一种双作动缸协调加载试验系统的制作方法

一种双作动缸协调加载试验系统
【技术领域】
1.本实用新型涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种双作动缸协调加载试验系统。


背景技术：

2.飞机结构设计中，为证明对材料以及结构的承载及传力性能，需要选取特征区域进行代表性典型结构试验验证。由于典型部段具有尺寸大，连接区不规则，载荷复杂，监测区域广等特点，传统标准试验机无法有效实现各类要求，需要有针对性搭建加载平台；现行技术方案下的单一作动缸组成的自平衡台架，尺寸以及载荷受作缸体限制，且无法实现负复合加载。基于现有技术，有如下几点缺点：
3.1、现有标准试验机无法实现大尺寸连接结构加载；
4.2、现有单一作动缸加载，无法形成力耦进行复合加载；
5.3.现有自平衡台架连接区依赖于作动缸接头尺寸，加载边界条件受限大。
6.因此，有必要研究一种双作动缸协调加载试验系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本实用新型提供了一种双作动缸协调加载试验系统，由横梁将双缸载荷合并，在中段形成加载区，上横梁及底梁留有第一连接段可根据加载需要进行调节，作动缸作为纵向支撑，可以实现高度方向调节，并实现力耦加载。
8.一方面，本实用新型提供一种双作动缸协调加载试验系统，所述协调加载试验系统包括：锁紧单元、底座、第一导轨、第二导轨、上加载梁、双作动缸和下加载梁，所述第一导轨和第二导轨的两端分别同时固定连接锁紧单元和底座，所述下加载梁固定连接底座，所述上加载梁两端套接在第一导轨和第二导轨上，所述双作动缸设置在上加载梁和下加载梁之间。
9.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述上加载梁包括第一加载段和第一连接段，所述第一加载段为中心区增厚结构，所述第一连接段设置在第一加载段两端，所述第一连接段两端分别连接第一导轨和第二导轨。
10.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述协调加载试验系统还包括双耳接头和连接螺栓，所述双耳接头通过连接螺栓连接第一连接段，所述双耳接头套接在第一导轨和/或第二导轨上。
11.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一加载段上还设有若干通孔，所述若干通孔与加载试验件连接。
12.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述下加载梁包括第二加载段和第二连接段，所述第二加载段为加载过渡段，所述第二连接段设置在第二连接段两端，所述第二连接段固定连接底座。
13.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述底座包
括第一底座和第二底座，所述第二底座设置在第一底座上，所述第二底座有两个，两个第二底座分别固定连接第一导轨和第二导轨，所述第一底座设置在地面上。
14.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二连接段固定连接第二底座。
15.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述锁紧单元包括固定横梁和固定连接件，所述固定横梁两端与第一导轨和第二导轨固定连接，所述固定连接件一端固定连接固定横梁，另一端与上加载梁连接。
16.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述固定连接件有两根，两个固定连接件均与固定横梁垂直设置。
17.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述固定横梁与上加载梁平行设置。
18.与现有技术相比，本实用新型可以获得包括以下技术效果：
19.本实用新型通过采用双作动缸构建自平衡框架，放开连接区及加载空间，增大试验设计自由度；通过双缸协调控制，可以在施加力耦以及面内拉压载荷，进行复合加载；试验件不直接与作动缸连接，加载面连接形式可根据边界条件要求进行改装，在结构空间上留出刚度匹配空间；采用双作动缸协调作用，更便于调整加载力线，降低对称加载的难度；双立柱的结构布置，减少了对试验件的遮挡，便于采用非接触测量对加载过程进行实时监控。
20.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
22.图1是本实用新型一个实施例提供的双作动缸协调加载试验系统示意图；
23.图2是本实用新型一个实施例提供的上加载梁结构示意图。
24.其中，图中：
25.1-锁紧单元；2-上加载梁；31-第一导轨；32-第二导轨；4-双作动缸；5-底座；6-双耳接头；7-连接螺栓；8-第一加载段；9-中心加载增厚；10-第一连接段；11-第二底座；12-第一底座；13-下加载梁；14-第二加载段；15-第二连接段；16-固定横梁；17-固定连接件。
【具体实施方式】
26.为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
27.应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
29.如图1所示，本实用新型提供一种双作动缸协调加载试验系统，所述协调加载试验系统包括：锁紧单元1、底座5、第一导轨31、第二导轨32、双耳接头6、连接螺栓7、上加载梁2、双作动缸和下加载梁13，所述第一导轨31和第二导轨32的两端分别同时固定连接锁紧单元1和底座5，所述下加载梁13固定连接底座5，所述上加载梁2两端套接在第一导轨31和第二导轨32上，所述双作动缸设置在上加载梁2和下加载梁13之间。
30.如图2所示，所述上加载梁2包括第一加载段8和第一连接段10，所述第一加载段8为中心区增厚结构，所述第一连接段10设置在第一加载段8两端，所述第一连接段10两端分别连接第一导轨31和第二导轨32。
31.所述双耳接头6通过连接螺栓7连接第一连接段10，所述双耳接头6套接在第一导轨31和/或第二导轨32上。所述第一加载段8上还设有若干通孔，所述若干通孔与加载试验件连接。
32.所述下加载梁13包括第二加载段14和第二连接段10，所述第二加载段14为加载过渡段，所述第二连接段10设置在第二加载段14两端，所述第二连接段10固定连接底座5。所述底座5包括第一底座12和第二底座11，所述第二底座11设置在第一底座12上，所述第二底座11有两个，两个第二底座11分别固定连接第一导轨31和第二导轨32，所述第一底座12设置在地面上。所述第二连接段10固定连接第二底座11。所述锁紧单元1包括固定横梁16和固定连接件17，所述固定横梁16两端与第一导轨31和第二导轨32固定连接，所述固定连接件17一端固定连接固定横梁16，另一端与上加载梁2连接。所述固定连接件17有两根，两个固定连接件17均与固定横梁16垂直设置。所述固定横梁16与上加载梁2平行设置。
33.本实用新型在使用时，双作动缸协调加载试验系统由锁紧单元、上加载梁、加载导轨、底座四部分结构组成，双作动缸连接上加载梁以及底座，作动时上加载梁可沿加载导轨移动，组成后为立式试验台架。底座部分由侧底梁以及侧向支撑组成与平整地面连接，上加载梁与两侧导轨以装配后连接作动缸，形成自平衡加载框架。锁紧单元位于加载框架顶部与上加载梁连接，在破坏型试验发生时，锁紧结构与导轨锁死防止由于结构惯性载荷产生二次破坏。上加载梁作为框架中连接与加载的主要部件，其由主体梁、双耳接头、连接螺栓组成。第一加载段在中心区增厚，同时增加通孔以便安装加载接头。双耳接头与主体梁结构间通过螺栓固定传递剪切载荷，当加载梁由于偏心载荷产生扭转时，螺栓承受拉压在塑性，在安全失效的情况下防止结构整体部发生失效。双作动缸加载框架通过刚性结构实现载荷向试验件的传递合力，同时在去除加载梁接头情况下可以实现面内扭矩加载。相对于传统单一作动缸试验台，该台架在保证载荷有效传递的情况下，提供了更多的适配能力以及载荷形式，能够更好适应飞机典型结构件的不同加载要求。
34.本实用新型所述方法在具体实施时，方案如下：
35.按照试验要求对试验件完成预处理和尺寸测量后，将其加载力线与试验机加载接头进行连接；加载前对试验件本体进行划线近、载荷调零进入加载状态；设定做动缸加载速度和控制安全线，启动双作动缸油路进行加载；通过位移及载荷监控，对试验过程进行控制，同时利用非接触式光斑测量经仪，对试验件整体变形进行监控；加载至预测值80％时，
调整，调整加载速率开启位于横梁上方的防破坏保护；加载至试验要求的限制或极限载荷，根据破坏情况调整加载衡量的限制位移；完成实验数据记录及采集后，移除试验件，将载荷及位移清零，恢复至初始状态。
36.以上对本技术实施例所提供的一种双作动缸协调加载试验系统，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
37.如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本技术的一般原则为目的，并非用以限定本技术的范围。本技术的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
38.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
39.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
40.上述说明示出并描述了本技术的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求书的保护范围内。