一種快速檢測試驗機夾具同軸度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明是一種快速檢驗試驗機夾具同軸度的裝置，屬于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]同軸度在軸向疲勞試驗中非常重要。軸向拉-壓或拉-拉疲勞試驗機安裝、調(diào)試完成后就可以保證試驗機的上、下夾具中心軸線具有良好的垂直度，但卻無法保證上、夾具的中心軸線在同一條直線上。因此試驗機需要定期對上、下夾具的同軸度進行檢查，也就是檢查上、下夾具的中心軸線是否在一條直線上。當(dāng)上、下夾具的中心軸線偏離較大時，必須對試驗機的夾具進行調(diào)整，使上、下夾具基本在一條直線上，以保證試驗時，試樣只承受軸向力的作用，不會受到其它方向力的影響。
[0003]疲勞試驗時先分別將試樣的上、下兩端與試驗機上下夾具固定連接，然后啟動試驗機的動力系統(tǒng)對試樣加載。試驗機夾具可以是液壓式將試樣端頭牢牢夾住，也可以是螺紋式試樣端頭擰入夾具中。如果試驗機的上、下夾頭不在一條線上，則當(dāng)試驗機加載后會在試樣上產(chǎn)生一個附加彎矩造成試樣除承受軸向載荷外還同時承受彎曲力，當(dāng)試驗機同軸度非常差時，產(chǎn)生的彎曲力很大，造成試樣非軸向力破壞，給試驗造成很大誤差，無法達(dá)到試驗?zāi)康摹Ｓ纱丝梢?，疲勞試驗中保證上下夾具的同軸度非常重要。
[0004]目前，檢驗疲勞試驗機夾具同軸度的做法是:采用一根圓柱形試樣，試樣兩端分別與試驗機的上、下夾具固定連接，如果試驗機上、下夾具不在一條直線上，會在試樣上產(chǎn)生一個彎曲力，彎曲變形越大說明試驗機上、下夾具的同軸度越差。這一方法最主要是要測出試樣的彎曲變形量，而測彎曲變形量的過程非常復(fù)雜，通常要花費很長時間。具體做法是:在試樣的某一截面上每隔90°角粘貼一個應(yīng)變片，應(yīng)變片粘貼方向沿試樣軸線方向，共4個應(yīng)變片。校驗同軸度時將貼好應(yīng)變片的試樣兩端分別裝夾到試驗機的上、下夾頭上，將應(yīng)變片引出的導(dǎo)線分別連接到應(yīng)變儀的不同通道上，對試樣施加載荷，通過應(yīng)變儀分別讀取4個應(yīng)變片的變形量，如果4個應(yīng)變片的應(yīng)變量讀數(shù)基本相同，則表明試驗機同軸度較好。如4個應(yīng)變片的應(yīng)變量讀數(shù)差別較大，則說明試驗機上、下夾具不在一條直線上，其同軸度不好。采用這一方式檢驗試驗機同軸度雖然可以達(dá)到檢驗的目的，但方法比較復(fù)雜，要粘貼應(yīng)變片、并將每個應(yīng)變片的引出導(dǎo)線分別連接到應(yīng)變儀各個通道上，試樣加載后還要對每個應(yīng)變片的應(yīng)變量分別進行多次讀數(shù)，然后再通過4個方向的應(yīng)變量變化計算出試樣的彎曲變形量，需要很長時間才能判斷出上、下夾具的同軸度是否良好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而設(shè)計提供了一種快速檢測試驗機夾具同軸度的裝置，其目的是制造一個簡便的、能夠快速方便地檢驗出試驗機夾具的同軸度的裝置。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的:
[0007]該種快速檢測試驗機夾具同軸度的裝置，其特征在于:該裝置包括試驗桿(I)、球形端頭(2)和球面夾具，試驗桿(I)的兩端通過螺紋與球形端頭(2)連接，球形端頭(2)夾裝在球面夾具中空的球形空腔內(nèi)，球面夾具是由上腔夾具(4)和下腔夾具(3)兩部分對接組合而成，下腔夾具(3)的底部加工有用于穿過試驗桿(I)的圓孔，上腔夾具(4)的底部設(shè)置有與試驗機上夾具(5)、下夾具(6)連接的連接桿；
[0008]球形端頭(2)的直徑為試驗桿(I)直徑的1.5?2.5倍，球形端頭(2)的球心位于試驗桿(I)的中心線上。
[0009]本發(fā)明裝置的原理是將檢測同軸度試樣與上、下夾具的固定連接方式變成球形面的非固定連接方式。本發(fā)明利用凹凸球面非固定接觸連接時，只能產(chǎn)生沿球面半徑方向的法向力的特點，當(dāng)直桿受拉時，直桿與夾具相連接的球面端只能產(chǎn)生一個沿直桿軸線方向的力而不會對直桿產(chǎn)生附加彎矩。直桿兩端由于不受非軸向的約束力，當(dāng)直桿受拉時，兩端的球面會自動調(diào)整與凹球面的接觸位置，使直桿位于上、下夾頭凹球面的球心連線上。當(dāng)試驗機上、下夾頭在一條線上則直桿也垂直于地面。如上、下夾頭不在同一條線上則直桿兩端自動調(diào)整角度，使直桿位于上、下凹球面球心的連線上，不再垂直于地面。因此只要測出直桿的垂直度就可以快速地判斷出該試驗機上下夾頭的同軸度是否良好，直桿偏斜的角度越大則說明上、下夾頭偏離的距離越大。從而省去了以前檢測方法所需的貼應(yīng)變片、連線、調(diào)試應(yīng)變儀各通道、測量讀數(shù)等復(fù)雜的過程。并且根據(jù)直桿的偏斜角度還可以迅速判斷出上、下夾具是在哪個方向上有偏移，以便于調(diào)整。
[0010]將試驗桿和球形端頭連接成試樣，球形端頭的凸球面與球面夾具的凹球面互相接觸，凹凸球面之間涂有潤滑脂。球面夾具的上部分通過夾持與試驗機夾具固定連接，通過螺紋與下部分連接。將該裝置連接到試驗機后，試驗機對其施加一個較小的拉力，使凹、凸球面之間緊密接觸。當(dāng)試驗機上、下夾具的軸線不在同一條直線上時，凸球面會發(fā)生轉(zhuǎn)動，與之相連的直桿也會隨之轉(zhuǎn)動使直桿位于上、下球面夾具的球心連線上。這時只需要檢測直桿的垂直度即可反映出上、下夾具的同軸度。
[0011]為方便測量直桿的垂直度，在試驗桿上鉆2個垂直于直桿的方孔，兩個方孔的方向也相互垂直，這樣只需用一個簡單的水平儀測量方孔的水平度就可以測出直桿的垂直度，從而實現(xiàn)試驗機夾具同軸度的快速檢測，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、檢測快速等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1本裝置與試驗機上下夾頭連接示意圖
[0013]圖2試驗桿及與球形端頭的連接示意圖
[0014]圖3球面夾具上、下部分的示意圖
【具體實施方式】
[0015]以下將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明裝置作進一步地詳述:
[0016]如附圖1?3所示，該種快速檢驗試驗機夾具同軸度的裝置，包括試驗桿1、球形端頭2和球面夾具，該裝置的連接及工作方式如下:
[0017]I)將試驗桿I的兩端分別穿過兩個下腔夾具3的底部的圓孔，然后通過螺紋分別與球形端頭2連接，在上腔夾具4和下腔夾具3中空的球形空腔內(nèi)表面上涂潤滑脂；
[0018]2)將球面夾具的上腔夾具4和下腔夾具3對接組合，使試驗桿I的兩端的球形端頭2坐落在上腔夾具4和下腔夾具3形成的中空球形空腔內(nèi)，然后將上腔夾具4底部設(shè)置的連接桿分別與試驗機上夾具5、下夾具6連接；
[0019]球形端頭2的直徑為試驗桿I直徑的1.5?2.5倍，球形端頭2的球心位于試驗桿I的中心線上；
[0020]3)用試驗機對上、下球面夾具施加一個較小的拉力，以消除球形端頭2在球面夾具內(nèi)部空腔中的接觸間隙。加載后測量試驗桿I在不同方向的鉛垂度即可判斷出試驗機上夾具5、下夾具6是否在同一條直線上。鉛垂度越差則表明偏離的距離越大。為方便測量試驗桿I的垂直度，在試驗桿I中心段沿垂直于直桿方向設(shè)計了兩個不同方向的方孔，只需用水平儀測試出兩個方孔的水平度即可測量出直桿的垂直度。
【主權(quán)項】
1.一種快速檢測試驗機夾具同軸度的裝置，其特征在于:該裝置包括試驗桿(1)、球形端頭(2)和球面夾具，試驗桿(I)的兩端通過螺紋與球形端頭(2)連接，球形端頭(2)夾裝在球面夾具中空的球形空腔內(nèi)，球面夾具是由上腔夾具(4)和下腔夾具(3)兩部分對接組合而成，下腔夾具(3)的底部加工有用于穿過試驗桿(I)的圓孔，上腔夾具(4)的底部設(shè)置有與試驗機上夾具(5)、下夾具(6)連接的連接桿； 球形端頭(2)的直徑為試驗桿(I)直徑的1.5?2.5倍，球形端頭(2)的球心位于試驗桿(I)的中心線上。
【專利摘要】本發(fā)明是一種快速檢測試驗機夾具同軸度的裝置，該裝置包括試驗桿(1)、球形端頭(2)和球面夾具，試驗桿(1)的兩端通過螺紋與球形端頭(2)連接，球形端頭(2)夾裝在球面夾具中空的球形空腔內(nèi)，球面夾具是由上腔夾具(4)和下腔夾具(3)兩部分對接組合而成，下腔夾具(3)的底部加工有用于穿過試驗桿(1)的圓孔，上腔夾具(4)的底部設(shè)置有與試驗機上夾具(5)、下夾具(6)連接的連接桿；球形端頭(2)的直徑為試驗桿(1)直徑的1.5～2.5倍，球形端頭(2)的球心位于試驗桿(1)的中心線上。該裝置只需要測試試驗桿(1)在不同方向的鉛垂度即可判斷出試驗機上下夾具的同軸度。具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、檢測快速等特點。
【IPC分類】G01B5-252
【公開號】CN104567635
【申請?zhí)枴緾N201410809730
【發(fā)明人】胡本潤, 陳勃, 葉序彬, 劉建中
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司北京航空材料研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月23日