试验件强度测试装置以及试验件强度测试方法与流程

本发明涉及浮空器领域，更具体地，涉及试验件强度测试装置以及试验件强度测试方法。

背景技术：

焊接在浮空器囊体上的各种软附件，如系留/锚泊拉袢，吊舱捆绑槽，撕裂幅等，在生产完后需对样品抽样检查，进行强度测试，以满足设计载荷要求。

因而，实际生产中需要一种软附件强度测试装置，可以使软附件样品在保持特定囊皮张力的情况下，对软附件的试样件进行空间多角度的受力拉伸试验，使测试更符合浮空器的软附件在实际应用过程中的受力工况，使测试结果更加可靠。

技术实现要素：

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种试验件强度测试装置，以使试验件在保持特定张力的情况下，对试验件进行多种空间角度的受力拉伸试验。

为解决上述问题，本发明一方面提供一种试验件强度测试装置，包括：机架，具有相对且平行设置的第一边杆和第二边杆；设置在机架上的吊架，吊架包括分别设置在第一边杆和第二边杆上的第一立柱和第二立柱，以及架设在第一立柱和第二立柱上的横梁；可在横梁上的多个位置定位的滑轮机构；可在多个预定张紧力下张紧试验件的张紧机构，张紧机构设置在机架上；施力装置以及连接至施力装置的第一测力装置；以及拉绳，拉绳的一端连接至第一测力装置，拉绳相对的另一端穿过滑轮机构并连接至试验件。

根据本发明，试验件强度测试装置还包括第一斜撑杆，第一立柱与第一边杆铰接，第一边杆上设置有可在第一边杆的多个位置定位的第一滑块，第一斜撑杆的相对两端分别与第一滑块和第一立柱铰接。

根据本发明，第一边杆上开设有沿第一边杆的长度方向间隔排布的多个第一销孔，通过第一插销穿过第一滑块及第一销孔，以使第一滑块定位在第一边杆上的不同位置。

根据本发明，横梁上开设有沿横梁的长度方向间隔排布的多个第二销孔，通过第二插销穿过滑轮机构及第二销孔，以使滑轮机构定位在横梁上的不同位置。

根据本发明，横梁垂直于第一边杆或第二边杆，且横梁平行于第一边杆和第二边杆所形成的平面，并且试验件设置在第一边杆及第二边杆所形成的平面内。

根据本发明，机架进一步包括分别平行于第一边杆和第二边杆的第一滑轨和第二滑轨，张紧机构包括平行设置的两根第一张紧杆，试验件的相对两侧分别套设在两根第一张紧杆上，第一张紧杆的相对两端分别与第一滑轨和第二滑轨滑动连接，以调节试验件张紧程度。

根据本发明，试验件强度测试装置还包括第二测力装置，第二测力装置的一端与第一张紧杆连接，第二测力装置相对的另一端通过螺杆与机架螺纹连接，以调整试验件的预设张紧力。

根据本发明，第一张紧杆的底部设置有两个滑动部，两个滑动部分别与第一滑轨和第二滑轨滑动连接。

根据本发明，张紧机构还包括平行设置的两根第二张紧杆，第二张紧杆与第一张紧杆相互垂直，机架还设置有垂直于第一滑轨和第二滑轨的第三滑轨和第四滑轨，第二张紧杆的两端分别与第三滑轨和第四滑轨滑动连接。

根据本发明，施力装置的一端与第一测力装置连接，施力装置的相对的另一端铰接至机架。

根据本发明，第一立柱与第一边杆位于同一竖直平面内，第二立柱与第二边杆位于同一竖直平面内，并且第一立柱和第二立柱分别与第一边杆和第二边杆之间形成的夹角在0至90°的范围内。

本发明的另一方面提供一种采用上述的试验件强度测试装置进行的试验件强度测试方法，方法包括如下步骤：

s10，通过多个预定张紧力中的一个将试验件张紧在张紧机构上；

s20，将滑轮机构调整至横梁上的预定位置；

s30，通过施力装置在拉绳上施加拉力，并读取第一测力装置上的读数。

根据本发明，在步骤s30中，在试验件破裂时，停止测试。

根据本发明，步骤s20还包括，将第一立柱与第一边杆之间形成的夹角和第二立柱与第二边杆之间形成的夹角分别调整至预定角度。

本发明的有益技术效果在于：

在本发明的试验件强度测试装置中，张紧机构可以将试验件张紧并保持在多个预定张紧力下，然后通过滑轮机构在横梁的多个不同位置构造出拉绳与试验件的多种空间角度，在该多种空间角度的情况下，测试试验件的耐拉力性能，使测试结果更加全面可靠。

附图说明

图1是本发明的试验件强度测试装置的立体示意图。

图2是本发明的试验件强度测试装置的侧视示意图。

图3是本发明的试验件强度测试装置的分解示意图。

图4是图3中线圈a处的局部放大图。

图5是本发明的试验件强度测试装置中第二滑块的立体示意图。

图6是本发明的试验件强度测试方法的流程图。

具体实施方式

现参照附图详细描述本发明的实施例。

本发明的装置和方法针对焊接在浮空器囊体上的各种软附件，如系留/锚泊拉袢，吊舱捆绑槽，撕裂幅等，在生产完后需对样品抽样检查，进行强度测试，以满足设计载荷要求。也就是说，本发明的试验件可以例如系留/锚泊拉袢，吊舱捆绑槽，撕裂幅等软附件。这里的拉袢是指固定在浮空器囊体的蒙皮材料上的袢环式结构，上述软附件通常为具有较大抗拉伸强度的柔性材质，用于通过拉绳连接地面固定结构或挂装装置如吊舱，以承担囊体的浮力以固定于地面或悬挂挂装装置。为保证浮空器囊体与挂装装置或地面的连接可靠性，需要测试连接于浮空器囊体的软附件所能承受的最大拉力或能否承受特定拉力，本发明具体实施方式为对软附件所能承受最大拉力或能否承受特定拉力进行模拟测试的装置和方法。

参照图1，在一个实施例中，本发明一方面提供一种试验件强度测试装置，包括：机架10，具有相对且平行设置的第一边杆11和第二边杆12；设置在机架10上的吊架20，吊架20包括分别设置在第一边杆11和第二边杆12上的第一立柱21和第二立柱22，以及架设在第一立柱21和第二立柱22上的横梁23；可在横梁23的多个位置定位的滑轮机构30；可在多个预定张紧力下张紧试验件40的张紧机构50，张紧机构50设置在机架10上；施力装置62以及连接至施力装置62的第一测力装置60；以及拉绳61，拉绳61的一端连接至第一测力装置60，拉绳61相对的另一端穿过滑轮机构30并连接至试验件40。在本发明的试验件强度测试装置中，张紧机构50可以将试验件40张紧并保持在多个预定张紧力下，然后通过滑轮机构30在横梁23的多个不同位置构造出拉绳61与试验件40的多种空间角度，在该多种空间角度的情况下，测试试验件40的耐拉力性能，使测试结果更加全面可靠。

参照图1和图2，在一个实施例中，试验件强度测试装置还包括第一斜撑杆13，第一立柱21与第一边杆11铰接，第一边杆11上设置有可在第一边杆11的多个位置定位的第一滑块16，第一斜撑杆13的相对两端分别与第一滑块16和第一立柱21铰接。通过铰接的方式，第一立柱21可相对于第一边杆11转动，第一斜撑杆13也可相对于第一滑块16和第一立柱21转动，从而能够灵活地改变第一立柱21与第一边杆11之间的夹角β大小。

参照图1，在一个实施例中，第一立柱21与第一边杆11位于同一竖直平面内，第二立柱22与第二边杆12位于同一竖直平面内，并且第一立柱21和第二立柱22分别与第一边杆11和第二边杆12之间形成的夹角β在0至90°的范围内。在该实施例中，在测试完试验件40的一侧的耐拉力性能后，可以将试验件40从张紧机构50上拆卸下来，在其张紧的平面内旋转180°后再张紧，从而测试试验件40的另一侧的耐拉力性能。当然理解，其他实施例中，可以通过增大第一滑块16在第一边杆11上的滑动范围来实现夹角β可在0至180°的范围内变化，不必拆卸试验件调换方位后再测试。

参照图2，在一个实施例中，第一边杆11上开设有沿第一边杆11的长度方向间隔排布的多个第一销孔14，通过第一插销15穿过第一滑块16及第一销孔14，以使第一滑块16定位在第一边杆11上的不同位置。具体而言，第一滑块16也开设有与第一销孔14对应的通孔，第一插销15通过贯穿该通孔和第一销孔14的方式实现第一滑块16的定位。可见，在该实施例中，第一滑块16在第一边杆11上的定位是不连续的，而是离散间隔的，只在特定的或需要的位置定位。应当理解，在其他实施例中，可以通过夹具或夹持型螺栓的方式实现第一滑块16在第一边杆11上的连续定位。

在一个实施例中，同理，在第二边杆12和第二立柱22之间也可以设置类似的斜撑杆、滑块、销孔及铰接结构，以现实第二立柱22与第一立柱21同步旋转、定位的功能。

参照图1和图3，在一个实施例中，横梁23上开设有沿横梁23的长度方向间隔排布的多个第二销孔24，通过第二插销31穿过滑轮机构30及第二销孔24，以使滑轮机构30定位在横梁23上的多个不同位置。其中，滑轮机构30包括支架和设置在支架上的定滑轮，支架设置在横梁23上并可沿横梁23移动，支架通过第二插销31定位在多个第二销孔24中的一个或二个上，定滑轮具有凹槽，拉绳61容纳在凹槽中，在拉绳61被拉动的过程中，定滑轮随拉绳转动。类似地，滑轮机构30在横梁23上的定位可以如第一滑块16在第一边杆11上的定位那样，配置各种实施例，在此不再赘述。通过滑轮机构30在横梁23上的不同定位，滑轮机构30和试验件40之间的拉绳61与横梁23所在水平面之间的夹角α可在0至90°的范围内变化，以实现在多种空间角度的情况下测试试验件的耐拉力性能的目的。

参照图1至图3，在优选的实施例，横梁23垂直于第一边杆11或第二边杆12，且横梁23平行于第一边杆11和第二边杆12所形成的平面，并且试验件40设置在第一边杆11及第二边杆12所形成的平面内。通过这样位置配置，拉绳61可以对试验件40施加与试验件成各个夹角的拉力，从而实现在多种空间角度的情况下测试试验件的耐拉力性能的目的。

参照图1至图4，在一个实施例中，机架10进一步包括分别平行于第一边杆11和第二边杆12的第一滑轨17和第二滑轨18，张紧机构50包括平行设置的两根第一张紧杆51，试验件40的相对两侧分别套设在两根第一张紧杆51上，第一张紧杆51的相对两端分别与第一滑轨17和第二滑轨18滑动连接，以调节试验件40张紧程度。

试验件强度测试装置还包括第二测力装置70，机架包括分别与第一边杆11和第二边杆12垂直且连接的第三边杆和第四边杆，且两根第一张紧杆51分别与第三边杆和第四边杆平行，第二测力装置70的一端与第一张紧杆51连接，第二测力装置70相对的另一端通过螺杆57与机架10的第三边杆和第四边杆螺纹连接，以调整试验件40的预设张紧力，第一张紧杆51的底部设置有两个滑动部53，两个滑动部53分别与第一滑轨17和第二滑轨18滑动连接。具体而言，第一滑轨17和第二滑轨18分别具有用于收纳滑动部53的滑槽54，以及用于阻挡滑动部53从滑槽54沿着垂直于边杆的方向脱出的上挡板56。两根第一张紧杆51分别通过两根螺杆57与第三边杆和第四边杆连接，螺杆57穿过机架10的第三边杆和第四边杆上的通孔，然后通过螺母59螺纹连接在第三边杆和第四边杆上，通过调节螺母59在螺杆57上的位置，可以调节两根第一张紧杆51对试验件40的张紧力，直至第二测力装置70显示预定的张紧力，便可停止调节该螺母59。上挡板56的设置为了限制第一张紧杆51只有沿滑轨17、18延伸方向的单一方向的运动自由度，在试验件40受到垂直于滑轨17、18延伸方向的拉力时，滑动部53与上挡板56接触，限制了该方向上的运动自由度，优选地上挡板56进行了加厚处理，以防止强力破坏。

在优选的实施例中，试验件40构造为方形，试验件40的四周设置有四个拉环41，使用连接杆58穿过试验件40四周的拉环41后，连接杆58再穿过第一张紧杆51的两端通孔进行连接。应当理解，试验件40还可以配置为其他形状，例如圆形、多边形、不规则形状等，相应地设置第一张紧杆51或连接杆58的形状和数量即可实现张紧。

继续参照图1至图4，在一个实施例中，张紧机构50还包括平行设置的两根第二张紧杆52，两根第二张紧杆52分别与第一边杆11和第二边杆12相互平行，第二张紧杆52与第一张紧杆51相互垂直，机架10还设置有与第一滑轨17和第二滑轨18分别垂直相交的第三滑轨19和第四滑轨191，第二张紧杆52的两端分别与第三滑轨19和第四滑轨191滑动连接。第二张紧杆52、第三滑轨19和第四滑轨191分别具有与第一张紧杆51、第一滑轨17和第二滑轨18相同的结构，同样实现水平滑动的功能。

参照图1，优选地，施力装置62的一端与第一测力装置60连接，施力装置62的相对的另一端铰接至机架10的边杆上。施力装置62可以为手拉葫芦或电机。可选地，施力装置62也可固定至其他地方。

参照图5，在优选的实施例中，为了减小滑动部53与滑槽54之间的摩擦力，可以在滑动部53上设置多个滚轮55，滑动部53和多个滚轮55配置成类似小车的结构，将滑动部53与滑槽54之间滑动摩擦变更为滚动摩擦，以使滑动部53运行更顺畅。多个滚轮55承托张紧杆沿滑轨的延伸方向运动，这样使操作过程更加轻松简便。

参照图6，本发明的另一方面提供一种采用上述的试验件强度测试装置进行的试验件强度测试方法，方法包括如下步骤：

s10，通过多个预定张紧力中的一个将试验件40张紧在张紧机构50上；

s20，将滑轮机构30调整至横梁23上的预定位置；

s30，通过施力装置62在拉绳61上施加拉力，并读取第一测力装置70上的读数。

此处的预定位置是根据测试需要预先设定的横梁23上的位置。

优选地，在步骤s30中，在试验件破裂时，停止测试。其中，在试验件40破裂时，记录第一测力装置60上的读数。

根据本发明，步骤s20还包括，将第一立柱与第一边杆之间形成的夹角和第二立柱与第二边杆之间形成的夹角分别调整至预定角度。此处的预定角度是根据测试需要预先设定的第一立柱21与第一边杆11的夹角。

示例性地，本发明的测试装置的工作流程如下：

1.将试验件40放置在机架10的中央，取出四根连接杆58分别穿过试验件40的四个拉环41，穿入张紧杆的两端通孔中，实现固定，调整四个与第二测力装置70连接的螺杆57将试验件40四周张紧，通过第二测力装置70测得试验件40张紧力大小。

2.调整滑轮机构30在横梁23上固定位置，调节拉绳61与横梁23的夹角α，调节第一滑块13在第一边杆11上位置，改变第一立柱21与第一边杆11的夹角β，可以调节拉绳61拉伸角度。

3.施力装置62使拉绳61张紧，进而对试验件40施加拉力，通过第一测力装置60测得拉伸力大小。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。