CN104964877B - 一种刚度测试装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刚度测试装置及系统，其装置包括：测试支架，测试支架包括平行设置的第一杆体、第二杆体、第三杆体和第四杆体；固定于第一杆体和第二杆体上的安装部；安装于安装部上的位移传感器；与第三杆体和第四杆体滑动连接的施力部，施力部可沿第三杆体和第四杆体的延伸方向滑动；其中，位移传感器位于施力部的一侧；以及与施力部连接的压力传感器。本发明的刚度测试装置，能够同时测试出待测试件受到的压力和产生的位移，从而测试出待测试件的刚度，且结构简单，体积小巧，易于携带。

Description

一种刚度测试装置及系统

技术领域

本发明涉及汽车零部件测试领域，尤其涉及一种刚度测试装置及系统。

背景技术

刚度表示受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力，刚度越高，物体表现的越“硬”。其结果会影响构件的使用寿命以及固有频率等多方面性能，刚度值的计算需要力和位移两个物理量，现有的测试设备中比较常见的是能够单独实现测量力和测位移，如手持式测力计、千分表等，虽然比较轻便，但只能测量其中的一个物理量，把这样两个独立的设备放在一起使用是很困难的；而能够实现力和位移同时测量的都是一些大型设备如MTS设备，这类设备因体积较大，多为固定在地面上，很难灵活的使用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种刚度测试装置及系统，解决了现有技术中同时测量力和位移的设备结构复杂，体积大，不能灵活使用的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种刚度测试装置，包括：

测试支架，测试支架包括平行设置的第一杆体、第二杆体、第三杆体和第四杆体；

固定于第一杆体和第二杆体上的安装部；

安装于安装部上的位移传感器；

与第三杆体和第四杆体滑动连接的施力部，施力部可沿第三杆体和第四杆体的延伸方向滑动；其中，位移传感器位于施力部的一侧；以及

压力传感器设置于施力部上。

可选地，测试支架还包括：第一平台和第二平台，其中，第一杆体、第二杆体、第三杆体和第四杆体垂直设置于第一平台和第二平台之间。

可选地，刚度测试装置还包括：设置于第一平台上的稳固把手。

可选地，第二平台上设置有一通孔，施力部为“T”字型，施力部的第一端与第三杆体滑动连接，施力部的第二端与第四杆体滑动连接，施力部的第三端穿过通孔与压力传感器连接。

可选地，刚度测试装置还包括：与施力部第三端连接的压头。

依据本发明的另一个方面，还提供了一种刚度测试系统，包括如上所述的刚度测试装置，以及一数据采集装置，数据采集装置的第一输入端与位移传感器连接，数据采集装置的第二输入端与压力传感器连接，数据采集装置的输出端与一显示装置连接。

本发明的实施例的有益效果是：一种刚度测试装置及系统，通过施力部向待测试件施加一测试压力，压力传感器可测得该测试压力大小；并通过位移传感器测试出待测试件在测试压力下的位移量，从而根据测试压力大小与位移量测得该待测试件的刚度；此外，该刚度测试装置的结构简单，体积小巧，易于携带，具备很高的灵活性。

附图说明

图1表示本发明的刚度测试装置的结构示意图；

图2表示本发明的刚度测试系统的连接关系图。

其中图中：1、测试支架，2、安装部，3、位移传感器，4、施力部，5、压力传感器，6、稳固把手，7、压头；

11、第一杆体，12、第二杆体，13、第三杆体，14、第四杆体，15、第一平台，16、第二平台。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例

如图1所示，本发明的实施例提供了一种刚度测试装置，具体包括：测试支架1、安装部2、位移传感器3、施力部4和压力传感器5。其中，测试支架1包括平行设置的第一杆体11、第二杆体12、第三杆体13和第四杆体14，安装部2固定于第一杆体11和第二杆体12上，位移传感器3安装于安装部2上；施力部4设置于位移传感器3的下方，且与第三杆体13和第四杆体14滑动连接，此外，施力部4可沿第三杆体13和第四杆体14的延伸方向滑动，位移传感器3可测试施力部4的位移量。压力传感器5设置于施力部4上，压力传感器可测试施力部4上的测试力大小。其中，施力部4的两端设置有施力手柄，可通过人为向其施加测试力，亦或通过其他方式向其施加测试力，如液压或气压等常用施力方式。

通过施力部4向待测试件施加一测试压力，压力传感器5可测得该测试压力大小；并通过位移传感器3测试出待测试件在测试压力下的形变量，即位移量，从而根据测试压力大小与位移量测得该待测试件的刚度；此外，该刚度测试装置的结构简单，体积小巧，易于携带，具备很高的灵活性。

可选地，该测试支架1还包括：第一平台15和第二平台16，第一杆体11、第二杆体12、第三杆体13和第四杆体14分别垂直设置于第一平台15和第二平台16之间。其中，第三杆体13和第四杆体14均设置为圆柱形杆体，以减少与施力部4之间的摩擦力。

可选地，在第一平台15上还设置有一稳固把手6，当需要测试一待测试件时，可通过该稳固把手起到稳定该刚的测试装置的作用，以便于向待测试件施加测试压力。

可选地，第二平台16上设置有一通孔，施力部4设置为“T”字型，施力部4的第一端与第三杆体13滑动连接，施力部4的第二端与第四杆体14滑动连接，施力部4的第三端穿过第二平台16的通孔与压力传感器5连接。其中上述滑动连接可以是轴承连接、销轴连接等。

可选地，为了保证施加给待测试件的测试压力均匀地作用至待测试件上，该刚度测试装置还包括一压头7，该压头7与施力部4的第三端连接，也就是说在施力部4的第三端依次连接有压力传感器5和压头7。压力传感器5可测试施力部4第三端的测试压力，也就是说压力传感器5可测试到压头7上的测试压力。这样就可根据压力传感器5测试到的测试压力与位移传感器3测试到的待测试件在测试压力下产生的位移量之间的关系，计算出该待测试件的刚度。

依据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种刚度测试系统，具体包括：如上所述的刚度测试装置，以及一数据采集装置。其中，数据采集装置的第一输入端与位移传感器3连接，数据采集装置的第二输入端与压力传感器5连接，数据采集装置的输出端与一显示装置连接。其中，数据采集装置用于将位移传感器3输出的信号转换为位移量，将压力传感器输出的信号转换为压力值。显示装置的作用是将数据采集装置输出的值显示出来，以清楚直观地反映待测试件的测试压力和形变量。

综上，通过施力部向待测试件施加一测试压力，压力传感器可测得该测试压力大小；并通过位移传感器测试出待测试件在测试压力下的位移量，从而根据测试压力大小与位移量测得该待测试件的刚度；此外，该刚度测试装置的结构简单，体积小巧，易于携带，具备很高的灵活性。

以上的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种刚度测试装置，其特征在于，包括：

测试支架(1)，所述测试支架(1)包括平行设置的第一杆体(11)、第二杆体(12)、第三杆体(13)和第四杆体(14)；

固定于所述第一杆体(11)和所述第二杆体(12)上的安装部(2)；

安装于所述安装部(2)上的位移传感器(3)；

与所述第三杆体(13)和所述第四杆体(14)滑动连接的施力部(4)，所述施力部(4)可沿所述第三杆体(13)和所述第四杆体(14)的延伸方向滑动；其中，所述位移传感器(3)位于所述施力部(4)的一侧；以及

压力传感器(5)设置于所述施力部(4)上。

2.根据权利要求1所述的刚度测试装置，其特征在于，所述测试支架(1)还包括：第一平台(15)和第二平台(16)，其中，所述第一杆体(11)、第二杆体(12)、第三杆体(13)和第四杆体(14)垂直设置于所述第一平台(15)和所述第二平台(16)之间。

3.根据权利要求2所述的刚度测试装置，其特征在于，所述刚度测试装置还包括：设置于所述第一平台(15)上的稳固把手(6)。

4.根据权利要求2所述的刚度测试装置，其特征在于，所述第二平台(16)上设置有一通孔，所述施力部(4)为“T”字型，所述施力部(4)的第一端与所述第三杆体(13)滑动连接，所述施力部(4)的第二端与所述第四杆体(14)滑动连接，所述施力部(4)的第三端穿过所述通孔与所述压力传感器(5)连接。

5.根据权利要求4所述的刚度测试装置，其特征在于，所述刚度测试装置还包括：与所述施力部(4)第三端连接的压头(7)。

6.一种刚度测试系统，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的刚度测试装置，所述刚度测试系统还包括一数据采集装置，所述数据采集装置的第一输入端与所述位移传感器(3)连接，所述数据采集装置的第二输入端与所述压力传感器(5)连接，所述数据采集装置的输出端与一显示装置连接。