置在頂板下端的限位柱，頂板的下端面由上至下還依次設(shè)置固定塊、上轉(zhuǎn)軸、力傳感器、下轉(zhuǎn)軸和加載塊，固定塊的兩側(cè)分別通過螺栓連接有一上側(cè)板，加載塊的兩側(cè)分別通過螺栓連接有一下側(cè)板，每個上側(cè)板和下側(cè)板上均設(shè)置有圓形通孔，所述固定塊的上端面與頂板的下端面固連，固定塊的下端面設(shè)置有與上轉(zhuǎn)軸配合的半圓形凹槽，上轉(zhuǎn)軸與力傳感器的上端固連且上轉(zhuǎn)軸設(shè)置在兩個上側(cè)板之間，所述下轉(zhuǎn)軸與力傳感器的下端固連且下轉(zhuǎn)軸設(shè)置在兩個下側(cè)板之間，所述加載塊的上端面設(shè)置有與下轉(zhuǎn)軸配合的半圓形凹槽，所述加載蓋板的一端設(shè)置有與限位柱配合的限位塊，限位塊的上表面是楔形面，所述加載蓋板的另一端設(shè)置有與加載塊下端面配合加載塊卡槽，所述加載蓋板上還設(shè)置有角度傳感器。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.所述柔性體由外至內(nèi)依次是柔性體外殼、柔性體鋼板、柔性體橡膠、柔性體內(nèi)襯，加載蓋板中心設(shè)置有線纜口，所述柔性體橡膠的表面設(shè)置有應(yīng)變片，所述柔性體內(nèi)襯的上端與加載蓋板下表面設(shè)置的圈楔形凹槽契合。

2.所述上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸均是兩端直徑小于中間部分直徑的階梯軸，且中間部分的長度與力傳感器的長度、固定塊的長度以及加載塊的長度相等，且階梯軸的兩端部分別與對應(yīng)的側(cè)板上的圓形通孔配合，加載塊和固定塊上的半圓形凹槽的直徑大于階梯軸中間部分的直徑。

3.所述底座的下端安裝在壓力試驗機(jī)的下平臺上、所述頂板的上端安裝在壓力試驗機(jī)的上平臺上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1.本發(fā)明可以通過更換柔性體底座和蓋板來對不同型號的柔性體進(jìn)行檢測，實現(xiàn)了在一臺測試臺上對不同型號柔性體剛度特性的檢測，通用型好；2.本發(fā)明采用厚度一定的加載蓋板可以使得柔性體扭轉(zhuǎn)軸線與柔性體半球形鋼板球心重疊，消除了軸線球心之差帶來的額外轉(zhuǎn)矩，提高了試驗精準(zhǔn)度；3.本發(fā)明采用與壓力試驗機(jī)配合加載的形式，壓力僅通過三次接觸傳遞到柔性體上并轉(zhuǎn)化為扭矩，配合力、角度傳感器，具有較高的傳遞效率及測量精度，并且省略加力裝置，節(jié)約了空間及成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的軸測圖；

圖2為本發(fā)明的右45°結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的剖視圖；

圖4為本發(fā)明加載裝置主要部件的分解圖；

圖5為本發(fā)明的上(下)轉(zhuǎn)軸的軸測圖。

圖6為本發(fā)明的工作原理圖。

圖中：11.底座、12.柔性體、120.柔性體外殼、121.柔性體鋼板、122.柔性體橡膠、123.柔性體內(nèi)襯、13.加載塊卡槽、14.加載蓋板、15.角度傳感器、16.線纜口、17.螺釘、21.加載塊、22.下轉(zhuǎn)軸、23.力傳感器、24.上轉(zhuǎn)軸、25.固定塊、26.側(cè)板、27.頂板、28.法蘭螺栓孔、31.限位柱、32.限位塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。