本發(fā)明涉及力學環(huán)境試驗技術領域，尤其涉及一種離心試驗防轉調節(jié)裝置。

背景技術：

在航空航天、土工、醫(yī)藥等行業(yè)，離心試驗技術廣泛應用。如圖1所示離心機，試驗艙通過圓形銷軸與大臂相連，試驗艙通過銷軸脹套固定位置。在離心試驗過程中，如果試驗件質心偏離銷軸中心面，在旋轉過程中，試件因偏心帶動試驗艙旋轉，當旋轉力矩大于脹套承受力矩時，會造成脹套損壞和試驗艙翻轉，從而導致試件損壞，甚至試驗艙或者離心機受損。

技術實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術問題

本發(fā)明要解決的技術問題是解決現(xiàn)有的離心試驗中因試驗件質心偏離銷軸中心面造成的試驗艙轉動以及因此帶來的損壞銷軸和相關結構件的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種離心試驗防轉調節(jié)裝置，包括調節(jié)拉桿、第一連接件和第二連接件，所述第一連接件和所述第二連接件與所述調節(jié)拉桿同軸設置，且所述第一連接件與所述調節(jié)拉桿的伸縮端固定連接，所述第二連接件與所述調節(jié)拉桿的固定端可旋轉連接。

其中，所述調節(jié)拉桿包括螺桿與螺紋套，所述螺紋套旋于所述螺桿的外側。

其中，所述第一連接件與所述螺桿的端部連接，所述第二連接件與所述螺紋套的端部連接。

其中，所述第一連接件為U型接頭，所述U型接頭通過螺栓與離心機大臂上設置的螺紋孔連接。

其中，所述第二連接件為旋轉吊環(huán)，所述旋轉吊環(huán)通過螺釘與所述螺紋套的端部連接，且所述旋轉吊環(huán)與試驗艙連接。

其中，所述旋轉吊環(huán)通過吊帶與所述試驗艙連接。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術方案具有如下優(yōu)點：本發(fā)明離心試驗防轉調節(jié)裝置是一種過載及復合環(huán)境下試驗艙及試件的防轉固定裝置，調節(jié)拉桿的伸縮端可相對其固定段旋轉移動，從而改變調節(jié)拉桿的整體長度，在離心試驗過程中，第二連接件與調節(jié)拉桿的固定端可轉動連接，防止調節(jié)拉桿的伸縮端與固定端相對轉動過量出現(xiàn)松動，使得在離心試驗過程中，調節(jié)拉桿一直保持預緊的狀態(tài)，從而避免離心試驗過程中因質量偏心而導致的試驗艙轉動，確保了試驗件及試驗艙一直保持穩(wěn)定位置，保證了整個離心試驗安全可靠進行。本發(fā)明安裝靈活，長度調節(jié)范圍寬，調節(jié)拉桿兩端連接的受力形式好，能夠實現(xiàn)轉動調節(jié)，使用方便、安全可靠，充分滿足使用需求。

除了上面所描述的本發(fā)明解決的技術問題、構成的技術方案的技術特征以及有這些技術方案的技術特征所帶來的優(yōu)點之外，本發(fā)明的其他技術特征及這些技術特征帶來的優(yōu)點，將結合附圖作出進一步說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例離心試驗防轉調節(jié)裝置的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例離心試驗防轉調節(jié)裝置的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例離心試驗防轉調節(jié)裝置的應用示意圖。

圖中：1：調節(jié)拉桿；2：第一連接件；3：第二連接件；4：離心機大臂；5：試驗艙；6：11：螺桿；12：螺紋套；21：U型接頭；22：螺栓；31:旋轉吊環(huán)；32：螺釘。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上，“若干個”、“若干根”、“若干組”的含義是一個或一個以上。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的離心試驗防轉調節(jié)裝置，包括調節(jié)拉桿1、第一連接件2和第二連接件3，第一連接件2和第二連接件3與調節(jié)拉桿1同軸設置，且第一連接件2與調節(jié)拉桿1的伸縮端固定連接，第二連接件3與調節(jié)拉桿1的固定端可旋轉連接。

本發(fā)明離心試驗防轉調節(jié)裝置是一種過載及復合環(huán)境下試驗艙及試件的防轉固定裝置，調節(jié)拉桿的伸縮端可相對其固定段旋轉移動，從而改變調節(jié)拉桿的整體長度，在離心試驗過程中，第二連接件與調節(jié)拉桿的固定端可轉動連接，防止調節(jié)拉桿的伸縮端與固定端相對轉動過量出現(xiàn)松動，使得在離心試驗過程中，調節(jié)拉桿一直保持預緊的狀態(tài)，從而避免離心試驗過程中因質量偏心而導致的試驗艙轉動，確保了試驗件及試驗艙一直保持穩(wěn)定位置，保證了整個離心試驗安全可靠進行。本發(fā)明安裝靈活，長度調節(jié)范圍寬，調節(jié)拉桿兩端連接的受力形式好，能夠實現(xiàn)轉動調節(jié)，使用方便、安全可靠，充分滿足使用需求。

具體的，如圖2所示，調節(jié)拉桿1包括螺桿11與螺紋套12，螺紋套12旋于螺桿11的外側。其中，第一連接件2與螺桿11的端部連接，第二連接件3與螺紋套12的端部連接。螺桿的伸出移動端與第一連接件連接，螺紋套的固定端與第二連接件連接，螺桿與螺紋套旋接，螺桿可相對螺紋套旋進旋出，使調節(jié)拉桿長度調節(jié)范圍為700mm～1200mm。調節(jié)拉桿的尺寸依照設計所選旋轉吊環(huán)的尺寸設置，旋轉吊環(huán)為巨力索具標準件，確保了螺紋連接強度和拉桿的強度，并在此基礎上進行了改進，增大了調節(jié)范圍，改善了安裝可利用條件。

進一步的，如圖2和圖3所示，第一連接件2為U型接頭21，U型接頭21通過螺栓22與離心機大臂4上設置的螺紋孔連接。其中，第二連接件3為旋轉吊環(huán)31，旋轉吊環(huán)31通過螺釘32與螺紋套12的端部連接，且旋轉吊環(huán)31與試驗艙5連接。其中，旋轉吊環(huán)31通過吊帶與試驗艙5連接。第一連接件U型接頭與離心機大臂的螺紋孔通過螺栓連接，第二連接件旋轉吊環(huán)可在螺紋套端部自身轉動不脫離，旋轉吊環(huán)上還連接吊帶，吊帶與試驗艙上的吊環(huán)連接，通過此種軟硬結合的結構形式，即機械調節(jié)裝置和吊帶結合，使長度調節(jié)范圍更寬，旋轉吊環(huán)為巨力索具標準件，離心機大臂上設置多個螺紋孔，試驗艙上也在多個不同位置設置吊環(huán)，可根據(jù)不同試驗不同需要分別進行位置選擇連接。

使用時，調節(jié)拉桿一端連接離心機大臂，離心機大臂端有6個M20的螺紋孔，按照圖1所示拉桿方向，這些螺紋孔受力分解為拉力和剪切力，其中剪切力大于拉力；調節(jié)拉桿另一端連接吊帶，吊帶的另一端連接試驗艙M14/工裝M24的螺紋孔上的吊環(huán)。

離心機大臂M20、試驗艙M14、工裝M24吊環(huán)的破斷載荷如下表所示。

由上表可知，試驗艙M14吊環(huán)的剪切破斷載荷3.33噸，4噸吊帶單根破斷載荷4噸，調節(jié)拉桿破斷載荷7.37噸與離心機大臂M20吊環(huán)剪切7.35噸匹配，工裝M24吊環(huán)剪切10.6噸裕度充分。因此，可以采用吊帶折疊使用，與試驗艙連接時吊帶兩端各連接1個M14吊環(huán)，與工裝連接時吊帶折疊后連接1個M24吊環(huán)，調節(jié)拉桿通過U型連接頭與離心機大臂M20螺紋孔相連。這樣就能實現(xiàn)載荷匹配，單根防轉拉力在6.67噸以上，一個平面2根調節(jié)拉桿在13.34噸以上，能夠防止約133400Nm的偏心彎矩。

安全系數(shù)計算：

試驗艙連接：當偏心矩小于33350Nm，只用一個M14吊環(huán)連接時，

使用2個M14吊環(huán)時，

離心機大臂端M20螺紋孔：

綜合考慮整個離心試驗防轉調節(jié)裝置的最小安全系數(shù)可得出：

當試驗件質心偏離轉軸中心彎矩小于33350Nm，即可以只用一個試驗艙M14吊環(huán)連接時，安全系數(shù)為2.73；

當試驗件質心偏離轉軸中心彎矩大于33350Nm，即用2個試驗艙M14吊環(huán)連接時，安全系數(shù)為5.46；

當調節(jié)拉桿連接試驗工裝M24螺紋孔時，整個防轉系統(tǒng)的安全系數(shù)為5.70。

綜上所述，本發(fā)明離心試驗防轉調節(jié)裝置是一種過載及復合環(huán)境下試驗艙及試件的防轉固定裝置，在離心試驗過程中，調節(jié)拉桿的伸縮端可相對其固定段受力旋轉移動，從而改變調節(jié)拉桿的整體長度，第二連接件與調節(jié)拉桿的固定端可轉動連接，防止調節(jié)拉桿的伸縮端與固定端相對轉動過量出現(xiàn)松動，使得在離心試驗過程中，調節(jié)拉桿一直保持預緊的狀態(tài)，從而避免離心試驗過程中因質量偏心而導致的試驗艙轉動，確保了試驗件及試驗艙一直保持穩(wěn)定位置，保證了整個離心試驗安全可靠進行。本發(fā)明安裝靈活，長度調節(jié)范圍寬，調節(jié)拉桿兩端連接的受力形式好，能夠實現(xiàn)轉動調節(jié)，使用方便、安全可靠，充分滿足使用需求。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。