多自由度可调式力学试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及力学试验装置，尤其是涉及多自由度可调式力学试验装置。
【背景技术】
[0002]力学试验装置是产品研制过程中必不可少的加力件，用于产品力学试验的加力。它通过特定的接口和受试件连接在一起，利用自身的形状结构来传递和变换静载荷(含力学和力矩)，用来验证产品的静强度是否满足要求。由于受试件的形状各异，因此需要根据各受试件设计制造加力件，但是设计和制造受试件需要大量人力、物力、时间和经费投入。如何设计一种通用型加力件来满足形状各异的受试件，是本领域技术人员研究的课题。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供一种多自由度可调式力学试验装置。
[0004]为实现上述目的，本发明采取下述技术方案:
本发明所述的多自由度可调式力学试验装置，包括主梁组件和设置在所述主梁组件上的自由度调节件，所述主梁组件由圆柱主梁和固定在所述圆柱主梁外周面上用于与受试件连接的联接组件构成；所述自由度调节件由承力环杆组件、活动承力梁组件和终端叉耳组件构成；所述承力环杆组件由一对承力杆和焊接于所述每个承力杆一端的第一承力环构成，所述第一承力环活动套装在圆柱主梁上，在第一承力环上设置有第一紧固螺钉；所述活动承力梁组件由空心圆柱梁和焊接在所述空心圆柱梁两端的导向管、以及焊接在两个导向管上的双吊耳构成，所述两个导向管分别活动套装在对应的承力杆上，在两个导向管上分别设置有第二紧固螺钉；所述终端叉耳组件由一对第二承力环、沿径向固定在所述第二承力环外周面上的叉耳和第三紧固螺钉构成，所述两个第二承力环分别活动套装在空心圆柱梁上；在所述圆柱主梁外周面上设置有圆弧标线尺；在所述承力杆表面沿其纵向设置有直线标线尺。
[0005]设置在所述主梁组件上的自由度调节件为三组。
[0006]本发明优点在于采取分体旋转平移式多自由度的设计结构，其所有加力点的位置和方向都是可调的。因此，在新的产品研制过程中，可以不用设计制造新的加力件，大大节约了研制经费，缩短研制周期。对不同的受试件需要力学试验时，只需对本发明所示的加力件进行相应的调节即可。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的结构示意图。
[0008]图2是本发明所述主梁组件的结构示意图。
[0009]图3是本发明所述自由度调节件的结构示意图。
[0010]图4是本发明所述承力环杆组件的结构示意图。
[0011]图5是本发明所述活动承力梁组件的结构示意图。
[0012]图6是本发明所述终端叉耳组件的结构示意图。
[0013]图7是本发明的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1、图7所示，本发明所述的多自由度可调式力学试验装置，由主梁组件和设置在主梁组件上的三组结构相同的自由度调节件构成；如图2所示，主梁组件由圆柱主梁1和固定在圆柱主梁1外周面上用于与受试件连接的联接组件2构成；如图3所示，自由度调节件由承力环杆组件、活动承力梁组件和终端叉耳组件构成；如图3、图4所示，承力环杆组件由一对承力杆3.1、3.2和焊接于每个承力杆3.1、3.2 —端的第一承力环4.1,4.2构成，两个第一承力环4.1、4.2活动套装在圆柱主梁1，在两个第一承力环4.1、4.2上设置有第一紧固螺钉5.1、5.2 ;如图3、图5所示，活动承力梁组件由空心圆柱梁6和焊接在空心圆柱梁6两端的导向管7.1、7.2、以及焊接在两个导向管7.1、7.2上的双吊耳8.1、8.2构成，两个导向管7.1、7.2分别活动套装在对应的承力杆3.1、3.2上，在两个导向管7.1、7.2上分别设置有第二紧固螺钉9.1、9.2 ;终端叉耳组件如图3、6所示，由一对第二承力环10.1、10.2、沿径向固定在第二承力环10.1、10.2外周面上的叉耳11.1、11.2和第三紧固螺钉12.1、12.2构成，两个第二承力环10.1、10.2分别活动套装在空心圆柱梁6上；如图2、图4所示，在圆柱主梁1外周面上设置有圆弧标线尺13 ;在两承力杆3.1、3.2表面沿其纵向设置有直线标线尺14.1、14.2。
[0015]本发明对受试件产品进行力学试验时，通过主梁组件上的联接组件2安装在受试件产品上，通过力学计算公式计算出每个加力点的位置和方向，每个加力点实体是由终端叉耳组件上的叉耳11.1、11.2来实现的。在加力件上调整各个叉耳11.1、11.2的位置和方向，将试验所需的叉耳11.1、11.2位置和方向确定好以后，即可进行力学试验。
[0016]主梁组件作为其它构件的安装基础，联接组件2作用是和受试件产品进行联接，具有较高的精度和强度。
[0017]承力环杆组件本身提供两个自由度，即:一个平动，一个转动。承力环杆组件的作用是传递叉耳11.1、11.2的载荷到主梁。
[0018]活动承力梁组件的作用是，一方面传递叉耳11.1,11.2的载荷到受试件，另一方面提供一个自由度到叉耳11.1、11.2。
[0019]终端叉耳组件是最末端的构件，也是终端受力单元。它与外界的加载设备，如作动筒、钢丝绳等。终端叉耳组件可以产生一个平动一个转动的自由度。加上承力环杆组件传递过来的两个自由度，构成多自由度可调节系统。
[0020]圆弧标线尺13和直线标线尺14.1、14.2分别附着在主梁组件和承力环杆组件上，它们的作用是标定和定位。
【主权项】
1.一种多自由度可调式力学试验装置，其特征在于:包括主梁组件和设置在所述主梁组件上的自由度调节件，所述主梁组件由圆柱主梁和固定在所述圆柱主梁外周面上用于与受试件连接的联接组件构成；所述自由度调节件由承力环杆组件、活动承力梁组件和终端叉耳组件构成；所述承力环杆组件由一对承力杆和焊接于所述每个承力杆一端的第一承力环构成，所述第一承力环活动套装在圆柱主梁上，在第一承力环上设置有第一紧固螺钉；所述活动承力梁组件由空心圆柱梁和焊接在所述空心圆柱梁两端的导向管、以及焊接在两个导向管上的双吊耳构成，所述两个导向管分别活动套装在对应的承力杆上，在两个导向管上分别设置有第二紧固螺钉；所述终端叉耳组件由一对第二承力环、沿径向固定在所述第二承力环外周面上的叉耳和第三紧固螺钉构成，所述两个第二承力环分别活动套装在空心圆柱梁上；在所述圆柱主梁外周面上设置有圆弧标线尺；在所述承力杆表面沿其纵向设置有直线标线尺。2.根据权利要求1所述的多自由度可调式力学试验装置，其特征在于:设置在所述主梁组件上的自由度调节件为三组。
【专利摘要】本发明公开了一种多自由度可调式力学试验装置，包括主梁组件和设置在所述主梁组件上的自由度调节件，所述主梁组件由圆柱主梁和固定在所述圆柱主梁外周面上用于与受试件连接的联接组件构成；所述自由度调节件由承力环杆组件、活动承力梁组件和终端叉耳组件构成。本发明优点在于采取分体旋转平移式多自由度的设计结构，其所有加力点的位置和方向都是可调的。因此，在新的产品研制过程中，可以不用设计制造新的加力件，大大节约了研制经费，缩短研制周期。对不同的受试件需要力学试验时，只需对本发明所示的加力件进行相应的调节即可。
【IPC分类】G01N3/02
【公开号】CN105352790
【申请号】CN201510841197
【发明人】李郑阁, 周志卫, 梁可夫
【申请人】郑州飞机装备有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月28日