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CN112240821A - 一种五轴静刚度测试装置 - Google Patents

一种五轴静刚度测试装置 Download PDF

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CN112240821A
CN112240821A CN202011238443.6A CN202011238443A CN112240821A CN 112240821 A CN112240821 A CN 112240821A CN 202011238443 A CN202011238443 A CN 202011238443A CN 112240821 A CN112240821 A CN 112240821A
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CN
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loading arm
structural part
loading
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shearing
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Application number
CN202011238443.6A
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Inventor
胡长华
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Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0041—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
    • G01M5/005—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems

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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

一种五轴静刚度测试装置，它是通过计算机运动控制产生五轴加载，对被测结构进行弯曲、扭转、剪切、拉压变形，由位移传感器得到各测点变形值，由力传感器测出载荷。该装置操作简便自动，适合于各种结构的高精度静刚度试验。

Description

一种五轴静刚度测试装置
技术领域：
本发明涉及一种静刚度试验装置，具体地说是一种五轴静刚度测试装置。
背景技术：
很多实际工程结构都需要进行静刚度试验，如航天卫星上的结构件、数控机床主轴、滚珠丝杠导轨副等。通常的静刚度试验采用试验机或液压千斤顶加载，试验机一般为单向加载，一次进行一个或两个方向的弯曲、剪切、扭转、拉压，液压千斤顶可以用多个同时加载，但是控制精度和操作性能较差，特别是在需要纯剪切加载时，用试验机或液压千斤顶无法实现。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种五轴静刚度测试装置。该装置采用计算机控制进行多轴加载测量，测量精度高，自动化程度高，操作简便。
本发明的技术方案：
由计算机控制运动控制卡进行五轴加载，通过五个加载臂实现对结构进行弯曲、剪切、扭转、拉压变形，通过力和位移传感器测量各测点受力与变形，计算机自动处理静刚度试验结果。
本发明的有益效果是：与已有技术相比，本发明是一种基于计算机控制运动控制卡进行多轴加载的自动测试装置，测量精度高，自动化程度高，操作简便。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
图中标记：1拉压加载臂，2Y向剪切加载臂,3Z向剪切加载臂，4弯曲加载臂，5扭转加载臂，6被测结构件，7加载台面，8运动控制卡，9计算机，10位移传感器，11力传感器。
具体实施方式：
如图1所示，一种五轴静刚度测试装置。包括1拉压加载臂，2Y向剪切加载臂,3Z向剪切加载臂，4弯曲加载臂，5扭转加载臂，6被测结构件，7加载台面，8运动控制卡，9计算机，10位移传感器，11力传感器。
被测结构件6固定在加载台面7上；X向拉压加载臂1上端固定在台面7框架上，下端作用在被测结构件6上端；Y向剪切加载臂2在水平方向作用在被测结构件6上；Z向剪切加载臂3在水平方向作用在被测结构件6上；弯曲加载臂4在水平方向作用在被测结构件6上；扭转加载臂5在竖直方向作用在被测结构件6上；由计算机9通过运动控制卡8控制拉压加载臂1、Y向剪切加载臂2、Z向剪切加载臂3、弯曲加载臂4、扭转加载臂5；力传感器11和位移传感器10连接到计算机9；计算机9处理得到被测结构件6的刚度试验结果。
所述的五轴静刚度测试装置工作原理是：运动控制卡在计算机控制下驱动不同作用点处的弯曲、剪切、扭转、拉压加载臂，可以根据测量需要单独进行弯曲、剪切、扭转、拉压的分项静刚度试验，也可以同时进行弯曲、剪切、扭转、拉压的静力试验，力传感器和位移传感器试验结果自动保存到计算机中。
进一步地，本发明由弯曲加载臂4和Z向剪切加载臂3实现纯剪切加载，这对于有精密刚度测试要求的结构件是完全满足的。

Claims (2)

1.一种五轴静刚度测试装置，其特征是：被测结构件(6)固定在加载台面(7)上；X向拉压加载臂(1)上端固定在台面(7)框架上，下端作用在被测结构件(6)上端；Y向剪切加载臂(2)在水平方向作用在被测结构件(6)上；Z向剪切加载臂(3)在水平方向作用在被测结构件(6)上；弯曲加载臂(4)在水平方向作用在被测结构件(6)上；扭转加载臂(5)在竖直方向作用在被测结构件(6)上；由计算机(9)通过运动控制卡(8)控制拉压加载臂(1)、Y向剪切加载臂(2)、Z向剪切加载臂(3)、弯曲加载臂(4)、扭转加载臂(5)；力传感器(11)和位移传感器(10)连接到计算机(9)；计算机(9)处理得到被测结构件(6)的刚度试验结果。
2.根据权利要求1所述的一种五轴静刚度测试装置，其特征在于：由弯曲加载臂(4)和Z向剪切加载臂(3)实现纯剪切加载。
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