一种用于紧固件夹紧力测试的辅助装置的制作方法

本发明属于力检测装置设计技术领域，尤其属于力传感器的检测应用技术领域，特别涉及一种利用力传感器进行紧固件夹紧力测试的辅助装置。

背景技术：

力传感器广泛应用于张力、拉力、压力、重量等力学量的检测。在紧固件产品试验中，夹紧力测试是一项重要的测试项目，需要利用力传感器进行测量。受紧固件夹紧力产生方式限制，目前没有适合的传感器能够进行直接测量，均需借助辅助工装实现，由于传感器两个受力面间距较大，无法满足较短紧固件夹紧力测试。此外，在拉铆钉产品夹紧力检测后需要使用油压机压脱释放紧固件，压脱力为夹紧力的1.5倍左右，常规的传感器检测结果容易造成损坏。

技术实现要素：

本发明根据现有技术的不足公开了一种用于紧固件夹紧力测试的辅助装置。本发明目的是提供一种适应紧固件夹紧力或其他适用情况力的检测、缩小传感器受力面的间距、解决夹紧厚度较小规格的紧固件夹紧力的检测问题、同时满足在破坏性拆卸过程中对传感器的保护的辅助装置。

本发明通过以下技术方案实现：

用于紧固件夹紧力测试的辅助装置，其特征在于：由弹性体、基体、和承压板通过螺栓联接构成圆筒结构；弹性体为具有凹坑的沉孔结构体，力传感器的应变片粘贴在弹性体筒体外表面，沉孔底面是沉台面、中心设置用于紧固试验件穿过并铆接固定的通孔，弹性体上口设置与基体上端连接的翼边结构的支撑面；弹性体底部与承压板相对面有2-3mm间隙。

所述基体为钢性材料制成的圆筒；基体圆筒一端通过对称布置的螺栓与弹性体的翼边联接固定，基体圆筒内径大于弹性体沉孔筒体外径；基体圆筒另一端通过对称布置的螺栓与承压板联接固定。

所述承压板是一平面板，中心设置用于紧固试验件穿过并铆接固定的通孔。

所述沉台面与承压板中心通孔同心、同径，紧固试验件从中穿过，紧固试验件的帽头贴合在沉台面上，紧固试验件的套环或螺母贴合在承压板外端面。

本发明辅助装置的基体作为支撑结构，具有较高的强度及刚度，只承受压向力作用；弹性体作为力敏元件，有较好的变形及复位能力，受拉力作用，沉台面作为传感器的一个受力面；应变片作为转换元件，将力信号转变为电压信号；承压板是传感器的另一个受力面，与基体一样具有较高的强度及刚度。

本发明弹性体做成沉孔形状，应变片粘贴在筒体外表面，两受力面间距不会受到筒体长度的影响。可以避免常见的压向力传感器由于需要粘贴应变片等转换元件，使得弹性体必须有足够的尺寸，造成受力面间距较大问题。

沉台面与承压板中部圆孔同心、同径，拉铆钉或螺栓等紧固件可从中穿过，帽头贴合在沉台面上，套环或螺母贴合在承压板端面，由此实现紧固件夹紧力的直接测量。

本发明辅助装置在紧固件夹紧力测试完成后，拉铆钉利用油压机压脱拆除，在压脱拆除时，弹性体的支撑面作为受力面，通过基体实现力的传递，弹性体沉孔筒体不再受力，不会对筒体造成损坏，保护力传感器的应变片不受损坏；本发明辅助装置能够实现紧固件夹紧力的准确检测，紧固件加装和拆除方便，满足在破坏性拆卸过程中对力传感器的保护需要。

附图说明

图1为本发明紧固件夹紧力检测装置示意图；

图2为本发明力传感器弹性体的结构示意图；

图3为本发明使用方式示意图；

图4为本发明压脱过程示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：1是基体，2是弹性体，3是承压板，4是螺栓，5是应变片，6是筒体，7是支撑面，8是沉台面，9是紧固试验件。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

结合附图。

用于紧固件夹紧力测试的辅助装置，由弹性体2、基体1、和承压板3通过螺栓4联接构成圆筒结构；弹性体2为具有凹坑的沉孔结构体，力传感器的应变片5粘贴在弹性体2筒体外表面，沉孔底面是沉台面8、中心设置用于紧固试验件9穿过并铆接固定的通孔，弹性体2上口设置与基体1上端连接的翼边结构的支撑面7；弹性体2底部与承压板3相对面有2-3mm间隙。

基体1为钢性材料制成的圆筒；基体1圆筒一端通过对称布置的螺栓4与弹性体2的翼边联接固定，基体1圆筒内径大于弹性体2沉孔筒体外径；基体1圆筒另一端通过对称布置的螺栓4与承压板3联接固定。

承压板3是一平面板，中心设置用于紧固试验件9穿过并铆接固定的通孔。

沉台面8与承压板3中心通孔同心、同径，紧固试验件9从中穿过，紧固试验件9的帽头贴合在沉台面8上，紧固试验件9的套环或螺母贴合在承压板3外端面。

如图1所示，本发明用于紧固件夹紧力测试的辅助装置包括基体1、弹性体2、承压板3、螺栓4和应变片5；弹性体2由圆筒筒体6、支撑面7和沉台面8构成，弹性体2、基体1、承压板3均通过螺栓4连接，沉台面8和承压板3底面是传感器的两个受力面。在检测过程中，筒体6受拉伸力，粘贴在其上的应变片5产生微应变。

如图2所示，应变片5粘贴在筒体6上，应变片5采用全桥接法，将筒体6所受拉伸力转换成电压信号，再利用数据采集仪器采集，从而完成夹紧力的测试。

如图3所示，在进行螺栓或拉铆钉等紧固件夹紧力测试时，由沉台面8的中间孔穿过，帽头与沉台面8贴合，螺母或套环与承压板3贴合，在锁紧或铆接过程中，两个受力面受力实现紧固件夹紧力的测试。

如图4所示，在拉铆钉压脱过程中，弹性体2的筒体6不受力，压脱力完全由基体1承担。

本发明辅助测试装置适用于紧固件的夹紧力测试，具有较小的受力面间距，它能够解决短规格紧固件夹紧力无法测试问题；弹性体2只在测试过程中受力，在拆卸过程中由基体1受力，避免拉铆钉产品夹紧力测试结束后，在破坏性拆卸过程中对传感器的损坏。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于紧固件夹紧力测试的辅助装置。由弹性体、基体、和承压板通过螺栓联接构成圆筒结构；弹性体为沉孔结构体，应变片粘贴在弹性体外表面，沉孔底面是沉台面、中心设置紧固试验件穿过并铆接固定的通孔，上口设置与基体连接的翼边结构，弹性体底部与承压板相对面有2‑3mm间隙；基体圆筒一端与弹性体的翼边联接另一端与承压板联接固定；承压板是平板结构，中心设置铆接固定的通孔。本发明装置的基体作为支撑结构，弹性体作为力敏元件，有较好的变形及复位能力，避免受力面间距较大问题；能够实现紧固件夹紧力的直接测量；拉铆钉利用油压机压脱拆除，不会对筒体造成损坏，满足在破坏性拆卸过程中对力传感器的保护需要。

技术研发人员：张光宇;张欣;尤月;李岩;代广成;邓涛;李新荣;赵祥云;何旭;张钦;董帅
受保护的技术使用者：眉山中车紧固件科技有限公司
技术研发日：2019.06.20
技术公布日：2019.09.27