模块式试验框架的制作方法

本发明涉及结构强度试验通用设备技术领域，尤其涉及一种模块式试验框架。

背景技术：

目前使用的结构强度试验框架设计时间是二十世纪八十年代，主体为槽钢焊接而成，配合承力地轨使用，由立柱、压梁、地脚螺栓等构成，参见图1～3所示，主要作用是固定试验件、工装夹具和作动筒，对试验件加载，搭建龙门架。

为适应不同类型、尺寸、规模的试验，构成传统试验框架的立柱和压梁规格繁多，外形不规则，占用大量空间，而且通用性差，搭建试验框架时稳定性差。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供模块式试验框架，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

模块式试验框架，包括多种型号的基本模块与斜撑模块，其中，基本模块包括一号基本模块、二号基本模块及三号基本模块，一号基本模块由一号端板、一号面板、一号对接板与一号腹板组成，二号基本模块由二号端板、二号面板、二号对接板、二号腹板组成，三号基本模块由三号端板、三号面板、三号对接板、三号腹板组成；并在一号端板上设置有一号端板阵列孔与一号端板圆孔，一号面板上设置有一号面板阵列孔与一号面板圆孔，一号对接板上设置有一号对接阵列孔与一号对接圆孔，二号基本模块、三号基本模块与一号基本模块上设置相同的孔；斜撑模块由斜撑第一立板、底板、斜撑第二立板、斜板组成，且在斜撑第一立板上设置有斜撑第一阵列孔与斜撑第一圆孔，底板上设置有底板阵列孔，斜板上设置有斜板阵列孔，一号基本模块、二号基本模块及三号基本模块与斜撑模块通过各自设置的阵列孔对接组成试验框架。

在本发明中，一号基本模块上设置有一号撑杆。

在本发明中，一号基本模块长度为2m，由两块一号端板、两块一号面板、两块一号对接板、两块一号腹板、四根一号撑杆组成。

在本发明中，一号面板上还设置有一号面板延长孔。

在本发明中，二号基本模块上设置有二号撑杆。

在本发明中，二号基本模块长度为3m，由两块二号端板、两块二号面板、四块二号撑杆、六块二号对接板、两块二号腹板组成。

在本发明中，三号基本模块上设置有三号撑杆。

在本发明中，三号基本模块长度为4m，由两块三号端板、两块三号面板、八块三号撑杆、十块三号对接板、两块三号腹板组成。

在本发明中，斜撑模块上还设置有撑板。

在本发明中，斜撑模块由一块斜撑第一立板、两块撑板、一块底板、一块斜撑第二立板、一块斜板组成。

在本发明中，底板上设置有底板圆孔。

在本发明中，斜板上设置有斜板方孔。

有益效果：本发明采用模块搭建试验框架，外形规则，便于存放，节省空间，且接口统一、任意互联、规格简单，通用性强，使用时按需拼装，组建自平衡框架，受力更好；同时不依赖承力地轨，对场地要求小；模块上设置有延长孔与地轨连接，以增强试验框架稳定性。

附图说明

图1是传统框架立柱示意图。

图2是传统框架压梁示意图。

图3是传统框架使用示意图。

图4是本发明的较佳实施例中的一号基本模块结构示意图。

图5是本发明的较佳实施例中的一号基本模块一号面板示意图。

图6是本发明的较佳实施例中的一号基本模块一号对接板示意图。

图7是本发明的较佳实施例中的一号基本模块一号端板示意图。

图8是本发明的较佳实施例中的二号基本模块结构示意图。

图9是本发明的较佳实施例中的三号基本模块结构示意图。

图10是本发明的较佳实施例中的斜撑模块斜上方视角立体图。

图11是本发明的较佳实施例中的斜撑模块斜下方视角立体图。

图12是本发明的较佳实施例中的作动筒固定座立体图。

图13是本发明的较佳实施例中的作动筒固定座正视图。

图14是本发明的较佳实施例中的作动筒固定座俯视图。

图15是本发明的较佳实施例中的模块各单元对接示意图。

图16是本发明的较佳实施例中的模块使用示意图。

图1～3中标识：1、2m立柱；2、3m立柱；3、4m立柱；4、压梁。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图4～16的模块式试验框架，包括一号基本模块5、一号端板501、一号端板阵列孔501a、一号端板圆孔501b、一号面板502、一号面板阵列孔502a、一号面板圆孔502b、一号面板延长孔502c、一号撑杆503、一号对接板504、一号对接阵列孔504a、一号对接圆孔504b、一号腹板505、二号基本模块6、二号端板601、二号面板602、二号撑杆603、二号对接板604、二号腹板605、三号基本模块7、三号端板701、三号面板702、三号撑杆703、三号对接板704、三号腹板705、斜撑模块8、斜撑第一立板801、斜撑第一阵列孔801a、斜撑第一圆孔801b、撑板802、底板803、底板阵列孔803a、底板圆孔803b、斜撑第二立板804、斜撑第二小孔804a、斜撑第二方孔804b、斜板805、斜板阵列孔805a、斜板方孔805b、作动筒固定座9、耳片901、通孔901a、底座902、底座阵列孔902a、紧固件10、试验件11、机翼接头12及液压作动筒13，一号基本模块5长度为2m，由两块一号端板501、两块一号面板502、两块一号对接板504、两块一号腹板505、四根一号撑杆503组成，一号端板501尺寸为300mm×300mm×15mm，设有直径为20mm、间距为100mm的矩形一号端板阵列孔501a和直径为90mm的一号端板圆孔501b；一号面板502尺寸为1970mm×300mm×15mm，设有直径为20mm、间距为100mm的矩形一号面板阵列孔502a、直径为90mm的一号面板圆孔502b、长度为200mm圆角直径为90mm的一号面板延长孔502c；一号撑杆503直径为20mm，长度为270mm，作用是支撑一号面板502增强稳定性，并方便一号基本模块5的取吊；一号对接板504尺寸为300mm×270mm×15mm，设有直径为20mm、间距为100mm的矩形一号对接阵列孔504a和直径为90mm的一号对接圆孔504b；一号腹板505尺寸为1970mm×270mm×10mm，两块腹板间距为110mm；

二号基本模块6长度为3m，由两块二号端板601、两块二号面板602、四块二号撑杆603、六块二号对接板604、两块二号腹板605组成；

三号基本模块7长度为4m，由两块三号端板701、两块三号面板702、八块三号撑杆703、十块三号对接板704、两块三号腹板705组成；

一号基本模块5、二号基本模块6与三号基本模块7结构对称，模块之间外形相同，区别在于模块的使用长度；

所述一号端板阵列孔501a、一号面板阵列孔502a、一号对接阵列孔504a用于模块之间的对接、固定试验件11、固定液压作动筒13、固定工装夹具等；

所述一号端板圆孔501b、一号面板圆孔502b、一号对接圆孔504b及一号面板延长孔502c的作用是：一方便模块之间、模块与试验件11之间的安装；二是配合地脚螺栓固定在承力地轨上增强稳定性；

斜撑模块8由一块斜撑第一立板801、两块撑板802、一块底板803、一块斜撑第二立板804、一块斜板805组成，斜撑第一立板801尺寸为300mm×285mm×15mm，设有直径为20mm、间距为100mm的矩形斜撑第一阵列孔801a和直径为90mm的斜撑第一圆孔801b，底板803尺寸为300mm×300mm×15mm，设有直径为20mm、间距为100mm的矩形底板阵列孔803a和直径为90mm的底板圆孔803b，斜撑第二立板804上设有直径为20mm的斜撑第二小孔804a和尺寸为80mm×80mm的斜撑第二方孔804b，斜板805上设有长度为20mm、圆角直径为20mm、间距为100mm的斜板阵列孔805a和80mm×80mm的斜板方孔805b；

斜撑模块8通过斜撑第一阵列孔801a、底板阵列孔803a及斜板阵列孔805a对接至组成框架后的一号基本模块5、二号基本模块6及三号基本模块7上，以增加框架整体的稳定性。

一号基本模块5、二号基本模块6及三号基本模块7与斜撑模块8采取钢板焊接结构，焊接时，焊接处钢板倒坡口，采取先点焊定位，再连续焊接，保证焊缝质量，焊接完后，进行时效处理，最后再加工模块上各个孔，各孔采取数控机床加工，以确保所有阵列孔的加工精度，满足安装时的互换性要求。

作动筒固定座9为整体件，耳片901上设有通孔901a，底座上设有直径为20mm、间距为100mm的矩形底座阵列孔902a，紧固件10为模块之间连接、以及固定试验件11、液压作动筒13、工装夹具时使用，每组紧固件10由螺栓、螺母、平垫圈、弹簧垫圈组成，螺栓光杆直径为20mm，螺纹为m20。

借鉴积木自由拼装思路，将框架分割成外观统一、有限规格、功能丰富的独立单元模块，如图16所示，为某机翼静力试验框架示意图，具体实施步骤如下：

1）根据试验件11规格及任务要求选用8件二号基本模块6、8件三号基本模块7、6件斜撑模块8、4件作动筒固定座9、1件试验件机翼11、5件机翼接头12、4件液压作动筒13、若干紧固件10；

2）按试验安装图的安装形式，将二号基本模块6、三号基本模块7、斜撑模块8进行组合，使用紧固件10通过阵列孔将模块之间连接；

3）使用紧固件10将机翼接头12安装在二号基本模块6上，再将试验件11安装在机翼接头12上；

4）使用紧固件10将作动筒固定座9安装在二号基本模块6上，再将液压作动筒13安装在作动筒固定座9上；

5）最后在框架上安装加载设备和测量设备，最终组成整个试验系统。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。