一种铸铁试验平台上位移传感器安装支架的制作方法

本发明涉及一种铸铁试验平台上位移传感器安装支架，属于结构静力试验技术领域。

背景技术：

在航空结构静力试验中，铸铁试验平台是一种常见的结构静力试验地基，具有强度高、刚度好、工装易于安装固定的优点；结构静力试验中，位移是一个重要的测试内容，不仅能够反映结构的刚度变形情况，还可以通过位移的线性水平及回零状况间接反映结构是否发生损伤和永久性变形；在结构静力试验中，为避免试验工装本身变形所带来的影响，对于结构位移的测量必须单独设计位移传感器安装支架，满足测试高度范围广、测试方向刚度高的要求。

为满足上述要求，通常的做法是采用中、大型可升降的桁架结构或者粗放型的型材设计作为移传感器的安装支架，此类结构往往设计复杂、占用空间巨大，制作成本高，测试范围不易调节，安装拆卸麻烦，不便存放，忽略了位移传感器外形轻巧、附加载荷小的特点。

技术实现要素：

本发明提出的是一种铸铁试验平台上位移传感器安装支架，其目的旨在解决现有铸铁试验平台上位移传感器的安装支架结构复杂、位移传感器测试范围不易调节、安装拆卸麻烦等问题。

本发明的技术解决方案：一种铸铁试验平台上位移传感器安装支架，其结构包括底座1，立杆组件2，横杆组件3；底座1安装在铸铁试验平台上，立杆组件2安装在底座1上，立杆组件2与横杆组件3的一端连接；所述立杆组件2上连接有传感器转接头一202,传感器转接头一202用于连接侧向位移传感器4，所述横杆组件3上连接有传感器转接头二304，传感器转接头二304用于连接垂向位移传感5。

本发明的有益效果：

(1)本发明中，底座、立杆组件和横杆组件均采用螺栓连接，立杆组件由可拆卸式的立杆单元组装而成，结构简单，安装拆卸方便，易于存放；

(2)本发明可以根据测试高度选择立杆单元的数量，同时通过传感器转接头一和传感器转接头二实现测试位置小范围的调节，灵活方便；

(3)本发明中主要采用常规规格的型钢，还可以同时配有大量的减重孔和装配孔，结构简单，重量较轻，占用空间少，降低了试验成本。

附图说明

附图1为本发明的立体结构示意图。

附图2为本发明的底座结构示意图。

附图3为本发明的立杆单元结构示意图。

附图4为本发明的传感器转接头一结构示意图。

附图5为本发明的横杆组件结构示意图。

附图6为本发明的传感器转接头二结构示意图。

附图中1是底座，2是立杆组件，201是立杆单元，202是传感器转接头一，203是a腰型孔，204是b腰型孔，3是横杆组件，301是横杆底座，302是横杆，303是钢丝绳，304是传感器转接头二，305是c腰型孔，306是d腰型孔，4是侧向位移传感器，5是垂向位移传感器。

具体实施方式

一种铸铁试验平台上位移传感器安装支架，其结构包括底座1，立杆组件2，横杆组件3；底座1安装在铸铁试验平台上，立杆组件2安装在底座1上，立杆组件2与横杆组件3的一端连接；所述立杆组件2上连接有传感器转接头一202,传感器转接头一202用于连接侧向位移传感器4，所述横杆组件3上连接有传感器转接头二304，传感器转接头二304用于连接垂向位移传感5。

所述底座1通过螺栓安装在铸铁试验平台上，立杆组件2通过螺栓安装在底座1上，横杆组件3的一端通过螺栓与立杆组件2连接。

所述立杆组件2包括n个立杆单元201，n≥1；n个立杆单元201从下到上依次连接，最下方立杆单元201的下端固定在底座1上，最下方立杆单元201的上端与其上方的立杆单元201下端相连接，各立杆单元201依次相接形成立杆组件2，整个立杆组件2呈竖直放置；相邻立杆单元201之间优选通过螺栓连接。

所述传感器转接头一202优选通过螺栓固定在立杆组件2上，进一步优选传感器转接头一202通过螺栓固定在立杆组件2上的其中一个立杆单元201上。

所述传感器转接头一202通过螺栓与侧向位移传感器4连接。

所述传感器转接头一202上有a腰型孔203和b腰型孔204，a腰型孔203用于通过螺栓固定在立杆组件2上，b腰型孔204用于通过螺栓与侧向位移传感器4连接。

所述侧向位移传感器4能够根据所用螺栓在b腰型孔204内的具体位置来调整侧向位移传感器4沿着b腰型孔204长度方向的位置；b腰型孔204的长度优选为290毫米；a腰型孔203优选为φ12mm腰型孔，b腰型孔204优选为φ5mm腰型孔。

所述横杆组件3包括横杆底座301、横杆302、钢丝绳303，横杆底座301通过螺栓固定在立杆组件2上，横杆302呈水平放置，横杆302的一端固定在横杆底座301上，钢丝绳303的一端与横杆底座301的上端连接，钢丝绳303的另一端与横杆302远离立杆组件2的一端连接；所述横杆302和横杆底座301之间优选通过焊接方式固定连接，所述钢丝绳303的两端优选分别通过单耳螺栓与横杆底座301和横杆302连接。

所述传感器转接头一202通过螺栓固定在立杆组件2面向横杆组件3的一侧，所述传感器转接头二304通过螺栓固定在横杆302的下表面，传感器转接头一202所处高度位于横杆组件3的下方。

所述传感器转接头二304优选通过螺栓与垂向位移传感器5连接。

所述传感器转接头二304上有c腰型孔305和d腰型孔306，c腰型孔305用于通过螺栓固定在横杆302的下表面，d腰型孔306用于通过螺栓与垂向位移传感器5连接。

所述垂向位移传感器5能够根据所用螺栓在d腰型孔306内的具体位置来调整垂向位移传感器5沿着d腰型孔306长度方向的位置；c腰型孔305的长度优选为55毫米，d腰型孔306的长度优选为290毫米；c腰型孔305优选为φ12mm腰型孔，d腰型孔306优选为φ5mm腰型孔。

本发明克服现有技术的缺点提供一种铸铁试验平台上位移传感器安装支架，具有结构简单、安装拆卸方便、占用空间小、测试范围调节灵活；具有很好的结构刚度，可以满足支架侧向和垂向位移测试要求。

本发明的技术方案还可以做以下进一步限定：

所述底座1通过机加工生成，底座1通过φ30mm地脚螺栓与铸铁试验平台连接，底座1通过四根φ12mm全螺纹螺栓与立杆组件2连接。

所述每个立杆单元201长1米，通过工字型钢加工生成，每个立杆单元201的侧面均配有若干个φ12mm的腰型孔和圆孔，φ12mm腰型孔和φ12mm圆孔相互之间最大间距为50毫米，可以根据试验高度选择立杆单元201的数量。

所述每个立杆单元201上φ12mm腰型孔优选用于连接传感器转接头一202，φ12mm圆孔优选用于连接横杆底座301。

所述传感器转接头一202通过φ12mm的螺栓与立杆单元201连接，传感器转接头一通过φ5mm的螺栓与侧向位移传感器4连接，所述传感器转接头一上有φ5mm腰型孔，φ5mm腰型孔长度为290毫米，φ5mm的螺栓能够在φ5mm腰型孔内滑动实现290毫米范围内的滑动，通过φ5mm腰型孔与φ5mm的螺栓相互配合能够实现侧向位移传感器4在水平方向上与横杆302长度方向垂直的方向进行290毫米范围内的滑动；立杆单元201上每个φmm12腰型孔的长度为55毫米，传感器转接头一202通过φ12mm的螺栓在对应φ12mm腰型孔内上下移动，实现侧向位移传感器4在竖直方向上55毫米范围内的滑动。

所述的横杆302和横杆底座301由矩型钢管加工生产，所述横杆302上下两面配有间距为50mm的若干φ12mm圆孔。

所述传感器转接头二通过φ12mm的螺栓与横杆302连接，传感器转接头二上有φ5mm腰型孔，φmm5腰型孔的长度方向为水平放置且与横杆302长度方向垂直，传感器转接头二通过φ5mm的螺栓与垂向位移传感器5连接，通过长55毫米的φ12mm腰型孔能够实现带动垂向位移传感器5在一个φ12mm腰型孔内沿着横杆302长度方向55毫米范围内的滑动，通过长290毫米的φ5mm腰型孔可以实现垂向位移传感器5在水平方向上与横杆302长度方向垂直的方向290毫米范围内的滑动。

所述钢丝绳303通过φ8的单耳螺栓与横杆底座301、横杆302连接，并可以根据单耳螺栓实现松紧度的调节。

本发明中底座1、立杆组件2和横杆组件3之间均采用螺栓连接，立杆组件2由可拆卸式的立杆单元201组装而成，结构简单，安装拆卸方便，易于存放，并且可以根据测试高度选择立杆单元201的数量，同时通过传感器转接头一和传感器转接头二实现测试位置小范围的调节，灵活方便；该发明主要采用工字型钢和矩型钢管，在测试方向具有很好结构刚度，经计算和试验验证可以满足6米高度内毫米级精度的位移测试要求。

所述立杆单元201每个长1米，通过工字型钢加工而成，工字型钢上端面或下端面作为立杆单元201的侧面使用，侧面配有φ12mm的腰型孔和φ12mm圆孔，φ12mm腰型孔和φ12mm圆孔相互之间最大间距为50毫米，可以根据试验高度选择立杆单元201的数量；所述立杆单元201通过工字型钢上端面或下端面与横杆组件3连接，能够最大程度发挥工字型钢在横杆302长度方向上刚度最大的优势；通过商用有限元软件ansys对本发明安装支架进行校验，结果表明，当采用6个立杆单元201进行该支架的组装时，本发明支架在重力及相关测试载荷作用下的变形低于1毫米，因此本发明支架能够满足6米高度内毫米级精度的侧向和垂向位移测试要求。