[發(fā)明專利]一種平板結(jié)構(gòu)剛度自動測試的教學裝置

在審

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• 申請日: 2017-06-03
• 公開（公告）號: CN108986603A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳飛;崔旭建;胡嫚;姚凌云;胡宏坤
• 申請（專利權(quán)）人: 西南大學
• 主分類號: G09B23/06
• 分類號: G09B23/06;G09B23/10;G01M5/00
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本發(fā)明公開了一種平板結(jié)構(gòu)剛度自動測試的教學裝置，主要用于板件彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的測量。包括測量儀外殼，及可在測量儀外殼上滑動的測量儀本體，固連在測量儀本體上的壓力計總成，及與測量儀本體相嚙合的轉(zhuǎn)柄齒輪，及與轉(zhuǎn)柄齒輪同軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)柄，及與測力計本體相嚙合的位移齒輪，及設(shè)置在測量儀外殼上與位移齒輪同軸轉(zhuǎn)動的位移表總成，及設(shè)置在測量儀前殼上的自鎖卡扣，及中部開有圓形滑槽孔的上蓋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平板結(jié)構(gòu)剛度自動測試的教學裝置。

背景技術(shù)

平板結(jié)構(gòu)剛度自動測試的教學裝置是一種測量板件剛度的工具，剛度的測量是一項重要的工作，首先，板件彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度是工程機械中需要掌握的板件的重要的物理屬性，它是我們研究機械零件可靠性，疲勞耐久性的前提。當前各高校工程機械專業(yè)均有車輛工程專業(yè)，開設(shè)有材料力學，理論力學，工程材料，汽車車身設(shè)計等相關(guān)課程，都涉及到相關(guān)板件等的剛度知識，并開設(shè)有相對應的剛度測量的試驗，然而目前卻沒有相對應的板件剛度測量的儀器，剛度試驗僅僅是就地取材，約束條件與理想約束偏差較大，板件壓力和變形的數(shù)據(jù)測量也顯得相當粗略，導致實驗系統(tǒng)總誤差很大，計算結(jié)果和真實數(shù)據(jù)偏差較大，導致雖開設(shè)有相應剛度測量的實驗課，卻并未真正起到學生對板件剛度測量操作理解的效果。

發(fā)明內(nèi)容

對板件進行彎曲剛度測定時，其理論約束模型為圖2所示：板件一端固定，另一端水平方向不加以約束，在力F作用下，板件沿力的方向發(fā)生彎曲產(chǎn)生線位移Δ=H/L，用F/Δ評價板間的剛度值。

對板件進行扭轉(zhuǎn)剛度測定時，其理論約束模型為圖3所示：其中一個角固定，其余三個角分別進行不完全約束。在力F的作用下，板件發(fā)生彎曲變形產(chǎn)生單位角位移α=θ/L,用TB/α表示扭轉(zhuǎn)剛度值。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡便，容易掌握和使用，結(jié)構(gòu)輕便，測量數(shù)據(jù)精確，可實現(xiàn)模塊化，實用性和適用性廣，前期安裝組合簡單，后期拆卸維護方便，使用壽命長，安全可靠的一種平板結(jié)構(gòu)剛度自動測試的教學裝置。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：包括測量儀外殼，及可在在測量儀外殼上滑動的測量儀本體，固連在測量儀本體上的壓力計總成，及與測量儀本體相嚙合的轉(zhuǎn)柄齒輪，及與轉(zhuǎn)柄齒輪同軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)柄，及與測力計本體相嚙合的位移齒輪，及設(shè)置在測量儀外殼上與位移齒輪同軸轉(zhuǎn)動的位移表總成，及設(shè)置在測量儀前殼上的自鎖卡扣，及中部開有圓形滑槽孔的上蓋，及安裝整個測量儀總成的托板，及支撐托板的橫向滑桿和縱向滑桿，及與橫向滑桿固連的橫向齒輪，及與縱向滑桿固連的縱向齒輪，及控制橫向滑桿轉(zhuǎn)動的橫向手輪，及控制縱向滑桿轉(zhuǎn)動的縱向齒輪，及支撐橫向滑桿橫向移動的橫梁，及支撐縱向滑桿橫向移動的縱梁，及設(shè)置在橫梁上與橫向齒輪相嚙合的橫向齒條，及設(shè)置在縱梁上與縱向齒輪相嚙合的橫向齒條，及設(shè)置在測量儀支柱上支撐待測的且可伸縮的板件伸縮臂，及支撐伸縮臂的可轉(zhuǎn)動支撐臂，及保持伸縮臂和支撐臂相互位置固定的旋緊蓋，及可在支柱上滑動并可保持支撐臂一定高度的滑套，及支撐測量儀總成的測量儀支柱，及安裝支柱的底板。測量儀外殼和前殼，壓力計總成和測量儀本體，位移表總成和前殼，桌面面板和支架，測量儀外殼和托板，滑套與支柱之間均用螺釘螺母連接。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述上蓋通過榫卯結(jié)構(gòu)嵌入外殼和前殼之間，外殼和前殼均通過螺栓與上蓋連接，進而完成整個測量裝置總成的裝配。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述托板通過螺母旋緊與橫向滑桿和縱向滑桿保持相對位置固定進而實現(xiàn)托板自鎖。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述測量儀本體前側(cè)面三角形階梯與自鎖卡扣相配合完成自鎖效果，自鎖卡扣通過銷軸連接在前殼上，通過扭轉(zhuǎn)彈簧壓緊在測量儀本體前側(cè)的三角形階梯上。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述測量儀本體左側(cè)面漸開線齒條與轉(zhuǎn)柄齒輪相嚙合，其傳動比可通過轉(zhuǎn)柄齒輪尺寸控制，操作者可通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)柄，轉(zhuǎn)動與之通過普通平鍵相連接保證同軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)柄齒輪轉(zhuǎn)動，進而控制測量儀本體向下運動。