一种平面分布均载压力装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种平面分布均载压力装置及其使用方法。

背景技术：

工程实际中，常常有某工件表面需要多点均匀受力的情况。若采用整体构件接触施压，很难实现均匀施力的要求，且施力过程繁琐，无法有效保证施力效果。为此，需要一种平面分布均载压力装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种平面分布均载压力装置及其使用方法，该平面分布均载压力装置适用于有均载要求的场合，能将某一集中力，均匀分解到目标受力点。

本发明的技术方案在于：一种平面分布均载压力装置，包括一级平衡杆至n级平衡杆，n≥2，所述一级平衡杆的中部铰接有施力构件，一级平衡杆的两端分别与一二级平衡杆的中部相垂直并铰接，二级平衡杆的两端分别与一三级平衡杆的中部相垂直并铰接，以此类推，n-1级平衡杆的两端分别与一n级平衡杆的中部相垂直并铰接，n级平衡杆的两端分别设置有用于将施力构件施加的力分解到目标构件的受力构件，所述受力构件的施力方向与施力构件的施力方向相同。

进一步地，所述一级平衡杆至n级平衡杆分别为等臂杠杆。

进一步地，当n=4时，所述一级平衡杆的中部铰接有向下施力的施力构件，一级平衡杆的两端分别垂直并铰接有二级平衡杆，所述二级平衡杆的两端分别垂直并铰接有三级平衡杆，所述三级平衡杆的两端分别垂直并铰接有四级平衡杆，所述四级平衡杆两端下侧分别设置有受力构件。

一种平面分布均载压力装置的使用方法，包括以下步骤：

1）根据受力点需求，选择平衡杆数量；

2）调整各级平衡杆的长度，同级平衡杆长度可以不同；

3）将平衡杆组装成平面分布均载压力装置，并至一级平衡杆的中部铰接施力构件，以及在n级平衡杆的两端安装受力构件，使受力构件作用在受力点。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

1.该平面分布均载压力装置适用于有均载要求的场合，也可改为不等臂长实现特殊的载荷分布，并能将某一集中力，均匀分解到目标受力点；

2.该装置结构简单，从结构上保证了各受力点受力均匀性，效果可靠，不受施力构件本身变形影响，也不受平面的不平整度的影响，能确保把原始集中力均匀分解施加到若干目标点；

3.该装置受力点位置分布可以多样化，可以通过调整各级平衡杠杆长度以及各级杠杆之间的倾斜夹角大小，来改变受力点的分布，实现不同的工程需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的一级平衡杆的受力状态示意图；

图4为本发明的二级平衡杆的受力状态示意图；

图中：1.施力构件；2.一级平衡杆；3.二级平衡杆；4.三级平衡杆；5.四级平衡杆；6.受力构件。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1至图4

一种平面分布均载压力装置，包括一级平衡杆2至n级平衡杆，n≥2，所述一级平衡杆的中部铰接有施力构件1，一级平衡杆的两端分别与一二级平衡杆3的中部相垂直并铰接，二级平衡杆的两端分别与一三级平衡杆4的中部相垂直并铰接，以此类推，n-1级平衡杆的两端分别与一n级平衡杆的中部相垂直并铰接，n级平衡杆的两端分别设置有用于将施力构件施加的力分解到目标构件的受力构件6，所述受力构件的施力方向与施力构件的施力方向相同。

本实施例中，所述一级平衡杆至n级平衡杆分别为等臂杠杆。

作用在施力构件1上的某集中力通过一级平衡杆2分解为方向不变、大小均为原来二分之一的两个集中力。分解后的两个集中力再通过两个二级平衡杆3进一步分解为方向不变、大小为原来四分之一的四个集中力。以此类推，可根据需要将一个集中力进行任意次分解，得到方向不变，大小均为原来力大小的个集中力（）。最终通过受力构件6将力施加在目标构件上。这些力的作用点可根据需要通过各级杠杆的臂长进行调整。平衡杆数量可根据受力点的要求来确定。

这样就可以将一个集中力均匀地分布在受力面的若干点，而且可以保持每个点受力的方向与最初受力点方向相同，力的大小又得到了平均分解。

当n=4时，平面分布均载压力装置由受力构件、一级平衡杆、二级平衡杆、三级平衡杆及四级平衡杆等组成。所述一级平衡杆的中部铰接有向下施力的施力构件，一级平衡杆的两端分别垂直并铰接有二级平衡杆，所述二级平衡杆的两端分别垂直并铰接有三级平衡杆，所述三级平衡杆的两端分别垂直并铰接有四级平衡杆5，所述四级平衡杆两端下侧分别设置有受力构件，所述受力构件与四级平衡杆相铰接。

如图3，当机构的中心受力点受到一个向下大小为f的力时，由于中心受力点位于平衡杆的中心，这个力通过一级平衡杆，分解成大小相等的两个力f/2，分布在平衡杆的两端。

如图4所示为二级平衡杆。二级平衡杆受力与一级平衡杆类似，可以力f/2分解为f/4。依此类推，可把原始的集中力均匀分解为若干分力施加在目标构件上。在实际应用中，可以根据工况需要来调整各级平衡杆的长度，同级平衡杆长度也可以不同。这样可以灵活适应多样的受力点分布需求。

上述平面分布均载压力装置的使用方法，

1）根据受力点需求，选择平衡杆数量；

2）根据工况需求调整各级平衡杆的长度，同级平衡杆长度可以不同；

3）将平衡杆组装成平面分布均载压力装置，并至一级平衡杆的中部铰接施力构件，以及在n级平衡杆的两端安装受力构件，使受力构件作用在受力点。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

本发明中的“铰接”方式，可以是滑动轴承、滚动轴承，或简易的轴孔配合。另外，为了适应多样的受力点分布要求，相邻平衡杆可以为非垂直，即呈倾斜状态设计。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的平面分布均载压力装置并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。